第四章牛顿运动定律一、选择题1．下列事件中，属于缓解惯性不利影响的是（）A．飞机着陆前，乘客要系好安全带B．相扑运动员要尽力增加自己的体重C．在行驶的公共汽车上站立的乘客用手握住扶手D．运动员跑跳前须把鞋带系紧2．下列说法正确的是（）A．某人推原来静止的小车没有推动是因为这辆车的惯性太大B．运动得越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大C．竖直上抛的物体抛出后能继续上升，是因为物体受到一个向上的推力D．物体的惯性与物体的质量有关，质量大的惯性大，质量小的惯性小3．关于牛顿第二定律，正确的说法是（）A．合外力跟物体的质量成正比，跟加速度成正比B．加速度的方向不一定与合外力的方向一致C．加速度跟物体所受合外力成正比，跟物体的质量成反比；加速度方向与合外力方向相同D．由于加速度跟合外力成正比，整块砖自由下落时加速度一定是半块砖自由下落时加速度的2倍4．下列的各对力中，是相互作用力的是（）A．悬绳对电灯的拉力和电灯的重力B．电灯拉悬绳的力和悬绳拉电灯的力C．悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力D．悬绳拉天花板的力和电灯的重力5．竖直起飞的火箭在推力F的作用下产生10 m/s2 的加速度，若推动力增大到2F，则火箭的加速度将达到（g取10 m/s2，不计空气阻力）（）A．20 m/s2B．25 m/s2C．30 m/s2D．40 m/s2 6．向东的力F1单独作用在物体上，产生的加速度为a1；向北的力F2 单独作用在同一个物体上，产生的加速度为a 2。

则F 1和F 2同时作用在该物体上，产生的加速度（ ）A ．大小为a 1－a 2B ．大小为2221＋a aC ．方向为东偏北arctan 12a aD ．方向为与较大的力同向7．某光滑的物体沿倾角不等而高度相等的不同斜面下滑，物体从静止开始由斜面顶端滑到底端，如图所示，以下分析正确的是 （ ）A ．倾角越大，滑行时间越短B ．倾角越大，下滑的加速度越大C ．倾角越小，平均速度越小D ．倾角为45°，滑行时间最短8．一钢球在足够深的油槽中从静止开始下落。

若油对球阻力随球的速度增大而增大，则钢球在下落过程中运动情况描述正确的是（ ）A ．先加速后减速，最后静止B ．先加速后匀速C ．先加速后减速，最后匀速D ．加速度逐渐减小到零 9．物体从某一高处自由落下，落到直立于地面的轻弹簧上，如图所示。

在A 点物体开始与弹簧接触，到B 点物体的速度为0，然后被弹簧弹回。

下列说法中正确的是（ ）A ．物体从A 下落到B 的过程中，加速度不断减小 B ．物体从B 上升到A 的过程中，加速度不断减小C ．物体从A 下落到B 的过程中，加速度先减小后增大D ．物体从B 上升到A 的过程中，加速度先增大后减小10．物体在几个力作用下保持静止，现只有一个力逐渐减小到零又逐渐增大到原值，则在力变化的整个过程中，物体速度大小变化的情况是（ ）A ．由零逐渐增大到某一数值后，又逐渐减小到零B ．由零逐渐增大到某一数值后，又逐渐减小到某一数值C ．由零逐渐增大到某一数值D ．以上说法都不对ABh11．如图所示，一个盛水的容器底部有一小孔。

静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述几种运动过程中没有转动且忽略空气阻力，则（）A．容器自由下落时，小孔向下漏水B．将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水C．将容器水平抛出，容器在运动中小孔不向下漏水D．将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水12．现有下面列举的物理量单位，其中属于国际单位制的基本单位的有（）A．千克（kg）B．米（m）C．开尔文（K）D．牛顿（N）二、填空题13．质量为2 kg的物体受到40 N、30 N和50 N三个恒力的作用，刚好处于静止状态，现突然将其中30 N的外力撤去，其余两力不变，物体将获得m/s2 的加速度。

14．一个物体受到一个逐渐减小的力的作用，力的方向跟物体初速度方向相同，物体的速度，物体做运动。

15．1966年曾在地球上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验，实验时，用双子星号宇宙飞船m1，去接触正在轨道上运行的火箭组m2（发动机已熄灭）。

接触以后，开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭组共同加速。

推进器的推力等于895 N，测出飞船和火箭组的加速度为0.13 m/s2。

双子星号宇宙飞船的质量为 3 400 kg，则火箭的质量为。

16．如图天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的两个质量相同的小球。

两小球均保持静止。

当突然剪断细绳时，上面小球A的加速度是，下面小球B的加速度是。

17．如图所示，小车沿水平面以加速度a 向右做匀加速直线运动．车的右端固定一根铁杆，铁杆始终保持与水平面成 角，杆的顶端固定着一只质量为m 的小球．此时杆对小球的作用力为_____________________。

18．如图所示，质量为2 m 的物块A 与质量为m 的物块B 置于水平面上，在已知水平推力F 的作用下，A 、B 做加速运动，若水平面光滑，则A 对B 的作用力的大小为 。

若水平面不光滑，且A 、B 与地面的动摩擦因数相等，则A 对B 的作用力的大小为 。

19．一个弹簧测力计最多只能挂上60 kg 的物体，在以5 m/s 2 的加速度下降的电梯中，则它最多能挂上_____kg 的物体。

如果在电梯内，弹簧测力计最多只能挂上40 kg 的物体，则加速度大小为________ m/s 2。

电梯的运行方式为 （指明加速或减速以及运动方向）。

三、实验题20．在验证牛顿第二定律的实验中，测量长度的工具是 ，精度是 mm ；测量时间的工具是 ；测量质量的工具是 。

实验中砂和桶的总质量m 和车与砝码的总质量M 间必须满足的条件是 。

实验中打出的纸带如图所示，相邻计数点间的时间是0.1s ，图中长度单位是cm ，由此可以算出小车运动的加速度是 m/s 2。

四、计算题21．如图是某同学做引体向上时身体的速度－时间图象。

此同学身体（除胳膊外）的质量为60 kg 。

在0.25 s 时刻，该同学的胳膊给身体的力量是多大?（g 取9.8 m/s 2）22．如图，不计绳、滑轮的质量及一切摩擦，大物块M 在小物块m 的牵引下，从静止开始做匀加速直线运动。

现在以一个恒力F 代替小物块，使物块M 仍获得相同的加速度，求此恒力F 的大小。

（已知大物块的质量为M ，小物块的质量为 m ，重力加速度为g ）23．如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂一个小球，小球的悬线与竖直方向夹角37°，球和车厢相对静止，小球质量1 kg 。

（1）求车厢运动的加速度并说明车厢的运动方向； （2）求悬线对小球的拉力。

Mm24．如图所示，质量M =1 kg 的小球穿在斜杆上，斜杆与水平方向成θ = 30° 角，球与杆间的动摩擦因数为321，小球受到竖直向上的拉力F = 20 N ，则小球沿杆上滑的加速度大小为多少？（g 取10 m/s 2）25．如图所示，一平直的传送带以速率v = 2 m/s 匀速运行，把一工件从A 处运送到B 处，A 、B 相距d = 10 m ，工件与传送带间的动摩擦因数μ = 0.1。

若从A 处把工件轻轻放到传送带上，那么经过多长时间能被传送到B 处?参考答案一、选择题 1．ACD 2．D 3．C 4．B 5．C 6．BC 7．AB解析：物体沿光滑斜面自由下滑的加速度a = g sin θ，所以B 对。

各斜面的位移x =θsin h由x = 22at ，得ght 2sin 1θ=，A 对。

由v 2 = 2ax ，得v =gh 2，又因初速度都为零，所以平均速度的大小都相等。

8．BD解析：开始重力大于阻力，球做加速运动。

随着阻力增大，加速度越来越小，直到阻力与重力等大，速度达到最大，加速度为零，往后做匀速运动。

9．C解析：在A 和B 之间有一个重力等于弹力的平衡位置D ，从A 下落到平衡位置D 的过程，加速度大小a =mFG －，随着弹力不断增大，加速度越来越小；从平衡位置D 下落到B 的过程，加速度大小a =mGF －，随着弹力不断增大，加速度越来越大。

同理，物体从B 上升到A 的过程中，随着弹力不断减小，加速度先减小后增大。

注意加速度要由合力决定，而不是与弹力直接挂钩。

本题中有几个关键点：刚接触弹簧时A 点，弹力为零，合力等于重力；小球受到的弹力与重力大小相等时D 点，小球受合力为零，加速度为零，速度最大；最低点B ，弹力最大，合力向上，也最大，加速度向上最大，速度为零。

小球运动过程还可用速度图象表示，OA 段对应自由下落阶段；AD 段对应弹力逐渐增大到等于重力阶段；DB 段对应减速下降阶段。

10．C解析：物体的加速度先由零增大到某值，再由某值减小到零，但加速度的方向不变，所以物体一直做加速运动。

11．CD解析：无论容器是自由下落，还是向各个方向抛出，在运动过程中，小孔都不会有水漏出来。

原因是在空中的容器和容器内的水，只受到重力的作用，重力的作用效果全部用来产生重力加速度（g = 9.8 m/s 2），没有使水与水之间，水与容器之间发生挤压（形变）的效果。

换句话说，一点也没有了水压，处于完全失重状态。

12．ABC 二、填空题 13．15解析：从平衡可知，40 N 和50 N 两个力的合力与30 N 平衡，当把30 N 的外力撤去时，物体所受合力大小30 N ，方向与原30 N 的力相反，根据牛顿第二定律得a =mF=15 m/s 2。

14．一直变大；加速度减小的加速直线 15．3 485 kg解析：飞船和火箭整体作为研究对象，飞船尾部向后喷气，使得整体受到向前的推力，此推力是系统沿运动方向的合外力。

系统受力及加速度方向如图所示。

根据牛顿第二定律F = ma =(m 1＋m 2)a 得： m 2 =a F －m 1 =13.0895kg －3 400 kg = 3 485 kg 16．2 g ，方向向下； 0解析：分别以A ，B 为研究对象，做剪断前和剪断时的受力分析。

剪断前A ，B 静止。

A 球受三个力，拉力T 、重力mg 和弹力F 。

B 球受二个力，重力mg 和弹簧拉力F′。

所以T = 2 mg ，F = F ′ = mg 。

剪断时，A 球受两个力，因为绳剪断瞬间拉力不存在，而弹簧有形变，瞬间形状不可改变，弹力还存在，所以A 受合力2 mg ，加速度大小为2 g ，方向向下。

B 受力不变，所以加速度为0。

17．m 22g a +，方向与竖直方向成β角斜向右上方，β = arctanga 解析：由于球被固定在杆上，故与车具有相同的加速度a ，以球为研究对象，根据其受力和运动情况可知小球的加速度a 由小球重力mg 和杆对小球的作用力F 的合力提供，物体受力情况如图所示，由题意知合力方向水平向右。