高中物理牛顿运动定律重点知识点大全.docx
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1、高中物理牛顿运动定律重点知识点大全1单选题1、如图所示,所有质点同时从O点沿不同倾角的光滑斜面无初速滑下,若将各质点在斜面上运动时间相同的点连成一线,则连线的性质为()A圆弧B抛物线C水平线D斜线答案:A解析:设轨道与竖直方向的夹角为,根据牛顿第二定律,物体的加速度a = mgcosm = gcos所有小物体在相等时间内的位移x=12at2=12gcost2=12gt2cos由图可知12gt2是竖直方向直径的长度,通过几何关系知,某一时刻这些小物体所在位置构成的面是圆弧。故选A。2、如图所示,在某建筑地,工人甲将质量为m的工件利用固定在支架上的光滑定滑轮沿竖直方向提升到一定高度后,甲一直站在乙
2、的身后拉紧绳索,绳索与水平方向的夹角为;工人乙通过一始终保持水平的轻绳将工件缓慢拉到楼顶。己知甲、乙的质量分别为M甲、M乙,重力加速度大小为g,甲,乙始终处于静止状态,下列说法正确的是()A乙将工件拉到楼顶过程,甲受到的摩擦力不变B乙将工件拉到楼顶过程,楼顶对乙的摩擦力逐渐减小C工件匀速上升时。楼顶对甲的支持力为M甲-mgD工件以加速度a匀加速上升时楼顶对甲的摩擦力为m(g+a)cos答案:D解析:A乙将工件拉到楼顶过程,设两绳结点上方绳索与竖直方向夹角为,对结点由平衡条件可得甲拉的绳索上的拉力为T1=mgcos由平衡条件可得,甲受到的摩擦力为f1=T1cos由于变大,可知T1变大,f1变大,
3、A错误;B乙将工件拉到楼顶过程,乙对轻绳的拉力为T2=mgtan由平衡条件可得,乙受到的摩擦力为f2=T2由于变大,可知T2变大,f2变大,B错误;C工件匀速上升时,绳上拉力T大小等于工件的重力mg,在竖直方向对甲由平衡条件可得N+Tsin=M甲g解得楼顶对甲的支持力为N=M甲g-Tsin=M甲g-mgsinC错误;D工件以加速度a匀加速上升时,对工件由牛顿第二定律可得T-mg=ma在水平方向对甲由平衡条件可得f=Tcos联立解得楼顶对甲的摩擦力为f=m(g+a)cosD正确。故选D。3、关于曲线运动,下列说法中正确的是()A物体作曲线运动时,它的速度可能保持不变B作曲线运动的物体,所受合外力
4、方向与速度方向肯定不在一条直线上C物体只有受到一个方向不断改变的力的作用,才可能作曲线运动D作曲线运动的物体,加速度方向与所受合外力方向可能不一样答案:B解析:A曲线运动的物体,速度方向一直在变,所以曲线运动速度不可能保持不变,故A错误;B做曲线运动的物体,所受合外力方向与速度方向一定不在一条直线上,故B正确;C只要物体的合外力方向与速度方向不在一条直线上,物体就做曲线运动,力的方向不一定改变。例如平抛运动,故C错误;D由牛顿第二定律可知,加速度的方向必须与合外力方向相同,故D错误。故选B。4、如图所示,有A、B两物体,mA2mB,用细绳连接后放在光滑的斜面上,在它们下滑的过程中()A它们的加
5、速度agsinB它们的加速度a mgcos可知,滑块不可能静止在斜面上,B错误;C下滑过程,由牛顿第二定律得mgsinmgcos = ma2代入数据解得a2=2m/s2滑块向上运动到最高点的时间t1=0-(-v0)a1=1010=1s向下的运动x=12a2t22所以t2=5s滑块恰好又回到出发点的总时间t=t1+t2=(1+5)sC错误;D选取向下为正方向,t = 3s时,滑块的速度为v3 = v0 + a1t1 + a2t2 = 10 + 10 1 + 2 2 m/s = 4m/sD正确。故选D。8、图示为河北某游乐园中的一个游乐项目“大摆锤”,该项目会让游客体会到超重与失重带来的刺激。以下
6、关于该项目的说法正确的是()A当摆锤由最高点向最低点摆动时,游客会体会到失重B当摆锤由最高点向最低点摆动时,游客会体会到超重C当摆锤摆动到最低点时,游客会体会到明显的超重D当摆锤摆动到最低点时,游客会体会到完全失重答案:C解析:当摆锤由最高点向最低点摆动时,先具有向下的加速度分量,后有向上的加速度分量,即游客先体会到失重后体会到超重。当摆锤摆动到最低点时,具有方向向上的最大加速度,此时游客体会到明显的超重。故选C。多选题9、如图所示,MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨,其间距为L,导轨弯曲部分光滑,平直部分粗糙,二者平滑连接。右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖
7、直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放,到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为,金属棒与导轨间接触良好。则金属棒穿过磁场区域的过程中()A金属棒的最大电压为12BL2ghB金属在磁场中的运动时间为2dghC克服安培力所做的功为mghD右端的电阻R产生的焦耳热为12(mghmgd)答案:AD解析:A金属棒在下滑过程中,由机械能守恒定律得mgh=12mv2则得金属棒到达水平面时的速度v=2gh金属棒进入磁场后受到向左的安培力和摩擦力而做减速运动,则金属棒刚到达水平面时的速度最大,所以最大感应电动势为E=BLv金属棒的最大电
8、压为U=12E=12BL2ghA正确;B金属棒在磁场中运动时,取向右为正方向,根据牛顿第二定律得-mg-B2L2v2R=ma=mvt即得-mgt-B2L2v2Rt=mv两边求和得(-mgt-B2L2v2Rt)=mv则得-mgt-B2L2d2R=0-mv解得金属在磁场中的运动时间为t=m2gh-B2L2d2RmgB错误;C金属棒在整个运动过程中,由动能定理得mgh-WB-mgd=0-0则克服安培力做功WB=mgh-mgdC错误;D克服安培力做功转化为焦耳热,电阻与导体棒电阻相等,通过它们的电流相等,则金属棒产生的焦耳热QR=12Q=12WB=12(mgh-mgd)D正确。故选AD。10、科学家关
9、于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法符合历史事实的是()A亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变B伽利略通过“理想实验”得出结论:一旦物体具有某一速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去C笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向D牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质答案:BCD解析:A亚里士多德认为物体的运动需要力来维持,选项A错误;BCD牛顿根据选项B中伽利略的正确观点和选项C中笛卡儿的正确观点,得出了选项D的正确观点,选项B、C、D正确。故选BCD。11
10、、如图所示,a为带正电的小物块,b是一不带电的绝缘物块(设a、b间无电荷转移),a、b叠放于粗糙的水平地面上,地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场,现用水平恒力F拉b物块,使a、b一起无相对滑动地向左加速运动,在加速运动阶段()Aa对b的压力不变Ba对b的压力变大Ca、b物块间的摩擦力变小Da、b物块间的摩擦力变大答案:BC解析:AB对a受力分析,受到重力、支持力、摩擦力以及洛伦兹力,其中支持力等于重力加洛伦兹力,即Nba=mag+qvB由于加速,所以洛伦兹力变大,故支持力变大,由牛顿第三定律知,a对b的压力变大。A错误,B正确;CD将a、b当成一个整体受力分析,得到F-f地=ma+mba其中f地
11、=ma+mbg+qvB所以整体的加速度在减小。而对于a,a和b间的摩擦力为静摩擦力,则fba=maa加速度在减小,所以a、b物块间的摩擦力减小。C正确,D错误。故选BC。12、受水平外力F作用的物体,在粗糙水平面上做直线运动,其v-t图线如图所示,则()A在t1时刻,外力F为零B在0t1内,外力F大小不断减小C在t1t2内,外力F大小可能不断减小D在t1t2内,外力F大小可能先减小后增大答案:BCD解析:Av-t图线的斜率表示加速度,在t1时刻图线斜率为零,即加速度为零,说明外力F等于摩擦力,外力F不为零,A错误;B在0t1时间内,斜率逐渐减小,加速度减小,根据牛顿第二定律得F-mg=ma说明
12、外力F大小不断减小,但仍然大于摩擦力,B正确;CD在t1t2时间内,加速度方向与运动方向相反且加速度逐渐增大,说明向后的合力一直增大,外力F可能小于摩擦力(方向不变),且一直减小,也可能减小到零后反向增大,CD正确。故选BCD。13、如图甲所示,一质量为m1的薄木板(厚度不计)静止在光滑水平地面上,现有一质量为m2的滑块以一定的水平初速度v0,从木板的左端开始向木板的右端滑行,滑块和木板的水平速度大小随时间变化的情况如图乙所示,根据图象可知以下判断正确的是()A滑块始终与木板存在相对运动B滑块未能滑出木板C滑块的质量m2大于木板的质量m1D在t1时刻,滑块从木板上滑出答案:ACD解析:滑块以水
13、平初速度v0滑上木板,滑块减速,木板加速,滑块和木板的加速度的大小分别为a2m2gm2ga1m2gm1由题图乙可知,滑块的速度一直大于木板的速度,即两者之间始终存在相对运动,在t1时刻,滑块滑出木板,各自做匀速直线运动。由题图乙分析可知,图像的斜率等于加速度,则a2a1即gm2gm1则m1m2故选ACD。14、在光滑的水平面上,质量为m的小滑块停放在质量为M、长度为L的静止的长木板的最右端,滑块和木板之间的动摩擦因数为。现用一个大小为F的恒力作用在M上,当小滑块滑到木板的最左端时,滑块和木板的速度大小分别为v1、v2,滑块和木板相对于地面的位移大小分别为s1、s2。下列关系式正确的是()Amg
14、s1=12mv12BFs2-mgs2=12Mv22CmgL=12mv12DFs2-mgs2+mgs1=12Mv22+12mv12答案:ABD解析:AC滑块在摩擦力作用下前进的距离为s1,故对于滑块mgs1=12mv12故A正确,C错误;B木板前进的距离为s2,对于木板Fs2-mgs2=12Mv22故B正确;D由以上两式得Fs2-mgs2+mgs1=12Mv22+12mv12故D正确。故选ABD。15、如图所示,电梯的顶部挂有一个弹簧测力计,其下端挂了一个重物,电梯匀速直线运动时测力计的示数为10N。在某时刻测力计的示数变为8N,关于电梯的运动,以下说法正确的是(g取10m/s2)()A电梯可能
15、向上加速运动,加速度大小为2m/s2B电梯可能向下加速运动,加速度大小为2m/s2C电梯可能向上减速运动,加速度大小为2m/s2D电梯可能向下减速运动,加速度大小为2m/s2答案:BC解析:电梯匀速直线运动时,弹簧秤的示数为10N,知重物的重力等于10N。对重物有mg-F=ma解得a=2m/s2方向竖直向下,则电梯的加速度大小为2m/s2,方向竖直向下。电梯可能向下做加速运动,也可能向上做减速运动。故BC正确,AD错误。故选BC。16、给水平面上物体一个10m/s的水平初速度,由于物体与地面之间摩擦,物体在地面上做匀减速直线运动,物体运动5s停下来,已知物体的质量为1kg,重力加速度为g取10
16、m/s2,不计空气阻力,则下列分析正确的是()A物体运动的加速度大小为2m/s2B物体与地面之间动摩擦因数为0.2C物体与地面之间的滑动摩擦力大小为10ND物体运动的加速度大小为5m/s2答案:AB解析:AD由运动学公式可得,物体运动的加速度大小为a=vt=2m/s2A正确,D错误;BC由牛顿第二定律可得f=mg=ma解得f=2N,=0.2B正确,C错误。故选AB。填空题17、质量为2kg的物体,静止放于水平面上,现在物体上施一水平力F,使物体开始沿水平面运动,运动10s时,将水平力撤掉,若物体运动的速度图象如图所示,则水平力F_N,物体与水平面间的动摩擦因数_。(g取10m/s2)答案: 3
17、 0.05解析:12物体在力F作用下加速运动的加速度a1=1010m/s2=1m/s2根据牛顿第二定律可知F-mg=ma1撤去F后,加速度大小a2=1020m/s2=0.5m/s2根据牛顿第二定律可知mg=ma2联立解得F=3N=0.0518、方法一:利用牛顿第二定律先测量物体做自由落体运动的加速度g,再用天平测量物体的_,利用牛顿第二定律可得G_。答案: 质量m mg解析:略19、(1)伽利略被称为现代物理之父,他曾两次利用斜面实验探究问题,下列说法正确的是( )A伽利略利用甲图斜面实验,通过计算直接证明了自由落体运动是匀变速直线运动B伽利略利用甲图斜面实验,通过计算并进行合理外推,间接证明
18、了自由落体运动是匀变速直线运动C伽利略利用乙图斜面实验,说明了力是维持物体运动的原因D伽利略利用乙图斜面实验,说明了力不是维持物体运动的原因(2)某同学利用如图所示的装置探究“小车速度随时间的变化规律”,打点计时器每隔0.02s打一个点。实验中发现所得纸带的点间距过密,若利用该纸带分析小车运动情况,下列做法可行的是( )A直接研究纸带上的点,无需取计数点B只研究纸带后端几个间距较大的点所在区域C每隔4个点取一个计数点,计数点时间间隔为0.1 sD每隔4个点取一个计数点,计数点时间间隔为0.08 s答案: BD C解析:(1)1AB伽利略利用甲图斜面实验,通过计算并进行合理外推,间接证明了自由落
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