本章复习与测试优质教案设计

第三章

牛顿运动定律

一、选择题：在每小题给出的四个选项中，有的只有一项是正确的，有的有多个选项正确，全选对的得6分，选对但不全的得3分，选错的得0分。

1.质量为2kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦

因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。从t=0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图所示。重力

加速度g取10m／s²，

则物体在t=0至t=12s这段时间的位移大小为

A.18m

B.54m

C.72m

D.198m

2.将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出，设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，则物体

（A）刚抛出时的速度最大 （B）在最高点的加速度为零

（C）上升时间大于下落时间

（D）上升时的加速度等于下落时的加速度

3．下列说法正确的是

A．若物体运动速率始终不变，则物体所受合力一定为零

B．若物体的加速度均匀增加，则物体做匀加速直线运动

C．若物体所受合力与其速度方向相反，则物体做匀减速直线运动

D．若物体在任意的相等时间间隔内位移相等，则物体做匀速直线运动

4．在水平的足够长的固定木板上，一小物块以某一初速度开始滑动，经一段时间t后停止．现将该木板改置成倾角为45°的斜面，让小物块以相同的初速度沿木板上滑．若小物块与木板之间的动摩擦因数为．则小物块上滑到最高位置所需时间与t之比为

2A．1

B．12

C．2

1D．2

5．如右图，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一

物块：木箱静止时弹自由落体处于压缩状态且物块压在箱顶上．若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为

A．加速下降

B．加速上升

C．减速上升

D．减速下降

6.两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在0～0.4s时间内的v-t图象如图所示。若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为

A．和0.30s B．3和0.30s C．和0.28s D．3和0.28s 13137.如图所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦。现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为 A.物块先向左运动，再向右运动

B.木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零

C.物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动

D.木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动

8.如图所示，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内。在物块A上施加一个水平恒力，A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有

A．当A、B加速度相等时，系统的机械能最大

B．当A、B加速度相等时，A、B的速度差最大

C．当A、B的速度相等时，A的速度达到最大

D．当A、B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大

9.建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0kg的工

人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0．500m／s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为

(g取lOm／s2)

A．510 N

B．490 N

C．890 N

D．910 N10.某物体做直线运动的v-t图象如图甲所示，据此判断图乙（F表示物体所受合力，x表示物体的位移）四个选项中正确的是

第三章

牛顿运动定律

班

姓名

一选择题

题号

选项

二、实验题把答案填在题中的横线上或按题目要求答题

11．(重庆第22（2）题)某同学设计了如题22 图3所示的装置，利用米尺、秒表、轻绳、

轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来制定滑块和轨道间的动摩擦因数μ。滑块和托盘上分别放有若干砝码，

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m‘，托盘和盘中砝码的总质量为m，实验中，滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动，重力加速度g取10m／s2。

①为测量滑块的加速度a，须测出它在 A、B间运动的 与 ，计 算a的运动学公式是 ；

②根据牛顿运动定律得到a与m的关系

为：

1gamg

Mmm他想通过多次改变m，测出相应的a值，并利用上式来计算。若要求a是m的一次函数，必须使上式中的 保持不变，实验中应将从托盘中取出的砝码置于 ；

③实验得到a与m的关系如题22图4所示，由此可知μ= （取两位有效数字）

12．在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中，某小组设计了如图3－4－5所示的实验装置．图中上下两层水平轨道表面光滑，两小车前端系上细线，细线跨过滑轮并挂上砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运

动，然后同时停止．

(1)在安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使________；在实验时，为减小系统误差，应使砝码盘和砝码的总质量________小车的质量(选填“远大于”、图3－4－5

“远小于”或“等于”)．

(2)本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小，能这样比较，是因为__________________________________________________________________________________________________________________________________________ (3)实验中获得数据如下表所示：小车Ⅰ、Ⅱ的质量m均为400 g.

在第1次实验中小车Ⅰ从图3－4－6中的A点运动到B点，请将测量结果填到表中空格处．通过分析可知，表中第________次实验数据存在明显错误，应舍弃．

三、计算题

解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后的答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13．如图所示，一个人用与水平方向成= 300角的斜向下的推力F推一个质量为20 kg的箱子匀速前进，如图(a）所示，箱子与水平地面间的动摩擦因数为＝0.40．求：

(1)推力F的大小；

(2)若该人不改变力F的大小，只把力的方向变为与水平方向成300图3－4－6

角斜向上去拉这个静止的箱子，如图(b)所示，拉力作用2.0 s后撤去，箱子最多还能运动多长距离？(g取10 m/s2）．

14．(17分)质量为m＝1.0 kg的小滑块(可视为质点)放在质量为M＝3.0 kg的长木板的右端，木板上表面光滑，木板与地面之间的动摩擦因数为μ＝0.2，木板长L＝1.0 m．开始时两者都处于静止状态，现对木板施加水平向右的恒力F＝12 N，如图3－3－21所示，经一段时间后撤去F.为使小滑块不掉下木板，试求：水平恒力F作用的最长时间．(g取10 m/s2)

15.从地面发射质量为m的导弹，导弹上的喷气发动机可产生恒定的图3－3－21

推力，且可通过改变喷气发动机尾喷管的喷气质量和方向改变发动机推力的大小和方向，导弹起飞时发动机推力大小为F＝mg，导弹沿和水平方向成θ＝30°角的直线斜向右上方匀加速飞行。经过时间t后，遥控导弹上的发动机，使推力的方向逆时针旋转60°，导弹依然可以沿原方向匀减速直线飞行。(不计空气阻力和喷气过程中导弹质量的变化)则：

(1)旋转方向后推力的大小为多少? (2)旋转方向后导弹还要经过多长时间到达运动中的最高点? (3)导弹上升到最高点时离出发点的距离是多少?

16.如图所示，一块质量为M、长为l的匀质板放在很长的光滑水平桌面上，板的左端有一质量为m的物块，物块上连接一根很长的细绳，细绳跨过位于桌面边缘的定滑轮，某人以恒定的速度向下拉绳，物块最多只能到达板的中点，而且此时板的右端尚未到达桌边定滑轮。求：

（1）物块与板的动摩擦因数及物块刚到达板的中点时板的位移

（2）若板与桌面间有摩擦，为使物块能到达板右端，板与桌面的动摩擦因数的范围

（3）若板与桌面间的动摩擦因数取（2）问中的最小值，在物块从板

的左端运动到右端的过程中，人拉绳的力所做的功（其他阻力均不计）

一选择题

题号

选项

B A D A BD B CD BCD B B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11[答案] 答案

：①位移 时间 ②m′+m 滑块上

③=0.23(0.21—0 25)

12．【解析】

(1)对于实验装置的配备安装，要通过调整滑轮高度使细线与轨道平行，还要使砝码和盘的总质量远小于小车质量，这样才能将砝码和盘的总重力视为小车受到的拉力．

1(2)由于x＝2at2，t相同，x∝a，即可用x等效替代a. (3)分析表中数据，空格处数据为23.32，每次实验中，小车的位移应与对应拉力成正比，易知第3次实验数据有偏差．

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[解析

(1)在图(a）情况下，对箱子有

Fcosf,FsinmgN1,fN1

由以上三式得F=120 N. (2）在图(b）情况下，物体先以加速度a1做匀速运动，然后以加速度a2做匀减速运动直到停止．对物体有

ma1FcosN2Fcos(mgFsin),v1a1t1,，

ma2N3mg,2a2s2v1，

2解之得s2=2.88 m.

14．【解析】

撤力前后木板先加速后减速，设加速过程的位移为x1，加速度为a1，加速运动的时间为t1；减速过程的位移为x2，加速度为a2，减速运动的时间为t2.由牛顿第二定律得撤力前：F－μ(m＋M)g＝Ma1

4解得a1＝3

m/s2

撤力后：μ(m＋M)g＝Ma2 8解得a2＝3

m/s2

112x1＝2a1t2，x＝122a2t2

为使小滑块不从木板上掉下，应满足x1＋x2≤L

又a1t1＝a2t2

由以上各式可解得t1≤1 s 即作用的最长时间为1 s. 解析：

（1）刚开始时，导弹受推力和重力作用，两力的合力与水平方向成300角斜向上，如图所示，由几何关系可知

F合＝mg

得a1＝g 从开始运动到时刻t，导弹的位移为sgt2

推力方向改变后，合力的方向与水平方向成／30角斜向下，如图所示，

F合＝mgcos300

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mgsin300g（2）此时，导弹的加速度为a2

m2导弹加速时

va1t，导弹减速时

va2t/，

t/2t

（3）导弹的总位移为

sa1t2a2t/2gt2gt2gt2

16解析：

（1）(4分)板在摩擦力作用下向右做匀加速运动直至与物块速度

相同，此时物块刚到达板的中点。设时间为t1，对木板有：vat1，a121212321mgM， ∴t1Mv 1mg设在此过程中物块前进位移为S1，板前进位移为S2，

v2l2则S1vt1 S2t1 S1S2 Mv2由以上几式可得：物块与板间的摩擦因数为1，板的位移mglS2l 2（2）(6分)设板与桌面间摩擦因数为2，物块在板上滑行的时间为t2则对板有：

va't2，

a't21mg2(mM)gM，

Mv 1mg2(mM)g又设物块从板的左端运动到右端的时间为t3

则vt3t3l

t32l vv2

为了使物块能到达板的右端，必须满足t2t3 即Mv2l

1mg2(mM)gvMv2

2 2(mM)gl所以为了使物块能到达板的右端，板与桌面间的摩擦因数Mv2

22(mM)gl（3）(6分)设绳子的拉力为T，物块从板的左端到达右端的过程中物块的位移为S3，则有：

T1mg0 S3vt32l 由功的计算公式得：

Mv2WTTS31mg2lmg2l2Mv2 mgl所以绳的拉力做功为2Mv2

（或W△EK△E＋WMv21mgl2(Mm)gl2Mv2）

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