02牛顿定律习题

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牛顿第二定律实验练习题(含答案)

牛顿第二定律实验练习题1．关于“验证牛顿运动定律”的实验，下列说法中符合实际的是() A．通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究，能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系B．通过保持小车质量不变，只改变小车的拉力的研究，就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系C．通过保持小车受力不变，只改变小车质量的研究，就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系D．先不改变小车质量，研究加速度与力的关系；再不改变受力，研究加速度与质量的关系，最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系2．如图所示，在探究牛顿运动定律的演示实验中，若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2，车中所放砝码的质量分别为m1、m2，打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2，则在实验误差允许的范围内，有()A．当m1＝m2、F1＝2F2时，x1＝2x2B．当m1＝m2、F1＝2F2时，x2＝2x1C．当m1＝2m2、F1＝F2时，x1＝2x2D．当m1＝2m2、F1＝F2时，x2＝2x13．若测得某一物体质量m一定时，a与F的有关数据资料如下表所示：a/(m·s－2) 1.98 4.06 5.958.12F/N 1.00 2.00 3.00 4.00(1)(2)根据图象判定：当m一定时，a与F的关系为______________(3)若甲、乙两同学在实验过程中，由于没有按照正确步骤进行实验，处理数据后得出如图所示的a－F图象．试分析甲、乙两同学可能存在的问题：甲：_____________________________________________________乙：_____________________________________________________4．某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图(a)所示为实验装置简图．(交流电的频率为50 Hz)(1)图(b)所示为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s2.(保留两位有效数字)(2)保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的1m数据如实验次数12345678小车加速度a/m·s－21.90 1.72 1.49 1.25 1.000.750.500.30小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.71 1.00 1.671m/kg－1 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.000.60请在下图所示的坐标纸中画出a－1m图线，并由图线求出小车加速度a与质量倒数1m之间的关系式是________________________5．为了探究加速度与力的关系，使用如图所示的气垫导轨装置进行实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G1、G2光电门时，光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录，滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m.回答下列问题：(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？答：____________________________________________________________________(2)若取M ＝0.4 kg ，改变m 的值，进行多次实验，以下m 的取值不合适的一个是A ．m 1＝5 gB ．m 2＝15 gC ．m 3＝40 gD ．m 4＝400 g(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，求得的加速度的表达式为______________________________(用Δt 1、Δt 2、D 、x 表示)6．在用DIS 研究小车加速度与外力的关系时，某实验小组先用如图（a ）所示的实验装置，重物通过滑轮用细线拉小车，位移传感器（发射器）随小车一起沿倾斜轨道运动，位移传感器（接收器）固定在轨道一端．实验中把重物的重力作为拉力F ，改变重物重力重复实验四次，列表记录四组数据．（1）在坐标纸上作出小车加速度a 和拉力F 的关系图线；（2）从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是：__________________________；（3）如果实验时，在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器，如图(b)所示．从理论上分析，该实验图线的斜率将___________．（填“变大”，“变小”，“不变”） 7.如图所示的实验装置可以验证牛顿运动定律，小车上固定一个盒子，盒子内盛有沙子．沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m ，小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M.(1)验证在质量不变的情况下，加速度与合外力成正比：从盒子中取出一些沙子，装入沙桶中，称量并记录沙桶的总重力mg ，将该力视为合外力F ，对应的加速度a 则从打下的纸带中计算得出．多次改变合外力F 的大小，每次都会得到一个相应的加速度．本次实验中，桶内的沙子取自小车中，故系统的总质量不变．以合外力F 为横轴，以加速度a 为纵轴，画出a －F 图象，图象是一条过原点的直线． ①a －F 图象斜率的物理意义是_________________________________________． ②你认为把沙桶的总重力mg 当作合外力F 是否合理？答：________.(填“合理”或“不合理”)③本次实验中，是否应该满足M ≫m 这样的条件？答：________(填“是”或“否”)；理由是______________________________________________________．(2)验证在合外力不变的情况下，加速度与质量成反比：保持桶内沙子质量m 不变，在盒子内添加或去掉一些沙子，验证加速度与质量的关系．本次实验中，桶内的沙子总质量不变，故系统所受的合外力不变．用图象法处理数据时，以加速度a 为纵横，应该以______倒数为横轴．参考答案1.解析：验证牛顿运动定律的实验，是利用控制变量法，探究加速度a 与合外力F 、物体质量m 的关系，故D 项正确．答案：D2.解析：当m 1＝m 2、F 1＝2F 2时，由F ＝ma 可知，a 1＝2a 2，再由x ＝12at 2可得：x 1＝2x 2，故A 正确，B 错误；当m 1＝2m 2、F 1＝F 2时，a 1＝12a 2，再由x ＝12at 2可得：x 1＝12x 2，故C 错误，D 正确．答案：AD3.解析：(1)若a 与F 成正比，则图象是一条过原点的直线．同时，因实验中不可避免地出现误差，研究误差产生的原因，从而减小误差，增大实验的准确性，则在误差允许范围内a /ms -22.01 2.98 4.02 6.00 F /N 1.002.003.00 5.00 3.0 a/ms -2 1.0 0 2.04.0 2.0 6.0 4.0F /N 位移传感器（接收器）小车位移传感器（发射器）重物轨道)a 图（位移传感器（接收器）小车力传感器位移传感器（发射器）重物轨道)b 图（图象是一条过原点的直线即可．连线时应使直线过尽可能多的点，不在直线上的点应大致对称地分布在直线两侧，离直线较远的点应视为错误数据，不予以考虑．描点画图如图所示．(2)由图可知a 与F 的关系是正比例关系．(3)图中甲在纵轴上有较大截距，说明绳对小车拉力为零时小车就有加速度a 0，可能是平衡摩擦力过度所致．乙在横轴上有截距，可能是实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够．答案：(1)见解析 (2)正比例关系(3)平衡摩擦力时木板抬的过高没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够4.解析：(1)由逐差法得a ＝a ＝(x 3＋x 4)－(x 1＋x 2)(4T )2＝[(7.72＋7.21)－(6.70＋6.19)]×10－216×0.022m/s 2 ≈3.2 m/s 2(2)如图所示，a ＝12mN 答案：见解析5.解析：(1)如果气垫导轨水平，则不挂砝码时，M 应能在任意位置静止不动，或推动M 后能使M 匀速运动．(2)应满足M ≫m ，故m 4＝400 g 不合适．(3)由v 1＝D Δt 1，v 2＝D Δt 2，v 22－v 12＝2ax 可得：a ＝(D Δt 2)2－(D Δt 1)22x. 答案：(1)取下牵引砝码，M 放在任意位置都不动；或取下牵引砝码，轻推滑行器M ，数字计时器记录每一个光电门的光束被挡的时间Δt 都相等(2)D(3)a ＝(D Δt 2)2－(D Δt 1)22x 6. (1) （2）倾角过大观察图像可以发现，当外力为零时，加速度a 不等于0，说明在平衡摩擦力时轨道倾角过大，使得重力沿斜面向下的分力大于摩擦力。

牛顿第二定律典型题型

牛顿第二定律典型题型题型1：矢量性：加速度的方向总是与合外力的方向相同。

在解题时，可以利用正交分解法进行求解。

1、如图所示，物体A放在斜面上，与斜面一起向右做匀加速运动，物体A受到斜面对它的支持力和摩擦力的合力方向可能是 ( )A．斜向右上方 B．竖直向上C．斜向右下方 D．上述三种方向均不可能1、A 解析：物体A受到竖直向下的重力G、支持力F N和摩擦力三个力的作用，它与斜面一起向右做匀加速运动，合力水平向右，由于重力没有水平方向的分力，支持力F N和摩擦力F f的合力F一定有水平方向的分力，F在竖直方向的分力与重力平衡，F向右斜上方，A正确。

2、如图所示，有一箱装得很满的土豆，以一定的初速度在摩擦因数为的水平地面上做匀减速运动，（不计其它外力及空气阻力），则其中一个质量为m的土豆A受其它土豆对它的总作用力大小应是（）A．mg B．mgC．mg D．mg2、C 解析：像本例这种物体系的各部分具有相同加速度的问题，我们可以视其为整体，求关键信息，如加速度，再根据题设要求，求物体系内部的各部分相互作用力。

选所有土豆和箱子构成的整体为研究对象，其受重力、地面支持力和摩擦力而作减速运动，且由摩擦力提供加速度，则有mg=ma，a=g。

而单一土豆A的受其它土豆的作用力无法一一明示，但题目只要求解其总作用力，因此可以用等效合力替代。

由矢量合成法则，得F总=，因此答案C正确。

例3、如图所示，电梯与水平面夹角为300,当电梯加速向上运动时，人对梯面压力是其重力的6/5，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？拓展：如图，动力小车上有一竖杆，杆端用细绳拴一质量为m的小球.当小车沿倾角为30°的斜面匀加速向上运动时，绳与杆的夹角为60°，求小车的加速度和绳中拉力大小.题型2：必须弄清牛顿第二定律的瞬时性牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律，描述的是力的瞬时作用效果—产生加速度。

物体在某一时刻加速度的大小和方向，是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的。

牛顿第二定律练习题及答案解析

(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！) 1．由牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个很小的力去推很重的桌子时，却推不动它，这是因为() A．牛顿第二定律不适用于静止的物体B．桌子的加速度很小，速度增量极小，眼睛不易觉察到C．推力小于静摩擦力，加速度是负的D．桌子所受的合力为零解析：F＝ma中F指合力，用很小的力推桌子时，合力为零，故无加速度．答案： D2．关于速度、加速度和合外力之间的关系，下述说法正确的是()A．做匀变速直线运动的物体，它所受合外力是恒定不变的B．做匀变速直线运动的物体，它的速度、加速度、合外力三者总是在同一方向上C．物体受到的合外力增大时，物体的运动速度一定加快D．物体所受合外力为零时，一定处于静止状态解析：匀变速直线运动就是加速度恒定不变的直线运动，所以做匀变速直线运动的物体的合外力是恒定不变的，选项A正确；做匀变速直线运动的物体，它的加速度与合外力的方向一定相同，但加速度与速度的方向就不一定相同了．加速度与速度的方向相同时做匀加速运动，加速度与速度的方向相反时做匀减速运动，选项B错误；物体所受的合外力增大时，它的加速度一定增大，但速度不一定增大，选项C错误；物体所受合外力为零时，加速度为零，但物体不一定处于静止状态，也可以处于匀速运动状态，选项D错误．答案： A3．如右图所示，质量为10 kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.2，与此同时，物体还受到一个水平向右的推力F＝20 N，则物体产生的加速度是(g＝10 m/s2)()A．0B．4m/s2，水平向右C．2 m/s2，水平向左D．2 m/s2，水平向右答案： B4．搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车，当力沿斜面向上，大小为F时，物体的加速度为a1；若保持力的方向不变，大小变为2F时，物体的加速度为a2，则()A．a1＝a2B．a1<a2<2a1C．a2＝2a1D．a2>2a1解析：设总的阻力为F′，第一次推时F－F′＝ma1，式子两边同乘以2，得2F－2F′＝m·2a1第二次推时，2F－F′＝ma2，比较两个式子可以看出a2>2a1，所以D正确．答案： D5．力F1单独作用于某物体时产生的加速度是3 m/s2，力F2单独作用于此物体时产生的加速度是4 m/s2，两力同时作用于此物体时产生的加速度可能是() A．1 m/s2B．5 m/s2C．4 m/s2D．8m/s2解析：由题意，力F1作用于物体的加速度a1＝3 m/s2，F2作用于物体的加速度a2＝4 m/s2，F1与F2的合力F的范围|F1－F2|≤F≤F1＋F2，故两力同时作用于此物体的加速度|a1－a2|≤a≤a1＋a2.即1 m/s2≤a≤7 m/s2，故选项A、B、C正确．答案：ABC6.如右图所示，位于水平地面上的质量为m的小木块，在大小为F，方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做匀加速运动．若木块与地面之间的动摩擦因数为μ，则木块的加速度为()A．F/mB．F cos α/mC．(F cos α－μmg)/mD．[F cos α－μ(mg－F sin α)]/m解析：对木块作受力分析，如右图所示，在竖直方向上合力为零，即F sin α＋F N＝mg，在水平方向上由牛顿第二定律有F cos α－μF N＝ma.联立可得a＝F cos α－μ?mg－F sin α?m，故选项D正确．答案： D7.如右图所示，物体在水平拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动，速度为v.现让拉力F逐渐减小，则物体的加速度和速度的变化情况应是() A．加速度逐渐变小，速度逐渐变大B．加速度和速度都在逐渐变小C．加速度和速度都在逐渐变大D．加速度逐渐变大，速度逐渐变小解析：物体向右做匀速直线运动，滑动摩擦力F f＝F＝μF N＝μmg，当F逐渐减小时，F f＝μmg不变，所以产生与v方向相反即向左的加速度，加速度的数值a＝F f－Fm随F逐渐减小而逐渐增大．因为a与v方向相反，所以v减小．答案： D8．在倾角为37°的光滑斜面上，质量为m的物体以加速度a匀加速下滑．现用沿斜面向上的推力，使物块以1.2a的加速度匀加速向上滑动，则推力的大小是(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)()A．1.2mg B．1.32mgC．1.96mg D．2.2mg解析：在沿斜面方向上，物块匀加速下滑时，有mg sin 37°＝ma，①匀加速上滑时，有F－mg sin 37°＝1.2ma.②①②联立解得推力F＝1.32mg.答案： B9.如右图所示，水平面上质量相等的两木板A、B用一轻质弹簧相连，整个系统处于静止状态．现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做匀加速直线运动．研究从力F刚作用在木块A上的瞬间到木块B刚离开地面的瞬间这一过程，并且选定该过程中木块A的起点位置为坐标原点，则下列图中可以表示力F和木块A 的位移x之间的关系的是()解析：弹簧的形变量用x′表示，系统处于静止状态时，易知弹簧的压缩量为mg/k；研究从F刚作用在木板A上的瞬间到弹簧刚恢复原长的瞬间这个过程，由牛顿第二定律得：F＋kx′－mg＝ma，又因为x＋x′＝mg/k，所以得F＝kx＋ma；研究从弹簧恢复原长时到木块B刚离开地面的瞬间这个过程，同理得到F＝kx＋ma.故选项A正确．答案： A10.质量均为m的A、B两个小球之间系一个质量不计的弹簧，放在光滑的台面上．A 紧靠墙壁，如右图所示，今用恒力F将B球向左挤压弹簧，达到平衡时，突然将力撤去，此瞬间()A．A球的加速度为F/(2m)B．A球的加速度为零C．B球的加速度为F/(2m)D．B球的加速度为F/m解析：恒力F作用时，A和B都平衡，它们的合力都为零，且弹簧弹力为F.突然将力F撤去，对A来说水平方向依然受弹簧弹力和墙壁的弹力，二力平衡，所以A球的合力为零，加速度为零，A项错，B项对．而B球在水平方向只受水平向，故C项错，D项对．右的弹簧的弹力作用，加速度a＝Fm答案：BD11.如右图所示，电梯与水平面夹角为30°，当电梯加速向上运动时，梯面对人的支持力是其重力的6/5，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？解析：本题分解加速度比分解力更显方便．对人进行受力分析：重力mg、支持力F N、摩擦力F f(摩擦力的方向一定与接触面平行，由加速度的方向可推知F f水平向右)．建立直角坐标系：取水平向右(即F f 方向)为x 轴正向，此时只需分解加速度，其中a x ＝a cos 30°，a y ＝a sin 30°(如下图所示)．建立方程并求解：x 方向：F f ＝ma cos 30°y 方向：F N －mg ＝ma sin 30°所以F f /(mg )＝3/5.答案： 3512．某一旅游景区，建有一山坡滑草运动项目．该山坡可看成倾角θ＝30°的斜面，一名游客连同滑草装置总质量m ＝80 kg ，他从静止开始匀加速下滑，在时间t ＝5 s 内沿斜面滑下的位移x ＝50 m ．(不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2，结果保留2位有效数字)问(1)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F 为多大？(2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大？解析： (1)由位移公式x ＝12at 2 沿斜面方向，由牛顿第二定律得mg sin θ－F f ＝ma联立并代入数值后，得F f ＝m ⎝ ⎛⎭⎪⎫g sin θ－2x t 2＝80 N (2)在垂直斜面方向上，F N －mg cos θ＝0，又F f ＝μF N联立并代入数值后，得μ＝F f mg cos θ＝0.12. 答案： (1)80 N (2)0.12。

牛顿第二定律练习题

牛顿第二定律双基训练★1.关于牛顿第二定律，正确的说法是( ).【1】(A)物体的质量跟外力成正比，跟加速度成反比(B)加速度的方向一定与合外力的方向一致(C)物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比(D)由于加速度跟合外力成正比，整块砖的重力加速度一定是半块砖重力加速度的2倍答案:BC★2.课本中实验是用以下什么步骤导出牛顿第二定律的结论的( ).【1】(A)同时改变拉力F和小车质量m的大小(B)只改变拉力F的大小，小车的质最m不变(C)只改变小车的质量m，拉力F的大小不变(D)先保持小车质量m不变，研究加速度a与F的关系，再保持F不变，研究a与m的关系，最后导出a与m及F的关系答案:D★3.物体静止在光滑的水平桌面上.从某一时刻起用水平恒力F推物体，则在该力刚开始作用的瞬间( ).【1】(A)立即产生加速度，但速度仍然为零(B)立即同时产生加速度和速度(C)速度和加速度均为零(D)立即产生速度，但加速度仍然为零答案:A★4.合外力使一个质量是0.5kg的物体A以4m／s2的加速度前进，若这个合外力使物体B 产生2.5m／s2的加速度，那么物体B的质量是______kg.【1】答案:0.8★5.完成下表空格中的内容.【2】★★6.在牛顿第二定律公式F=kma中，比例系数k的数值( ).【2】(A)在任何情况下都等于1(B)是由质量m、加速度a利力F三者的大小所决定的(C)是由质量m、加速度a和力F三者的单位所决定的(D)在国际单位制中一定等于1答案:CD★★7.用2N的水平力拉一个物体沿水平面运动时，物体可获得1m／s2的加速度；用3N的水平力拉物体沿原地面运动，加速度是2m/s2，那么改用4N的水平力拉物体，物体在原地面上运动的加速度是______m／s2，物体在运动中受滑动摩擦力大小为______N.【2】答案:3,1纵向应用★★8.一轻质弹簧上端固定，下端挂一重物体，平衡时弹簧伸长4cm，现将重物体向下拉1cm然后放开，则在刚放开的瞬时，重物体的加速度大小为( ).【1.5】(A)2.5m／s2(B)7.5m／s2(C)10m／s2(D)12.5m／s2答案:A★★9.力F1单独作用在物体A上时产生的加速度为a1=5m／s2,力F2单独作用在物体A上时产生的加速度为a2=-1m／s2.那么，力F1和F2同时作用在物体A上时产生的加速度a的范围是( ).【1.5】(A)0≤a≤6m／s2B)4m／s2≤a≤5m／s2(C)4m／s2≤a≤6m／s2(D)0≤a≤4m／s2答案:C★★10.航空母舰上的飞机跑道长度有限.飞机回舰时，机尾有一个钩爪，能钩住舰上的一根弹性钢索，利用弹性钢索的弹力使飞机很快减速.若飞机的质量为M=4.0×103kg，同舰时的速度为v=160m／s，在t=2.0s内速度减为零，弹性钢索对飞机的平均拉力F=______N(飞机与甲板间的摩擦忽略不计).【2】答案:3.2×105★★11.某人站在升降机内的台秤上，他从台秤的示数看到自己体重减少20％，则此升降机的运动情况是______，加速度的大小是______m／s.(g取10m／s2).【2】答案:匀加速下降或匀减速上升，2★★12.质量为10kg的物体，原来静止在水平面上，当受到水平拉力F后，开始沿直线作匀加速运动，设物体经过时间t位移为s，且s、t的关系为s=2t2，物体所受合外力大小为______N，第4s末的速度是______m／s，4s末撤去拉力F，则物体再经10s停止运动，则F=______N，物体与平面的摩擦因数μ=______(g取10m／s2).【4】答案:40，16，56，0.16★★★13.在粗糙的水平面上，物体在水平推力作用下由静止开始作匀加速直线运动，作用一段时间后，将水平推力逐渐减小到零，则在水平推力逐渐减小到零的过程中( ).【2】(A)物体速度逐渐减小，加速度逐渐减小(B)物体速度逐渐增大，加速度逐渐减小(C )物体速度先增大后减小，加速度先增大后减小(D )物体速度先增大后减小，加速度先减小后增大答案:D★★14.如图所示，物体P 置于水平面上，用轻细线跨过质量不计的光滑定滑轮连接一个重力G =10N 的重物，物体P 向右运动的加速度为a 1；若细线下端不挂重物，而用F =10N 的力竖直向下拉细线下端，这时物体P 的加速度为a 2，则( ).【2】(A )a 1>a 2 (B )a 1=a 2(C )a 1<a 2 (D )条件不足，无法判断答案:C★★★15.在做“验证牛顿第二定律”的实验时(装置如图所示):【5】(1)下列说法中正确的是( ).(A )平衡运动系统的摩擦力时，应把装砂的小桶通过定滑轮拴在小车上(B )连接砂桶和小车的轻绳应和长木板保持平行(C )平衡摩擦力后，长木板的位置不能移动(D )小车应靠近打点计时器，且应先接通电源再释放小车答案:BCD(2)研究在作用力F 一定时，小车的加速度a 与小车质量M 的关系，某位同学设计的实验步骤如下:(A )用天平称出小车和小桶及内部所装砂子的质量.(B )按图装好实验器材.(C )把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶.(D )将打点计时器接在6V 电压的蓄电池上，接通电源，放开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，并在纸带上标明小车质量..(E )保持小桶及其中砂子的质量不变，增加小车上的砝码个数，并记录每次增加后的M 值，重复上述实验.(F )分析每条纸带，测量并计算出加速度的值.(G )作a -M 关系图像，并由图像确定a 、M 关系.①该同学漏掉的重要实验步骤是______，该步骤应排在______步实验之后.②在上述步骤中，有错误的是______，应把______改为______.③在上述步骤中，处理不恰当的是______，应把______改为______.答案:○1平衡摩擦力，B ○2D ，蓄电池，学生电源G ，a -M ,M1a ★★★16.利用上题装置做“验证牛顿第二定律”的实验时:【8】(1)甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a 和小车所受拉力F 的图像为右图所示中的直线Ⅰ，乙同学画出的图像为图中的直线.直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大.明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的是( ).(A )实验前甲同学没有平衡摩擦力(B )甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了(C )实验前乙同学没有平衡摩擦力(D )乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了(2)在研究小车的加速度a 和小车的质量M 的关系时，由于始终没有满足M 》m (m 为砂桶及砂桶中砂的质量)的条件，结果得到的图像应是如下图中的图( ).(3)在研究小车的加速度a 和拉力F 的关系时，由于始终没有满足M 》m 的关系，结果应是下图中的图( ).答案:(1)BC (2)D (3)D★★★17.物体在水平地面上受到水平推力的作用，在6s 内力F的变化和速度v 的变化如图所示，则物体的质量为______kg ，物体与地面的动摩擦因数为______.【3】答案:4，0.025★★★18.如图所示，在固定的光滑水平地面上有质量分别为m A 和m B 的木块A 、B .A 、B 之间用轻质弹簧相连接，用水平向右的外力F 推A ，弹簧稳定后，A 、B 一起向右作匀加速直线运动，加速度为a 以向右为正方向.在弹簧稳定后的某时刻，突然将外力F 撤去，撤去外力的瞬间，木块A 的加速度是a A =______，小块B 的加速度是a B =______.【3】答案:AB m a m ，a ★★★19.长车上载有木箱，木箱与长车接触面间的静摩擦因数为0.25.如长车以v =36km ／h 的速度行驶，长车至少在多大一段距离内刹车，才能使木箱与长车间无滑动(g 取10m ／s 2)?p .27【3】答案:20m★★★20.质量为24kg 的气球，以2m ／s 的速度竖直匀述上升.当升至离地面300m 高处时，从气球上落下一个体积很小(与气球体积相比)、质量为4kg 的物体.试求物体脱离气球5s 后气球距地面的高度(g 取10m ／s 2).【3】答案:335m★★★21.质量为20kg 的物体若用20N 的水平力牵引它，刚好能在水平面上匀速前进.问:若改用50N 拉力、沿与水平方向成37°的夹角向斜上方拉它，使物体由静止出发在水平而上前进2.3m ，它的速度多大?在前进2.3m 时撤去拉力，又经过3s ，物体的速度多大(g 取10m ／s 2)?【5】答案:2.3m /s★★★22.一质量为2kg 的物体放在光滑水平面上，初速度为零.先对物体施加向东的恒力F =8N ，历时1s ，随即把此力改为向西，大小不变历时1s ，接着把此力改为向东，大小不变历时1s ……如此反复，只改变力的方向，共历时4s .在这4s 内，画出此过程的a -t 图和v -t 图，并求这4s 内物体经过的位移.【5】答案:a -t 图、v -t 图，如图.位移为8m★★★23.如图所示，半径分别为r 和R 的圆环竖直叠放(相切)于水平面上，一条公共斜弦过两圆切点且分别与两圆相交于a 、b 两点.在此弦上铺一条光滑轨道，且令一小球从b 点以某一初速度沿轨道向上抛出，设小球穿过切点时不受阻挡.若该小球恰好能上升到a 点，则该小球从b 点运动到a 点所用时间为多少?【5】答案:g)r R 2t +=（ ★★★24.伽利略的题目:如图所示，试证明，质点从竖直平面内的圆环上的各个点沿弦的方向安装的斜面向滑到最低点D 所用的时间都相等，都等于从最高点A 自由下落到最低点D 所用的时间，假设斜面与质点间无摩擦.【3】答案:略横向拓展★★★25.惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是加速度计.加速度计的构造原理的示意图如图所示.滑导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m 的滑块，滑块两侧分别与劲度系数均为k 的弹簧相连，两弹簧的另一端与固定壁相连.滑块原来静止，弹簧处于自然长度.滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导.设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离O 点的距离为s ，则这段时间内导弹的加速度( ).(2001年全国高考试题)【3】(A )方向向左，大小为mks (B )方向向右，大小为m ks (C )方向向左，大小为m 2ks (D )方向向右，大小为m 2ks 答案:D★★★26.如图所示，均匀板可绕中点O 转动，两人站在板上时，板恰能水平静止，AO =2BO .若两人在板上同时开始作初速为零的匀加速运动，板仍保持静止，关于人1和人2的运动方向，加速度的大小，下列判断中正确的是( ).【2】(A )相向运动，a 1:a 2=1:4 (B )相背运动,a 1:a 2=2:1(C )相向运动，a 1:a 2=2:1 (D )相背运动，a 1:a 2=4:1答案:BC★★★★27.在粗糙水平面上放着一箱子，前面的人用与水平方向成仰角θ1的力F 1拉箱子，同时，后面的人用与水平方向成俯角θ2的推力F 2推箱子，此时箱子的加速度为a .如果撤去推力F 2，则箱子的加速度( ).(1996年全国力学竞赛试题)【4】(A )一定增大 (B )一定减小(C )可能不变 (D )不是增大就是减小，不可能不变答案:C★★★★28.如图所示，将金属块m 用压缩的轻弹簧卡在一矩形的箱中.在箱的上顶板和下底板装有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动，当箱以a =2.0m ／s 2的加速度竖直向上作匀减速运动时，上顶板的压力传感器显示的压力为6.0N ，下底板的压力传感器显示的压力为10.0N (g 取10m ／s 2).(1)若上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器示数的一半，试判断箱的运动情况.(2)要使上顶板压力传感器的示数为零，箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的?【10】答案:(1)匀速直线运动(2)作向上匀加速或向下匀减速直线运动牛顿第二定律的应用双基训练★★★1.竖直向上飞行的子弹，达到最高点后又返回原处，设整个运动过程中，子弹受到的阻力与速率成正比，则整个运动过程中，加速度的变化是( ).【2】(A )始终变小 (B )始终变大(C )先变大后变小 (D )先变小后变大答案:A★★★2.如图所示，质量分别为m 1和m 2的两个物体中间以轻弹簧相连，并竖直放置.今设法使弹簧为原长(仍竖直)，并让它们从高处同时由静止开始自由下落，则下落过程中弹簧形变将是(不计空气阻力)( ).【2】(A )若m 1>m 2，则弹簧将被压缩(B )若m 1<m 2，则弹簧将被拉长(C )只有m 1=m 2，弹簧才会保持原长(D )无论m 1和m 2为何值，弹簧长度均不变答案:D★★★3.如图所示，自由下落的小球，从它接触竖直放置的弹簧开始，到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度和所受外力的合力变化情况是( ).【2】(A )合力变小，速度变小(B )合力变小，速度变大(C )合力先变小后变大，速度先变大后变小(D )合力先变大后变小，速度先变小后变大答案:C★★★4.如图所示，质量不等的木块A 和B 的质量分别为m 1和m 2，置于光滑的水平面上.当水平力F 作用于左端A 上，两物体一起作匀加速运动时，A 、B 间作用力大小为F 1.当水平力F 作用于右端B 上，两物体一起作匀加速运动时，A 、B 间作用力大小为F 2，则( ).【3】(A )在两次作用过程中，物体的加速度的大小相等(B )在两次作用过程中，F 1+F 2<F(C )在两次作用过程中，F 1+F 2=F(D )在两次作用过程中，2121m m F F答案:ACD★★5.如图所示.质量为M 的框架放在水平地面上，一轻质弹簧上端固定在框架上，下端挂一个质量为m 的小球，小球上下振动时，框架始终没有跳起，当框架对地面的压力为零的瞬间，小球加速度的大小为( ).【2】(A )g (B )m g )m M (- (C )0 (D )mg )m M (+ 答案:D★★★6.如图所示，五块完全相同的木块并排放在水平地面上，它们与地面间的摩擦不计.当用力F 推1使它们共同加速运动时，第2块木块对第3块木块的推力为______.【2】答案:F 53纵向应用★★★7.如图所示，一轻绳绕过轻滑轮，绳的一端挂一个质量为60kg 的物体，另一端有一个质量也为60kg 的人拉住绳子站在地上，现人由静止开始沿绳子向上爬，在人向上爬的过程中( ).【2】(A )物体和人的高度差不变(B )物体和人的高度差减小(C )物体始终静止不动(D )人加速、匀速爬时物体和人的高度差变化情况不同答案:A★★★8.如图所示，车厢里悬挂着两个质量不同的小球，上面的球比下面的球质量大，当车厢向右作匀加速运动(空气阻力不计)时，下列各图中正确的是( ).p .24【2】答案:B★★★9.如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m 的小球，下列关于杆对球的作用力F 的判断中，正确的是( ).【3】(A )小车静止时，F =mgcosθ方向沿斜杆向上(B )小车静止时，F =mgcosθ方向垂直斜杆向上(C )小车向右以加速度a 运动时，θsin mg F = (D )小车向左以加速度a 运动时，22)mg ()ma F +=（，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角为ga arctan =α 答案:D★★★10.如图所示，两上下底面平行的滑块重叠在一起，置于固定的、倾角为θ的斜面上，滑块A 、B 的质量分别为M 、m ，A 与斜面间的动摩擦因数为μ1，B 与A 之间的动摩擦因数为μ2.已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，滑块上B 受到的摩擦力( ).【3】(A )等于零 (B )方向沿斜面向上(C )大小等于μ1mgcosθ (D )大小等于μ2mgcosθ答案:BC★★★11.如图所示，在光滑水平而上有一质量为M 的斜劈，其斜面倾角为α，一质量为m 的物体放在其光滑斜面上，现用一水平力F推斜劈，恰使物体m 与斜劈间无相对滑动，则斜劈对物块m 的弹力大小为( ).【4】(A )mgcosα(B )αcos mg (C )αcos )m M (mF +(D )αsin )m M (mF + 答案:BD★★★12.如图所示，一轻绳通过一光滑定滑轮，两端各系一质量为m 1和m 2的物体，m 1放在地面上，当m 2的质量发生变化时，m 1的加速度a 的大小与m 2的关系大致如下图所示中的图( ).【3】答案:D★★★13.如图所示，一个轻弹簧，B 端固定，另一端C 与细绳一端共同拉着一个质量为m 的小球，细绳的另一端A 也固定，且AC 、BC 与竖直方向的夹角分别为θ1和θ2，则烧断细绳的瞬间，小球的加速度a 1=______，弹簧在C 处与小球脱开时小球的加速度a 2=_____.【3】答案:1212gsin ,g )(sin sin θθθθ+ ★★★14.如图所示，斜面倾角为α=30°，斜面上边放一个光滑小球，用与斜面平行的绳把小球系住，使系统以共同的加速度向左作匀加速运动，当绳的拉力恰好为零时，加速度大小为______.若以共同加速度向右作匀加速运动，斜面支持力恰好为零时，加速度的大小为______p .27【5】答案:g 3,g 33 ★★★15.如图所示，小车上有一竖直杆，总质量为M ，杆上套有一块质量为m 的木块，杆与木块间的动摩擦因数为μ，小车静止时木块可沿杆自由滑下.问:必须对小车施加多大的水平力让车在光滑水平面上运动时，木块才能匀速下滑?【5】答案:g )m M (1F +=μ★★★16.为测定木块与斜面之间的动摩擦因数，某同学让木块从斜面上端自静止起作匀加速下滑运动，如图所示.他使用的实验器材仅限于:①倾角固定的斜面(倾角未知)，②木块，③秒表，④米尺.实验中应记录的数据是______，计算动摩擦因数的公式是______.为了减小测量的误差，可采用的办法是______.(1997年上海高考试题)【5】答案:h ,d ,L ,t ;dgt 2L d h 22-=μ;多次测量取平均值的方法 ★★★17.如图所示，传送带上表面水平运动，可以把质量m =20kg的行李包沿水平方向送上平板小车的左端.小车的质量M =50kg ，原来静止停在光滑的水平面上，行李包与小车平板间的动摩擦因数是0.4，小车长1-5m .如果传送带将行李包以v 1=2.8m ／s 的速度送上小车，问在这种情况下，行李包在小车上相对于平板车滑行的时间是多少?【5】答案:0.5s★★★18.风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力.现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室.小球孔径略大于细杆直径，如图所示.(1)当杆在水平方向上同定时，调节风力的大小，使小球在杆上作匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍.求小球与杆间的动摩擦因数.(2)保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37°并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离s 所需时间为多少(sin37°=0.6，cos37°=0.8)?(2000年上海高考试题)【7】答案:(1)0.5(2)6gs 3g2 ★★★19.如图所示，质发最为0.2kg 的小球A 用细绳悬挂于车顶板的O 点，当小车在外力作用下沿倾角为30°的斜面向上作匀加速直线运动时，球A的悬线恰好与竖直方向成30°夹角.问:(1)小车沿斜面向上运动的加速度多大?(2)悬线对球A 的拉力是多大?g 取10m ／s 2.【6】答案:(1)10m /s 2(2)N 32纵向应用★★★20.如图所示是光滑斜面上由静止开始自由下滑的小球的闪光照片，已知闪光频率是每秒10次，图中AB =2.4cm ，BC =7.3cm ，CD =12.2cm ，DE =17.1cm ，据此估算斜面的倾角大小.【5】答案:30°★★★21.如图所示，在光滑水平面上有一密闭水箱，A 、B 、C 三个小球的密度分别为:ρA >ρ水，ρB =ρ水，ρC 〈ρ水，均用细线系在水箱中开始时，水箱静止，细线竖直.现用力向右突然拉动水箱，则().【3】(A )细线均竖直(B )A 线左倾，C 线右倾，B 线竖直(C )细线均左倾(D )A 线右倾，C 线左倾，B 线竖直答案:B★★★22.在水平地面上有一辆运动的平板小车，车上固定一个盛水的烧杯，烧杯的直径为L ，当小车作加速度为a 的匀加速运动时，水面呈如图所示，则小车的加速度方向为______，左右液面的高度差h 为______.答案:向右，gaL ★★★★23.蹦床运动是一种新兴的体育运动项目.运动员在一张水平放置的弹性网上上下蹦跳，同时做出各种优美的姿势.将运动员视为质量为50kg 的质点，在竖直方向上蹦跳的周期为3s ，离弹簧网的最大高度为5m ，则运动员与弹簧网接触期间弹簧网对运动员的平均弹力大小为_____N (g 取10m ／s 2).【5】答案:1500★★★★24.如图所示，倾角为α=30°的传送带以恒定速率v =2m ／s 运动，皮带始终是绷紧的，皮带AB 长为L =5m ，将质量为m =1kg 的物体放在A点，经t =2.9s 到达B 点，求物体和皮带间的摩擦力.【7】答案:0.8s 前7.5N ，0.8s 后5N★★★★25.如图所示，物体A 、B 的质量m A =m B =6kg ，三个滑轮质量及摩擦均可忽略不计.物体C 与物体A 用细绳相连，细绳绕过三个滑轮，试问物体C 质量为多少时物体B 能够静止不动?【7】答案:m C ≤2kg★★★★26.如图所示，绳子不可伸长，绳和滑轮的重力不计，摩擦不计.重物A 和B 的质量分别为m 1和m 2，求当左边绳上端剪断后，两重物的加速度.【6】答案:g 4m m )2m m (2a 12121++=,g 4m m )2m m (a 12121++= ★★★★27.如图所示，光滑的圆球恰好放存木块的圆弧槽内，它们的左边接触点为A ，槽半径为R ，且OA 与水平面成α角.球的质量为m ，木块的质量为M ，M 所处的平面是水平的，各种摩擦及绳、滑轮的质量都不计.则释放悬挂物P 后，要使球和木块保持相对静止，P 物的质量的最大值是多少?【12】答案:α≤45°时，不论P 多大，小球均不会翻出.α>45°时，ααcot 1cot )m M (m P -+= ★★★★28.如图所示，一条轻绳两端各系着质量为m 1和m 2的两个物体，通过定滑轮悬挂在车厢顶上，m 1>m 2，绳与滑轮的摩擦忽略不计.若车以加速度a 向右运动,m 1仍然与车厢地板相对静止，试问:(1)此时绳上的张力T .(2)m 1与地板之间的摩擦因数μ至少要多大?【12】答案:(1)222a g m T +=(2)22211a g m g m a m +-≥μ。

高中物理牛顿第二定律经典练习题专题训练(含答案)

高中物理牛顿第二定律经典练习题专题训
练(含答案)
高中物理牛顿第二定律经典练题专题训练（含答案）
1. Problem
已知一个物体质量为$m$，受到一个力$F$，物体所受加速度为$a$。

根据牛顿第二定律，力、质量和加速度之间的关系可以表示为：
$$F = ma$$
请计算以下问题：
1. 如果质量$m$为2kg，加速度$a$为3m/s^2，求所受的力
$F$的大小。

2. 如果质量$m$为5kg，力$F$的大小为10N，求物体的加速度$a$。

2. Solution
使用牛顿第二定律的公式$F = ma$来解决这些问题。

1. 问题1中，已知质量$m$为2kg，加速度$a$为3m/s^2。

将这些值代入牛顿第二定律的公式，可以得到：
$$F = 2 \times 3 = 6 \,\text{N}$$
所以，所受的力$F$的大小为6N。

2. 问题2中，已知质量$m$为5kg，力$F$的大小为10N。

将这些值代入牛顿第二定律的公式，可以得到：
$$10 = 5a$$
解方程可以得到：
$$a = \frac{10}{5} = 2 \,\text{m/s}^2$$
所以，物体的加速度$a$为2m/s^2。

3. Conclusion
通过计算题目中给定的质量、力和加速度，我们可以使用牛顿第二定律的公式$F = ma$来求解相关问题。

掌握这一定律的应用可以帮助我们更好地理解物体运动的规律和相互作用。

实验验证牛顿第二定律习题及详解

实验：验证牛顿第二定律1．“验证牛顿运动定律〞的实验中，以下说法正确的选项是( )A．平衡摩擦力时，小盘应用细线通过定滑轮系在小车上B．实验中应始终保持小车和砝码的质量远远大于小盘和砝码的质量C．实验中如果用纵坐标表示加速度，用横坐标表示小车和车内砝码的总质量，描出相应的点在一条直线上时，即可证明加速度与质量成反比D．平衡摩擦力时，小车后面的纸带必须连好，因为运动过程中纸带也要受到阻力解析：平衡摩擦力时，细线不能系在小车上，纸带必须连好，故A错D对；小车和砝码的总质量应远大于小盘和砝码的总质量，故B对；假设横坐标表示小车和车内砝码的总质量，那么a－M图象是双曲线，不是直线，故C错．答案： BD2．(2021年三明模拟)用如图甲所示的装置做“验证牛顿第二定律〞实验，甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a和小车所受拉力F的图象为图中的直线Ⅰ，乙同学画出的a－F图象为以下图中的直线Ⅱ.直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大，明显超出了误差范围，下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释，其中可能正确的选项是( )A．实验前甲同学没有平衡摩擦力B．甲同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了C．实验前乙同学没有平衡摩擦力D．乙同学在平衡摩擦力时，把长木板的末端抬得过高了解析：由直线Ⅰ可知，甲同学在未对小车施加拉力F时小车就有了加速度，说明在平衡摩擦力时，把木板的末端抬得过高了，B正确，A错误；由直线Ⅱ可知，乙同学在对小车施加了一定的拉力时，小车的加速度仍等于零，故实验前乙同学没有平衡摩擦力或平衡摩擦力缺乏，C正确，D错误．答案：BC3．在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系〞实验中，某小组设计了如下图的实验装置．图中上下两层水平轨道外表光滑，两小车前端系上细线，细线跨过定滑轮并挂上砝码盘，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场运动，然后同时停顿．(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________(选填“远大于〞、“远小于〞或“等于〞)小车的质量．(2)本实验通过比拟两小车的位移来比拟小车加速度的大小，能这样比拟，是因为________．解析：(1)在安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使细线与水平轨道平行，在实验时，为使砝码和盘的总重力近似等于细线的拉力，作为小车所受的合外力，必须满足砝码和盘的总质量远小于小车的质量．(2)因为两小车同时开场运动，同时停顿，运动时间一样，由s＝12at2可知，a与s成正比．答案：(1)小车与滑轮之间的细线与轨道平行远小于(2)两车从静止开场匀加速直线运动，且两车运动的时间一样，其加速度与位移成正比4．如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系〞的实验装置．(1)在该实验中必须采用控制变量法，应保持________不变，用钩码所受的重力作为________，用DIS测小车的加速度．(2)改变所挂钩码的数量，屡次重复测量．在某次实验中根据测得的多组数据可画出a－F关系图线(如下图)．①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_______________．②(单项选择题)此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是( )A．小车与轨道之间存在摩擦B．导轨保持了水平状态C．所挂钩码的总质量太大D．所用小车的质量太大解析：(1)因为要探索“加速度和力的关系〞所以应保持小车的总质量不变，钩码所受的重力作为小车所受外力．(2)由于OA段a－F关系为一倾斜的直线，所以在质量不变的条件下，加速度与外力成正比．由实验原理：mg＝Ma得a＝mgM ＝FM，而实际上a′＝mg(M＋m)，可见AB段明显偏离直线是由于没有满足M≫m造成的．答案：(1)小车的总质量小车所受外力(2)①在质量不变的条件下，加速度与外力成正比②C5．(2021年高考江苏单科)为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系〞的实验装置(如下图)．实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力．(1)往砝码盘中参加一小砝码，在释放小车________(选填“之前〞或“之后〞)接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点．(2)从纸带上选取假设干计数点进展测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：时间t/s0速度v/(m·s－1)请根据实验数据作出小车的v－t图象．(3)通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据v－t图像简要阐述理由．解析：(1)之前(2)如下图(3)同意．在v－t图象中，速度越大时，加速度越小，小车受到的合力越小，那么小车受空气阻力越大．答案：(1)之前(2)如下图(3)见解析6．(2021年潍坊模拟)为了探究加速度与力的关系，使用如下图的气垫导轨装置进展实验．其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连，当滑行器通过G、G2光电门时，光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录，滑行器连同1上面固定的一条形挡光片的总质量为M，挡光片宽度为D，光电门间距离为x，牵引砝码的质量为m.答复以下问题：(1)实验开场应先调节气垫导轨下面的螺钉，使气垫导轨水平，在不增加其他仪器的情况下，如何判定调节是否到位？答：____________________________(2)假设取M＝0.4 kg，改变m的值，进展屡次实验，以下m的取值不适宜的一个是___________________________．A．m1＝5 g B．m2＝15 gC．m3＝40 g D．400 g(3)在此实验中，需要测得每一个牵引力对应的加速度，其中求得的加速度的表达式为：___________________________.(用Δt1、Δt2、D、s表示)解析：(1)如果气垫导轨水平，那么不挂砝码时，M应能在任意位置静止不动，或推动M后能使M匀速运动．(2)应满足M ≫m ，故m 4＝400 g 不适宜．(3)由v 1＝D Δt 1，v 2＝D Δt 2，v 22－v 21＝2as 可得：a ＝(D Δt 2)2－(D Δt 1)22s. 答案：(1)取下牵引砝码，M 放在任意位置都不动；或取下牵引砝码，轻推滑行器M ，数字计时器记录每一个光电门的光束被挡的时间Δt 都相等．(2)D (3)a ＝(D Δt 2)2－(D Δt 1)22s。

牛顿第二定律练习题(经典好题)

正交分解法1：例. 1．如图5所示：三个共点力，F1=5N，F2=10N，F3=15N，θ=60°，它们的合力的x轴方向的分量Fx为 ________N，y轴方向的分量Fy 为 N，合力的大小为 N，合力方向与x轴正方向夹角为。

12. (8分)如图6所示，θ＝370，sin370＝0.6，cos370＝0.8。

箱子重G＝200N，箱子与地面的动摩擦因数μ＝0.30。

要匀速拉动箱子，拉力F为多大？2如图所示，质量为m的物体在倾角为θ的粗糙斜面下匀速下滑，求物体与斜面间的滑动摩擦因数。

3．（6分）如图10所示，在倾角为α=37°的斜面上有一块竖直放置的档板，在档板和斜面之间放一个重力G=20N的光滑球，把球的重力沿垂直于斜面和垂直于档板的方向分解为力F1和F2，求这两个分力F1和F2的大小。

4.质量为m的物体在恒力F作用下，F与水平方向之间的夹角为θ,沿天花板向右做匀速运动，物体与顶板间动摩擦因数为μ，则物体受摩擦力大小为多少？:5如图所示，物体的质量，用与竖直方向成的斜向右上方的推力把该物体压在竖直墙壁上，并使它沿墙壁在竖直方向上做匀速直线运动。

物体与墙壁间的动摩擦因数，取重力加速度，求推力的大小。

（，）6如图所示，重力为500N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200N的物体，当绳与水平面成60o角时，物体静止，不计滑轮与绳的摩擦，求地面对人的支持力和摩擦力。

正交分解法2：1如图所示，一个人用与水平方向成=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）。

（F=120 N=2.88 m）2．地面上放一木箱，质量为40kg，用100N的力与水平成37°角推木箱，如图5所示，恰好使木箱匀速前进．若用此力与水平成37°角向斜上方拉木箱，木箱的加速度多大？（取g=10m／s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）3如图所示，质量为0. 5 kg的物体在与水平面成角的拉力F作用下，沿水平桌面向右做直线运动．经过0.5s，速度由0. 6 m/s变为0. 4 m/s，已知物体与桌面间的动摩擦因数=0.1，求作用力F的大小（0.43）4. 质量为m的物体放在倾角为的斜面上，物体和斜面的动摩擦因数为，如沿水平方向加一个力F，使物体沿斜面向上以加速度a做匀加速直线运动（如图所示），则F为多少？牛顿第二定律的应用―――连接体问题一、连接体与隔离体两个或两个以上物体相连接组成的物体系统，称为连接体。

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(2) 当 N = 0 T cos α = m a T sin α m g = 0 g tg α = a g a = tg α = 17m/s2
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2-8 摩托快艇以速率 v0行驶，它受到的行驶，摩擦阻力与速度平方成正比，设比例系数为常数k,则可表示为常数则可表示为 F = -k v2．设摩托快艇的质量为m，当摩托快艇发动机关闭后，质量为，当摩托快艇发动机关闭后，对时间的变化规律。（1）求速度对时间的变化规律。）求速度v对时间的变化规律对时间的变化规律。（2）求路程对时间的变化规律。）求路程x对时间的变化规律与路程x之间有如下关系（3）证明速度与路程之间有如下关系：）证明速度v与路程之间有如下关系： v = v0e -k’x (式中的 k’ =k/m。) 式中的。（4）如果 0=20m/s,经15s后，速度降为）如果v 经后 vt=10m/s, 求k’。。随时间变化的图形。（5）画出x、v、a随时间变化的图形。）画出随时间变化的图形
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已知：已知：v 0 F =
kv
2
m (3)证明 = v0e -k’x 证明v 证明
求： v ( t ) (2) x ( t ) (1) 解： F = (1)
2
dv dv 2 m kv = = k ´v dt dt k dv ∵ k ´= k´ d t 2 = m v dv v2= k ´∫ d t
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已知：已知： m A= 20kg m B= 10kg F 1 = 98N F 2 = 196N F 3 = 392N F 4 = 784N 求： a A a B T T T m Ag = m A a A 解： T m Bg = m B a B T F T= 2 aA A a A= F g m 2
a
α
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已知：已知： m = 10kg α = 300 1g时 (1) T N 求： a = 3
a
T
α
N
(2) a = ? 时 N = 0 mg 解：(1) T cos α N sin α = m a T sin α + N cos α m g = 0 T = m g sin α + m a cos α 1 = m g (sin α + cos α)= 77.3N 3 N = m g cos α m a sin α 1 sin α ) = 68.4N = m g (cos α 3
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牛顿定律习题
2-1 2-8 2-15 2-22 2-29 2-2 2-9 2-16 2-23 2-30 2-3 2-10 2-17 2-24 2-31 2-4 2-11 2-18 2-25 2-32 2-5 2-12 2-19 2-26 2-33 2-6 2-13 2-20 2-27 2-34 2-7 2-14 2-21 2-28 2-35
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2-2 A、B两个物体，质量分别为 A= 两个物体，两个物体质量分别为m 100kg，mB=60kg，装置如图所示。两斜面，，装置如图所示。的倾角分别为α=300和 β =600。如果物体的倾角分别为与斜面间无摩擦，滑轮和绳的质量忽略不计，与斜面间无摩擦，滑轮和绳的质量忽略不计，问：（1）系统将向哪边运动？）系统将向哪边运动？（2）系统的加速度是多大？）系统的加速度是多大？（3）绳中的张力多大？）绳中的张力多大？ B
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-29.4m/s2 9.8 =
2-6 图中为定滑轮为动滑轮，三个图中A为定滑轮为动滑轮，为定滑轮,B为动滑轮物体m 物体 1=200g，m2=100g，m3=50g，，，，：（1）每个物体的加速度；求：（）每个物体的加速度；（2）两根绳子中）的张力 T1与T2. 假定滑轮及绳的质量以及摩 A 擦均可忽略不计。擦均可忽略不计。 T1 B m1 T2 m2 m3
(3) 当： 3 = 392N F 392 F3 392N 0 T= = a A= 9.8 = 2 2 × 20 392 a B= 9.8 = -9.8m/s2 2 ×10 表示A不动，B以9.8m/s2加速上升。表示A不动，B以加速上升。不动 (4) 当： 4 = 784N F 784 a A= 2 × 20 784 a B= 2 ×10 9.8 = 9.8m/s2 F4 392N T= = 2
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已知：已知：m 1 = 200kg m 2 = 100kg 求：(1) a 1 a 2 (2) T 1 T 2 T1 T2 解： T 1 a1 m 1g T2 T2 m 2g (a 2 a 1 )
m 3 = 50kg T2 (a 2 + a 1 )
m3 g
m 1g T 1 = m 1a 1 m 2 g T 2 = m 2 (a 2 a 1 ) T 2 m 3 g = m 3 (a 2 + a 1 ) T 1= 2 T 2
0
∫v
v
0
t
1 v
1 k ´t v0 =
∴
v0 v= 1 + v 0 k ´t
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v0 dx (2) v = = dt 1 + v 0 k ´t v0 dx = dt 1 + v 0 k ´t x =∫
t
0
v0 dt 1 + v 0 k ´t
1 l n( 1 + v 0 k ´t ) = k´
已知：已知： = 50kg µ = 0.4 M 求：1 ) a = 0 N = ? (
l = 4m f N
v = 4m/s f N
( 2 ) a = 0.2m/s2 N = ? 解： 1 ) 2 f M g = M a ( a=0 2 f = Mg Mg f = µN N = = 613N 2µ ( 2 ) a = 0.2m/s2
30 )2 ( v 3.6 s = = × = 14.2m 2µ g 2 0.25 × 9.8
2 0
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2-4 用一种钳子夹住一块质量用一种钳子夹住一块质量M=50kg 的棍凝土砌块起吊（如图）．）．已知钳子与砌的棍凝土砌块起吊（如图）．已知钳子与砌块接触处的最大静摩擦系数为0.4。如果：块接触处的最大静摩擦系数为。如果：（1）钳子匀速上升，）钳子匀速上升，的加速度上升，（2）钳子以）钳子以0.2m/s2的加速度上升，（3）钳子在沿水平方向以） 4m/s的速度行驶时，上端的速度行驶时悬挂点突然停止运动(设悬挂悬挂点突然停止运动设悬挂 l 点到砌块重心之间的距离l 点到砌块重心之间的距离 = 4m),为使砌块不从钳子口滑为使砌块不从钳子口滑出，至少必须对砌块施加多大正压力？大正压力？结束目录
A
F
T T
B
aB
a B= F 2m B
m Ag
m Bg
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g
(1) 当： 1 = 98N F 98 a A= a B = 0 a A= 9.8 = -7.5m/s2 2 × 20 98 -4.9m/s2 T = F1 = 49N a B= 9.8 = 2 2 ×10 两者均为负值，表示根本提不起。两者均为负值，表示根本提不起。 (2) 当： 2 = 196N F 196 a A= 2 × 20 98 a B= 2 ×10 -4.9m/s2 9.8 = 9.8 = 0 a A= a B = 0 T = F2 = 98N 2 结束目录
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2-1 质量为的物体沿斜面向下滑动。质量为m的物体沿斜面向下滑动的物体沿斜面向下滑动。匀速下滑。当斜面的倾角为α 当斜面的倾角为时，物体正好匀速下滑。问：当斜面的倾角增大到 β 时，物体处由静止沿到底部需要多少时间？从高为 h 处由静止沿到底部需要多少时间？ N fµ
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已知：已知：µ = 0.25 v 0 = 30km/h 求：s 解：对于货物 f max = µ m g = m a max 货物的最大加速度 a max = µ g 火车的最大加速度 a´max = µ g 2 2 vt = 0 v t v 0 = 2 a´ s v = 2µ g
2 0
2
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2-5 一滑轮两边分别挂着和B两物体，一滑轮两边分别挂着A和两物体两物体，它们的质量分别为 mA= 20kg，mB= 10kg，，将滑轮提起（如图），），当下分别等今用力 F 将滑轮提起（如图），当下分别等于 (1)98N, (2)196N, (3)392N, (4)784N时，时 F 求:物体 A和 B的物体和的加速度以及两边绳中的张力（的张力（滑轮的质量与摩擦不计）。与摩擦不计）。 A B
β mg
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已知：已知：α β h m 求： t 当倾角为α时解：当倾角为时，物体正好匀速下滑。物体正好匀速下滑。 m g sin α f = 0 N m g cos α = 0 f =µ N 当倾角为β时当倾角为时： m g sinβ f = m a a = (sinβ tg α cosβ)g
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m1m2 +m1m3 4 m2m3 1.96m/s2 a1= m m m m 4 m m g = 1 2 + 1 3+ 2 3 2 m 1 (m 2 m 3 ) a 2 = m m m m 4 m m g = 3.92m/s2 1 2 + 1 3+ 2 3 (a 2 a 1 ) = 3.92 1.96 = 1.96m/s2 (a 2 + a 1 ) = 3.92 + 1.96 = 5.88m/s2 8 m1 m2 m3 T1 = g = 1.57N m 1m 2 +m 1m 3+ 4 m 2m 3 4 m1 m2 m3 T2 = g = 0.785N m 1m 2 +m 1m 3+ 4 m 2m 3