高中物理专项练习:牛顿运动定律 (2)
高三物理专项基础训练:第12练 牛顿运动定律的应用(2)

第12练牛顿运动定律的应用(2)合肥精品教育(国购广场东侧梅园公寓5#602)王老师物理辅导电话:187--1510--6720 基础过关一、单项选择题(每小题只有一个选项符合题意)1.如图所示,质量为m的物体放在升降机中的斜面上,斜面倾角为θ,当升降机以加速度a匀加速上升时,物体仍静止在斜面上,那么斜面对物体的作用力()A.大小为m(g+a),方向竖直向上B.大小为m(g+a)cosθ,方向与斜面垂直C.大小为mgcosθ,方向与斜面垂直D.大小为m(g+a),方向与斜面垂直2.设洒水车的牵引力不变,所受阻力跟车重成正比,洒水车在平直路面上行驶,原来是匀速的,开始洒水后,它的运动情况将()A.继续做匀速运动B.变为做匀加速运动C.变为做变加速运动D.变为做匀减速运动3.如下左图所示的动力小车沿倾角为θ的斜面匀速下滑,小车上有一单摆,摆线恰好成水平状态,则小车的加速度为()A.gsinθgB.sinC.gtanθD.gcotθ4.将物体竖直上抛,假设运动过程中空气阻力不变,其速度一时间图像如上右图所示,则物体所受的重力和空气阻力之比为()A.1∶10 B.10∶1 C.9∶1 D.8∶15.质量不计的弹簧下端固定一小球,现手持弹簧上端使小球随手在竖直方向上以同样大小的加速度a (a<g)分别向上、向下做匀加速直线运动.若忽略空气阻力,弹簧的伸长量分别为x1,x2;若空气阻力不能忽略且大小恒定,弹簧的伸长量分别为x1′,x2′.则()A.x1′+x1=x2+x2′B.x1′+x1<x2+x2′C.x1′+x2′=x2+x1 D.x1′+x2′<x2+x1二、多项选择题(每小题有多个选项符合题意)6.如图所示,质量为10kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的拉力为5N 时,物体A处于静止状态.若小车以1.0m/s2的加速度向右运动稳定后()A.物体A仍相对小车静止B.物体A受到的摩擦力减小C.物体A受到的弹力增大D.物体A受到摩擦力大小不变,但方向改变7.如图所示,质量为60kg的人通过光滑定滑轮,用绳拉着m=20kg的物体上升,当物体的加速度为5m/s2时,人对地面的压力可能是()A.200NB.300NC.600ND.500N8.如图所示,A、B是竖直平面内的光滑弧面,一个物体从A点由静止释放,它滑到静止不动的水平皮带后,从C点离开皮带做平抛运动,落在水平地面上的D点,现在使皮带轮转动,皮带的上表面以某一速率向左或向右做匀速运动,小物体仍从A点由静止释放,则小物体将可能落在地面上的()A.D点右边的M点B.D点C.D点左边的N点D.从B到C小物体速度降为零,停在C点不下落三、计算或论述题9.如图所示,一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球.求:(1)当滑块至少以多大加速度向左运动时,小球对滑块的压力等于零;(2)当滑块以a=2g的加速度向左运动时线的拉力.10.在消防演习中,消防队员从一根竖直的长直轻绳上由静止滑下,经一段时间落地.为了获得演习中的一些数据,以提高训练质量,研究人员在轻绳上端安装一个力传感器并与数据处理系统相连接,用来记录消防队员下滑过程中轻绳受到的拉力与消防队员重力的比值随时间变化的情况.已知某队员在一次演习中的数据如图所示,求该消防队员在下滑过程中的最大速度和落地速度.(g取10m/s2)11.如图所示.升降机中质量为m的物体通过绳CO结于O点,AO绳所能承受的最大拉力为3mg,OC绳所能承受的最大拉力为3mg,AO绳和BO绳与竖直方向的夹角分别是α=30°和β=60°,为了防止悬线拉断,升降机加速上升时,加速度最大值不得超过多大?12.将金属块m被压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中,如图所示,在箱的上顶板和下底板均装有压力传感器,箱可以沿竖直方向运动,当箱以a=2.0m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时,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/s2)(1)若上顶板的压力传感器的示数是下底板的压力传感器示数的一半,试判断箱的运动情况;(2)要使上顶的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?13.如图所示,倾角为30°的传送带以恒定的速度2m/s运动,皮带AB长5m,将1kg 的物体放在A点,经2.9s到达B点,求物体和皮带间的动摩擦因数μ为多大?若增加皮带的速度,则物体从A到B的最短时间是多少?能力提升14.如图所示,在光滑水平面上,放着两块长度相同,质量分别为m1和m2的木板,在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块,开始时,两物块均静止,今在两物块上各作用一水平恒力F1、F2,当物块和木块分离时,两木板的速度分别为v1和v2,物块和木板间的动摩擦因数相同,下列说法中正确的是()A.若F1=F2,m1>m2,则v1>v2B.若F1=F2,m1<m2,则v1>v2C.若F1>F2,m1=m2,则v1>v2D.若F1<F2,m1=m2,则v1>v215.一物体在斜面上以一定的初速度向上运动,斜面的倾角θ可在0~90°之间变化,设物体能达到的最大位移与斜面倾角θ之间的关系如图,问当θ是多大时,x有最小值?这个最小值是多少?第12练 牛顿运动定律的应用(2)1.A 解析 解题时注意斜面对物体的作用力实际上是弹力和摩擦力的合力.2.C3.B4.B5.C 解析 根据牛顿第二定律得ma kx mg ma mg kx =-=-21,,ma f x k mg ma f mg x k =-'-=--'21,, 得2121x x x x +='+'. 6.AD 解析 注意静摩擦力随物体运动状态的变化而变化.7.BD 8.AB 9.(1)g (2)mg 510.该队员先在t 1=1s 的时间内以a 1匀加速下滑.然后在t 2=1.5s 的时间内以a 2匀减速下滑.第1s 由牛顿第二定律得mg -F 1=ma 1, 即211/4s m mF g a -= 最大速度v m =a 1t 1代入数据解得v m =4m/s后1.5s 由牛顿第二定律得F 2-mg=ma 2, 即222/2s m g mF a =-= 队员落地时的速度v =v m -a 2t 2代入数据解得v =1m/s11.根据题意,OA 绳拉力和OB 绳拉力在水平方向分力处于平衡态,所在O B O A T T 3=这说明OA 比OB 先断.所以当mg T O A 3=时,OA 、OB 绳在竖直方向能提供的力为mg T T T O B O A 260cos 30cos =︒+︒=,所以为保证绳不断,OC 实际受力应为T OC =2mg ,对物体受OC 的拉力与重力的作用,根据牛顿第二定律有T OC =mg +ma , 联立可解得a =g.12.下底板传感器的示数等于轻弹簧的弹力F ,金属块受力如图所示.上顶板的压力F N =6.0N ,弹簧的弹力F=10.0N 和重力mg ,加速度为a ,方向向下.有mg +F N -F=ma 求得金属块质量m =0.50k g.(1)上顶板传感器的示数是下底板传感器的示数的一半时,弹簧的弹力仍是F ,上顶板的压力为2F ,设箱和金属块的加速度为a 1,有121ma F F mg =-+解得a 1=0,即箱处于静止中做匀速直线运动. (2)当上顶板的压力恰好等于零时,弹力仍为F ,有mg -F=ma 2得加速度a 2=-10m/s 2,“-”号表示加速度方向向上.若箱和金属块竖直向上的加速度大于10m/s 2,弹簧将被进一步压缩,金属块要离开上顶板,上顶板压力传感器的示数也为零.只要竖直向上的加速度大于或等于10m/s 2,不论箱是向上加速或向下减速运动,上顶板压力传感器的示数都为零.13.物体放在皮带上,摩擦力f 和重力的下滑分力的合力使物体做加速运动,在时间t 1内,速度由0增大到v ,设加速度为a ,通过位移为s 1,则1211221t v at s ==,若此阶段物体已到达B 点,则t 1=t=2.9s ,得s =s 1=2.9m <5m ,则物体速度达到v 后就随皮带一起向上匀速运动到达B ,设匀速运动时间为t 2,位移为s 2,s 2=vt 2,s 1+s 2=s ,t 1+t 2=t ,代入数据解得t 1=0.8s ,a =2.5m/s 2根据牛顿第二定律θμμθcos ,sin mg N f ma mg f ===-,解得μ=0.866皮带速率增大到v ′,物体放到皮带上,加速运动的加速度a 不变.当物体从A 到B 一直做匀加速运动,所用的时间最短,由运动学公式221at s =得t=2 s. 14.BD 15.3πθ= m 35。
【物理】物理牛顿运动定律练习题及答案及解析

(1)释放后,小滑块的加速度 al 和薄平板的加速度 a2; (2)从释放到小滑块滑离薄平板经历的时间 t。
【答案】(1) 4m/s2 ,1m/s2 ;(2) t 1s
【解析】
【详解】
(1)设释放后,滑块会相对于平板向下滑动,
对滑块 m :由牛顿第二定律有: mg sin 370 f1 ma1
其中 FN1 mg cos 370 , f1 1FN1
(1)小环的质量 m;
(2)细杆与地面间的倾角 a. 【答案】(1)m=1kg,(2)a=30°. 【解析】 【详解】
由图得:0-2s 内环的加速度 a= v =0.5m/s2 t
前 2s,环受到重力、支持力和拉力,根据牛顿第二定律,有: F1 mg sin ma 2s 后物体做匀速运动,根据共点力平衡条件,有: F2 mg sin
=4m/s2
解得滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间:t= =1s
(2)由静止到动摩擦因素发生变化的位移:x1= a1t2=2m
动摩擦因数变化后,由牛顿第二定律得加速度:a2=
=5m/s2
由 vB2-v2=2a2(L-x1) 解得滑雪者到达 B 处时的速度:vB=16m/s (3)设滑雪者速度由 vB=16m/s 减速到 v1=4m/s 期间运动的位移为 x3,则由动能定理有:
;解得 x3=96m
速度由 v1=4m/s 减速到零期间运动的位移为 x4,则由动能定理有:
;解得 x4=3.2m
所以滑雪者在水平雪地上运动的最大距离为 x=x3+x4=96+ 3.2=99.2m
5.近年来,随着 AI 的迅猛发展,自动分拣装置在快递业也得到广泛的普及.如图为某自动 分拣传送装置的简化示意图,水平传送带右端与水平面相切,以 v0=2m/s 的恒定速率顺时 针运行,传送带的长度为 L=7.6m.机械手将质量为 1kg 的包裹 A 轻放在传送带的左端,经过 4s 包裹 A 离开传送带,与意外落在传送带右端质量为 3kg 的包裹 B 发生正碰,碰后包裹 B 在水平面上滑行 0.32m 后静止在分拣通道口,随即被机械手分拣.已知包裹 A、B 与水平面 间的动摩擦因数均为 0.1,取 g=10m/s2.求:
物理牛顿运动定律专项二.docx

2013-2014学思教育咼一物理综合训练二1.关于惯性,下列说法中止确的是()A.同一汽车,速度越快,越难刹车,说明物体速度越人,惯性越人B.物体只有静止或做匀速直线运动吋才有惯性C.乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球的惯性小的缘故D.已知月球上的重力加速度是地球上的1/6,故一个物体从地球移到月球惯性减小为1/62.下列关于质点的说法,正确的是()A.原子核很小,所以可以当作质点。
B.研究和观察H食时,可把太阳当作质点。
C.研究地球的白转时,可把地球当作质点。
D.研究地球的公转时,可把地球当作质点。
3.下面哪一组单位属于国际单位制中的基本单位()A.米、牛顿、千克B・T•克、焦耳、秒C.米、千克、秒D.米/秒彳、千克、牛顿4.下列说法,正确的是()A•两个物体只要接触就会产生弹力B.放在桌面上的物体受到的支持力是由于桌而发生形变而产生的C.滑动摩擦力的方向总是和物体的运动方向相反D.形状规则的物体的重心必与其儿何屮心重合5.在100m竞赛屮,测得某一运动员5s末瞬时速度为10.4m/s,10s末到达终点的瞬时速度为10.2m/so则他在此竞赛中的平均速度为()A.10m/s B・ 10.2m/s C・ 10.3m/s D・ l().4m/s6.用手握住瓶子,使瓶子在竖总方向静止,如果握力加倍,则手对瓶子的摩擦力()A.握力越人,摩擦力越大。
B.只要瓶子不动,摩擦力大小与前面的因索无关。
C.方向由向下变成向上。
D.手越干越粗糙,摩擦力越大。
・一物体m受到一个撞击力后沿不光滑斜面向上滑动,如图所示,在滑动过程中,V物体m受到的力是:()A、重力、沿斜面向上的冲力、斜面的支持力B、重力、沿斜面向下的滑动摩擦力、斜面的支持力C 、 重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的滑动摩擦力D 、 重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的摩擦力、斜面的支持力&同一平而内的三个力,大小分别为4N 、6N 、7N,若三力同时作用于某一物 体,则该物体所受三力合力的最大值和最小值分别为( )A. 17N 3NB. 5N 3NC. 9N 0D. 17N 0 9. 汽车在两乍站间沿直线行驶时,从甲站出发,先以速度u 匀速行驶了全程的 一半,接着匀减速行驶后一半路程,抵达乙车站时速度恰好为零,则汽车在 全程中运动的平均速度是()14. 如图所示,在光滑的桌面上有M 、m 两个物块,现用力F 推物块m,使M 、 m 两物块在桌上一起向右加速,则M 、m 间的相互作用力为:( ) A. v/3B. v/2C. 2v/3D. 3v / 2 10. 在2006年2月26号闭幕的都灵冬奥会上,张丹和张昊一-起以完美表演赢得 了双人滑比赛的银牌.在滑冰表演刚开始时他们静止不动,随着优美的咅乐响起 后在相互猛推一下后分别向相反方向运动.假定两人的冰刀与 冰而间的摩擦因数相同,已知张丹在冰上滑行的距离比张昊 远,这是由于( )A. 在推的过程屮,张丹推张昊的力小于张昊推张丹的力B. 在推的过程小,张昊推张丹的时间大于张丹推张昊的 时间C. 在刚分开时,张丹的初速度大于张昊的初速度D. 在分开后,张丹的加速度的人小人于张昊的加速度的人小11. 如图所示,悬挂在小车顶棚上的小球偏离竖直方向9角,则小车的运动情况 可能是( ) A.向右加速运动 B.向右减速运动C. 向左加速运动D.向左减速运动 12.下列所描述的运动的中,可能的冇:()A. 速度变化很大,加速度很小;B. 速度变化方向为正,加速度方向为负; 13. 如图是A 、B 两物体同时由同一地点向同一方向做直线运动的v ・t 图象,从图 彖上可知( )A. A 做匀速运动,B 做匀加速运动B. 20s 末A 、B 相遇C. 20s 末A 、B 相距最远D. 40s 末A 、B 相遇为 M +m D ・若桌而的摩擦因数为“,M 、m 仍向右加速,则M 、m 间的相互作用力 仍为卫匚M15. 如图,把弹簧测力计的一端固定在墙上,用力F 水平向左拉金属板,金属板向左运动,此吋测力计的示数稳定(图屮已把弹簧测力计的示数放大Mill),测得物块P 重13N,根据表屮给出的动摩擦因数,可推算出物块P 的材料 为 _____________ O16. 用接在50Hz 交流电源上的打点计时器测定小车做匀加速直线运动的加 速度,得到如图所示的一条纸带,从比较清晰的点开始起,取若干个让数点, 分别标上0、1、2、3…(每相邻的两个计数点间冇4个打印点未标出),fi得()与1两点间的距离xi=3() mm, 3与4两点间的距离x 4=48 mm.,则小车 在0与1两点间的平均速度为 ________ m /s,小车的加速度为 _________ m/s 2o 17由静止开始做匀加速直线运动的汽年,第Is 内通过().4m 位移,问:⑴汽午 在第Is 末的速度为多大?⑵汽车在第2s 内通过的位移为多大?18竖肓升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤,如图所示,弹簧秤的秤钩 上悬挂一个质量m=4kg 的物体,试分析下列情况下电梯各种具体的运动情况(g 取 l()m/s 2):⑴当弹簧秤的示数「=40N,且保持不变.(2) 当弹簧秤的示数T 2=32N,且保持不变.(3) 为弹簧秤的示数T 3=44N,且保持不变. A- C. mF MF --------- B. ------------------------------- M + m M + m若桌面的摩擦因数为“,M 、m 仍向右加速,则M 、m 间的相互作用力 MF “+ “Mg则物块P 打金属板间的滑动摩擦力的大小是No 若用弹簧测力计第2:19如图,有一水平传送带以2m / s的速度匀速运动,现将一物体轻轻放在传送带的左端上,若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,已知传送带左、右端间的距离为10m,求传送带将该物体传送到传送带的右端所需时间。
高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)含解析

高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.如图所示,质量为M=0.5kg 的物体B 和质量为m=0.2kg 的物体C ,用劲度系数为k=100N/m 的竖直轻弹簧连在一起.物体B 放在水平地面上,物体C 在轻弹簧的上方静止不动.现将物体C 竖直向下缓慢压下一段距离后释放,物体C 就上下做简谐运动,且当物体C 运动到最高点时,物体B 刚好对地面的压力为0.已知重力加速度大小为g=10m/s 2.试求:①物体C 做简谐运动的振幅;②当物体C 运动到最低点时,物体C 的加速度大小和此时物体B 对地面的压力大小. 【答案】①0.07m ②35m/s 2 14N 【解析】 【详解】①物体C 放上之后静止时:设弹簧的压缩量为0x . 对物体C ,有:0mg kx = 解得:0x =0.02m设当物体C 从静止向下压缩x 后释放,物体C 就以原来的静止位置为平衡位置上下做简谐运动,振幅A =x当物体C 运动到最高点时,对物体B ,有:0()Mg k A x =- 解得:A =0.07m②当物体C 运动到最低点时,设地面对物体B 的支持力大小为F ,物体C 的加速度大小为a .对物体C ,有:0()k A x mg ma +-= 解得:a =35m/s 2对物体B ,有:0()F Mg k A x =++ 解得:F =14N所以物体B 对地面的压力大小为14N2.如图,质量分别为m A =1kg 、m B =2kg 的A 、B 两滑块放在水平面上,处于场强大小E=3×105N/C 、方向水平向右的匀强电场中,A 不带电,B 带正电、电荷量q=2×10-5C .零时刻,A 、B 用绷直的细绳连接(细绳形变不计)着,从静止同时开始运动,2s 末细绳断开.已知A 、B 与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.1,重力加速度大小g=10m/s 2.求:(1)前2s 内,A 的位移大小; (2)6s 末,电场力的瞬时功率. 【答案】(1) 2m (2) 60W 【解析】 【分析】 【详解】(1)B 所受电场力为F=Eq=6N ;绳断之前,对系统由牛顿第二定律:F-μ(m A +m B )g=(m A +m B )a 1 可得系统的加速度a 1=1m/s 2; 由运动规律:x=12a 1t 12 解得A 在2s 内的位移为x=2m ;(2)设绳断瞬间,AB 的速度大小为v 1,t 2=6s 时刻,B 的速度大小为v 2,则v 1=a 1t 1=2m/s ;绳断后,对B 由牛顿第二定律:F-μm B g=m B a 2 解得a 2=2m/s 2;由运动规律可知:v 2=v 1+a 2(t 2-t 1) 解得v 2=10m/s电场力的功率P=Fv ,解得P=60W3.如图所示,水平地面上固定着一个高为h 的三角形斜面体,质量为M 的小物块甲和质量为m 的小物块乙均静止在斜面体的顶端.现同时释放甲、乙两小物块,使其分别从倾角为α、θ的斜面下滑,且分别在图中P 处和Q 处停下.甲、乙两小物块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ.设两小物块在转弯处均不弹起且不损耗机械能,重力加速度取g.求:小物块(1)甲沿斜面下滑的加速度; (2)乙从顶端滑到底端所用的时间;(3)甲、乙在整个运动过程发生的位移大小之比. 【答案】(1) g(sin α-()2sin sin cos hg θθμθ-【解析】 【详解】(1) 由牛顿第二定律可得F 合=Ma 甲Mg sin α-μ·Mg cos α=Ma 甲 a 甲=g(sin α-μcos α)(2) 设小物块乙沿斜面下滑到底端时的速度为v ,根据动能定理得W 合=ΔE k mgh -μmgcos θ·θsin h=212mv v=cos 21sin gh θμθ⎛⎫- ⎪⎝⎭a 乙=g (sin θ-μcos θ) t =()2sin sin cos hg θθμθ-(3) 如图,由动能定理得Mgh -μ·Mg cos α·sin hα-μ·Mg (OP -cos sin h αα)=0mgh -μmg cos θ·θsin h-μmg (OQ -cos sin h θθ)=0 OP=OQ根据几何关系得222211x h OP x h OQ ++甲乙4.高铁的开通给出行的人们带来了全新的旅行感受,大大方便了人们的工作与生活.高铁每列车组由七节车厢组成,除第四节车厢为无动力车厢外,其余六节车厢均具有动力系统,设每节车厢的质量均为m ,各动力车厢产生的动力相同,经测试,该列车启动时能在时间t 内将速度提高到v ,已知运动阻力是车重的k 倍.求: (1)列车在启动过程中,第五节车厢对第六节车厢的作用力;(2)列车在匀速行驶时,第六节车厢失去了动力,若仍要保持列车的匀速运动状态,则第五节车厢对第六节车厢的作用力变化多大? 【答案】(1)13m (v t +kg ) (2)1415kmg 【解析】 【详解】(1)列车启动时做初速度为零的匀加速直线运动,启动加速度为a =vt① 对整个列车,由牛顿第二定律得:F -k ·7mg =7ma ②设第五节对第六节车厢的作用力为T ,对第六、七两节车厢进行受力分析,水平方向受力如图所示,由牛顿第二定律得26F+T -k ·2mg =2ma , ③ 联立①②③得T =-13m (vt+kg ) ④ 其中“-”表示实际作用力与图示方向相反,即与列车运动相反. (2)列车匀速运动时,对整体由平衡条件得F ′-k ·7mg =0 ⑤设第六节车厢有动力时,第五、六节车厢间的作用力为T 1,则有:26F '+T 1-k ·2mg =0 ⑥ 第六节车厢失去动力时,仍保持列车匀速运动,则总牵引力不变,设此时第五、六节车厢间的作用力为T 2, 则有:5F '+T 2-k ·2mg =0, ⑦ 联立⑤⑥⑦得T 1=-13kmg T 2=35kmg 因此作用力变化ΔT =T 2-T 1=1415kmg5.在水平长直的轨道上,有一长度为L 的平板车在外力控制下始终保持速度v 0做匀速直线运动.某时刻将一质量为m 的小滑块轻放到车面的中点,滑块与车面间的动摩擦因数为μ,此时调节外力,使平板车仍做速度为v 0的匀速直线运动.(1)若滑块最终停在小车上,滑块和车之间因为摩擦产生的内能为多少?(结果用m ,v 0表示)(2)已知滑块与车面间动摩擦因数μ=0.2,滑块质量m =1kg ,车长L =2m ,车速v 0=4m/s ,取g =10m/s 2,当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力F ,要保证滑块不能从车的左端掉下,恒力F 大小应该满足什么条件? 【答案】(1)2012m v (2)6F N ≥【解析】解:根据牛顿第二定律,滑块相对车滑动时的加速度mga g mμμ==滑块相对车滑动的时间:0v t a=滑块相对车滑动的距离2002v s v t g=-滑块与车摩擦产生的内能Q mgs μ= 由上述各式解得2012Q mv =(与动摩擦因数μ无关的定值) (2)设恒力F 取最小值为1F ,滑块加速度为1a ,此时滑块恰好达到车的左端,则: 滑块运动到车左端的时间011v t a = 由几何关系有:010122v t Lv t -= 由牛顿定律有:11F mg ma μ+= 联立可以得到:10.5s t=,16F N =则恒力F 大小应该满足条件是:6F N ≥.6.某天,张叔叔在上班途中沿人行道向一公交车站走去,发现一辆公交车正从身旁的平直公路驶过,此时,张叔叔的速度是1m/s ,公交车的速度是15m/s ,他们距车站的距离为50m .假设公交车在行驶到距车站25m 处开始刹车.刚好到车站停下,停车10s 后公交车又启动向前开去.张叔叔的最大速度是6m/s ,最大起跑加速度为2.5m/s 2,为了安全乘上该公交车,他用力向前跑去,求:(1)公交车刹车过程视为匀减速运动,其加速度大小是多少. (2)分析张叔叔能否在该公交车停在车站时安全上车. 【答案】(1)4.5m/s 2 (2)能 【解析】试题分析:(1)公交车的加速度221110 4.5/2v a m s x -==- 所以其加速度大小为24.5/m s (2)汽车从相遇处到开始刹车时用时:11153x x t s v -==汽车刹车过程中用时:1210103v t s a -== 张叔叔以最大加速度达到最大速度用时:32322v v t s a -== 张叔叔加速过程中的位移:2323·72v v x t m +== 以最大速度跑到车站的时间243437.26x x t s s v -==≈ 因341210t t t t s +<++,张叔叔可以在汽车还停在车站时安全上车. 考点:本题考查了牛顿第二定律、匀变速直线运动的规律.7.2019年1月3日10时26分.中国嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面南极艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内。
高中物理牛顿运动定律经典练习题

牛顿运动定律一、基础知识回顾:1、牛顿第一定律一切物体总保持,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
注意:(1)牛顿第一定律进一步揭示了力不是维持物体运动(物体速度)的原因,而是物体运动状态(物体速度)的原因,换言之,力是产生的原因。
(2)牛顿第一定律不是实验定律,它是以伽利略的“理想实验“为基础,经过科学抽象,归纳推理而总结出来的。
2、惯性物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。
3、对牛顿第一运动定律的理解(1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持。
(2)它定性地揭示了运动与力的关系,力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因。
(3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的性质——惯性。
(4)牛顿第一定律揭示了静止状态和匀速直线运动状态的等价性。
4、对物体的惯性的理解(1)惯性是物体总有保持自己原来状态(速度)的本性,是物体的固有属性,不能克服和避免。
(2)惯性只与物体本身有关而与物体是否运动,是否受力无关。
任何物体无论它运动还是静止,无论运动状态是改变还是不改变,物体都有惯性,且物体质量不变惯性不变。
质量是物体惯性的唯一量度。
(3)物体惯性的大小是描述物体保持原来运动状态的本领强弱。
物体惯性(质量)大,保持原来的运动状态的本领强,物体的运动状态难改变,反之物体的运动状态易改变。
(4)惯性不是力。
5、牛顿第二定律的内容和公式物体的加速度跟成正比,跟成反比,加速度的方向跟合外力方向相同。
公式是:a=F合/ m 或F合 =ma6、对牛顿第二定律的理解(1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律得出物体的运动规律。
反过来,知道运动规律可以根据牛顿第二运动定律得出物体的受力情况,在牛顿第二运动定律的数学表达式F合=ma中,F合是力,ma是力的作用效果,特别要注意不能把ma看作是力。
(2)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬时效果是加速度而不是速度。
最新高中物理牛顿第二定律经典例题(精彩4篇)

最新高中物理牛顿第二定律经典例题(精彩4篇)(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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物理牛顿运动定律的应用题20套(带答案)

物理牛顿运动定律的应用题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1.质量为m =0.5 kg 、长L =1 m 的平板车B 静止在光滑水平面上,某时刻质量M =l kg 的物体A (视为质点)以v 0=4 m/s 向右的初速度滑上平板车B 的上表面,在A 滑上B 的同时,给B 施加一个水平向右的拉力.已知A 与B 之间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g 取10 m/s 2.试求:(1)如果要使A 不至于从B 上滑落,拉力F 大小应满足的条件; (2)若F =5 N ,物体A 在平板车上运动时相对平板车滑行的最大距离. 【答案】(1)1N 3N F ≤≤ (2)0.5m x ∆= 【解析】 【分析】物体A 不滑落的临界条件是A 到达B 的右端时,A 、B 具有共同的速度,结合牛顿第二定律和运动学公式求出拉力的最小值.另一种临界情况是A 、B 速度相同后,一起做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律求出拉力的最大值,从而得出拉力F 的大小范围. 【详解】(1)物体A 不滑落的临界条件是A 到达B 的右端时,A 、B 具有共同的速度v 1,则:222011-22A Bv v v L a a =+ 又: 011-=A Bv v v a a 解得:a B =6m/s 2再代入F +μMg =ma B 得:F =1N若F <1N ,则A 滑到B 的右端时,速度仍大于B 的速度,于是将从B 上滑落,所以F 必须大于等于1N当F 较大时,在A 到达B 的右端之前,就与B 具有相同的速度,之后,A 必须相对B 静止,才不会从B 的左端滑落,则由牛顿第二定律得: 对整体:F =(m +M )a 对物体A :μMg =Ma 解得:F =3N若F 大于3N ,A 就会相对B 向左滑下 综上所述,力F 应满足的条件是1N≤F ≤3N(2)物体A 滑上平板车B 以后,做匀减速运动,由牛顿第二定律得:μMg =Ma A 解得:a A =μg =2m/s 2平板车B 做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得:F +μMg =ma B 解得:a B =14m/s 2两者速度相同时物体相对小车滑行最远,有:v 0-a A t =a B t 解得:t =0.25s A 滑行距离 x A =v 0t -12a A t 2=1516m B 滑行距离:x B =12a B t 2=716m 最大距离:Δx =x A -x B =0.5m 【点睛】解决本题的关键理清物块在小车上的运动情况,抓住临界状态,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.2.如图甲所示,长为L =4.5 m 的木板M 放在水平地而上,质量为m =l kg 的小物块(可视为质点)放在木板的左端,开始时两者静止.现用一水平向左的力F 作用在木板M 上,通过传感器测m 、M 两物体的加速度与外力F 的变化关系如图乙所示.已知两物体与地面之间的动摩擦因数相同,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g = 10m /s 2.求:(1)m 、M 之间的动摩擦因数;(2)M 的质量及它与水平地面之间的动摩擦因数;(3)若开始时对M 施加水平向左的恒力F =29 N ,且给m 一水平向右的初速度v o =4 m /s ,求t =2 s 时m 到M 右端的距离. 【答案】(1)0.4(2)4kg ,0.1(3)8.125m 【解析】 【分析】 【详解】(1)由乙图知,m 、M 一起运动的最大外力F m =25N , 当F >25N 时,m 与M 相对滑动,对m 由牛顿第二定律有:11mg ma μ=由乙图知214m /s a =解得10.4μ=(2)对M 由牛顿第二定律有122()F mg M m g Ma μμ--+=即12122()()F mg M m g mg M m g Fa M M Mμμμμ--+--+==+乙图知114M = 12()94mg M m g M μμ--+=-解得M = 4 kg μ2=0. 1(3)给m 一水平向右的初速度04m /s v =时,m 运动的加速度大小为a 1 = 4 m/s 2,方向水平向左,设m 运动t 1时间速度减为零,则111s v t a == 位移21011112m 2x v t a t =-=M 的加速度大小2122()5m /s F mg M m ga Mμμ--+==方向向左, M 的位移大小22211 2.5m 2x a t == 此时M 的速度2215m /s v a t ==由于12x x L +=,即此时m 运动到M 的右端,当M 继续运动时,m 从M 的右端竖直掉落,设m 从M 上掉下来后M 的加速度天小为3a ,对M 由生顿第二定律23F Mg Ma μ-=可得2325m /s 4a =在t =2s 时m 与M 右端的距离2321311()()8.125m 2x v t t a t t =-+-=.3.如图所示,倾角θ=30°的足够长光滑斜面底端A 固定有挡板P ,斜面上B 点与A 点的高度差为h .将质量为m 的长木板置于斜面底端,质量也为m 的小物块静止在木板上某处,整个系统处于静止状态.已知木板与物块间的动摩擦因数32μ=,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g .(1)若对木板施加一沿斜面向上的拉力F 0,物块相对木板刚好静止,求拉力F 0的大小; (2)若对木板施加沿斜面向上的拉力F =2mg ,作用一段时间后撤去拉力,木板下端恰好能到达B 点,物块始终未脱离木板,求拉力F 做的功W . 【答案】(1) 32mg (2) 94mgh 【解析】(1)木板与物块整体:F 0−2mg sinθ=2ma 0 对物块,有:μmg cosθ−mg sinθ═ma 0 解得:F 0=32mg (2)设经拉力F 的最短时间为t 1,再经时间t 2物块与木板达到共速,再经时间t 3木板下端到达B 点,速度恰好减为零. 对木板,有:F −mg sinθ−μmg cosθ=m a 1 mg sinθ+μmg cosθ=ma 3对物块,有:μmg cosθ−mg sinθ=ma 2 对木板与物块整体,有2mg sinθ=2m a 4另有:1132212 ()a t a t a t t -=+ 21243 ()a t t a t +=222111123243111222sin h a t a t t a t a t θ+⋅-+= 21112W F a t =⋅解得W =94mgh 点睛:本题考查牛顿第二定律及机械能守恒定律及运动学公式,要注意正确分析物理过程,对所选研究对象做好受力分析,明确物理规律的正确应用即可正确求解;注意关联物理过程中的位移关系及速度关系等.4.滑雪运动中当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来,在滑雪板和雪地之间形成暂时的“气垫”从而减小雪地对滑雪板的摩擦,然后当滑雪板的速度较小时,与雪地接触时间超过某一时间就会陷下去,使得它们间的摩擦阻力增大.假设滑雪者的速度超过4m/s 时,滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会从0.25变为0.125.一滑雪者从倾角为θ=37°斜坡雪道的某处A 由静止开始自由下滑,滑至坡底B 处(B 处为一长度可忽略的光滑小圆弧)后又滑上一段水平雪道,最后停在水平雪道BC 之间的某处.如图所示,不计空气阻力,已知AB 长14.8m ,取g =10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化时(即速度达到4m/s )所经历的时间; (2)滑雪者到达B 处的速度;(3)滑雪者在水平雪道上滑行的最大距离. 【答案】(1)1s ;(2)12m/s ;(3)54.4m . 【解析】 【分析】(1)根据牛顿第二定律求出滑雪者在斜坡上从静止开始加速至速度v 1=4m/s 期间的加速度,再根据速度时间公式求出运动的时间.(2)再根据牛顿第二定律求出速度大于4m/s 时的加速度,球心速度为4m/s 之前的位移,从而得出加速度变化后的位移,根据匀变速直线运动的速度位移公式求出滑雪者到达B 处的速度.(3)分析滑雪者的运动情况,根据牛顿第二定律求解每个过程的加速度,再根据位移速度关系求解. 【详解】(1)滑雪者从静止开始加速到v 1=4m/s 过程中: 由牛顿第二定律得:有:mgsin37°-μ1mgcos37°=ma 1; 解得:a 1=4m/s 2; 由速度时间关系得 t 1=11v a =1s (2)滑雪者从静止加速到4m/s 的位移:x 1=12a 1t 2=12×4×12=2m 从4m/s 加速到B 点的加速度:根据牛顿第二定律可得:mgsin37°-μ2mgcos37°=ma 2; 解得:a 2=5m/s 2;根据位移速度关系:v B 2−v 12=2a 2(L −x 1) 计算得 v B =12m/s(3)在水平面上第一阶段(速度从12m/s 减速到v=4m/s ):a 3=−μ2g =−1.25m /s 222223341251.222 1.25B v v x m a --===-⨯ 在水平面上第二阶段(速度从4m/s 减速到0)a 4=−μ1g =−2.5m /s 2,2443.22vx m a -== 所以在水平面上运动的最大位移是 x=x 3+x 4=54.4m 【点睛】对于牛顿第二定律的综合应用问题,关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况,利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度,再根据题目要求进行解答;知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁.5.如图1所示, 质量为M 的长木板,静止放置在粗糙水平地面上,有一个质量为m 、可视为质点的物块,以某一水平初速度v 0从左端冲上木板。
高中物理 牛顿运动定律(二)牛顿运动定律章末检测(一)-人教版高中全册物理试题

牛顿运动定律章末检测〔一〕一、选择题(此题共12小题,每一小题4分,共48分。
其中第1~8题为单项选择题;第9~12题为多项选择题,全部选对得4分,选不全得2分,有选错或不答的得0分)1.科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。
如下说法不符合历史事实的是()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2.以下物体中,惯性最大的是( )A.质量为400千克,以30米/秒行驶的摩托车B.质量为0.8吨,以2.0米/秒行驶的渡船C.质量为0.8吨,静止在码头边的渡船D.在200牛外力作用下以0.2 米/秒2加速度运动的汽车3.下面说法正确的答案是( )A.物体所受合外力越大,加速度越大B.物体所受合外力越大,速度越大C.物体在外力作用下做匀加速直线运动,当合外力逐渐减小时,物体的速度逐渐减小D.物体的加速度大小不变一定受恒力作用4.一雪橇放在冰面上,现让一只狗拉着雪橇在冰面上匀速前进,如此( )A.狗对雪橇的拉力与冰面对雪橇的摩擦力是一对作用力与反作用力B.雪橇对冰面的压力与冰面对雪橇的支持力是一对平衡力C.雪橇对冰面的压力与冰面对雪橇的支持力是一对作用力与反作用力D.雪橇对冰面的压力与雪橇受到的重力是一对平衡力5.竖直上抛物体受到的空气阻力f大小恒定,物体上升到最高点时间为t1,从最高点落回抛出点用时t2,上升时加速度大小为a1,下降时加速度大小为a2,如此如下说法正确的答案是( )A.a1<a2,t1<t2 B.a1>a2,t1>t2 C.a1<a2,t1>t2 D.a1>a2,t1<t26.如下列图,吊篮P悬挂在天花板上,与吊篮质量相等的物体Q被固定在吊篮中的轻弹簧托住,当悬挂吊篮的细绳烧断的瞬间,吊篮P和物体Q的加速度大小分别是( )A.a P=ga Q=g B.a P=2ga Q=g C.a P=ga Q=2g D.a P=2ga Q=07. 如下列图,质量为M的斜面A置于粗糙水平地面上,动摩擦因数为μ,物体B与斜面间无摩擦.在水平向左的推力F作用下,A与B一起做匀加速直线运动,两者无相对滑动.斜面的倾角为θ,物体B的质量为m,如此它们的加速度a与推力F的大小为( )A.a=g sin θ,F=(M+m)g(μ+sin θ) B.a=g cos θ,F=(M+m)g cos θC.a=g tan θ,F=(M+m)g(μ+tan θ) D.a=g cot θ,F=μ(M+m)g8. 放在水平面上的物块,受水平推力F的作用,力F的大小与时间t的关系如图甲所示,物块速度v与时间t的关系如图乙所示,6 s前后的路面不同,重力加速度g=10 m/s2,如此以下判断正确的答案是( )A.物块的质量为2 kg,动摩擦因数为0.2B.物块的质量为2 kg,动摩擦因数为0.4C.物块的质量为1 kg,动摩擦因数为0.5D.物块的质量为1 kg,动摩擦因数前后不一样,6 s前为0.4,6 s后为0.59.如下列图,电梯的顶部挂有一个弹簧测力计,其下端挂了一个重物,电梯竖直方向匀速直线运动时,弹簧测力计的示数为10N,在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为8N,关于电梯的运动,以下说法正确的答案是(g取10m/s2)( )A.电梯可能向上加速运动,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/s2 C.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 10.如下列图,质量不等的木块A和B的质量分别为m1和m2,置于光滑的水平面上。
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高中物理专项练习:牛顿运动定律一.选择题1. (河南郑州二模)如图所示,个质量均为m的小球通过完全相同的轻质弹簧(在弹性限度内)相连,在水平拉力F的作用下,一起沿光滑水平面以加速度a向右做匀加速运动,设1和2之间弹簧的弹力为F1—2,2和3间弹簧的弹力为F2—3,2018和间弹簧的弹力为F2018—,则下列结论正确的是A.F1—2:F2—3:……F2018—=1:2:3: (2018)B.从左到右每根弹簧长度之化为1:2:3: (2018)C.如果突然撤去拉力F,撤去F瞬间,第个小球的加速度为F,N其余每个球的加速度依然为aD.如果1和2两个球间的弹簧从第1个球处脱落,那么脱落瞬间第1个小球的加速度为0,第2个小球的加速度为2a,其余小球加速度依然为a【参考答案】AD【命题意图】本题以轻弹簧连接的个小球为情景,考查连接体、受力分析、牛顿运动定律及其相关知识点.【解题思路】隔离小球1,由牛顿运动定律,F1-2=ma,把小球1和2看作整体隔离,由牛顿运动定律,F2-3=2ma,把小球1、2和3看作整体隔离,由牛顿运动定律,F3-4=3ma,把小球1、2、3和4看作整体隔离,由牛顿运动定律,F4-5=4ma,·····把小球1到2018看作整体隔离,由牛顿运动定律,F2018-=2018ma,联立解得:F1-2∶F2-3∶F3-4∶F4-5∶F5-6······F2018-=1∶2∶3∶4∶5······2018,选项A正确;由于弹簧长度等于弹簧原长加弹簧伸长量,弹簧伸长量与弹簧弹力成正比,所以选项B错误;如果突然撤去拉力F,撤去F的瞬间,小球之间弹簧弹力不变,2018和之间的弹簧弹力F2018-=2018ma,由牛顿第二定律可得F=ma,F2018-=ma’,联立解得第个小球的加速度a’=20182019Fm,选项C错误;如果1和2两个球之间的弹簧从第1个球处脱落,那么脱落瞬间,第1个小球受力为零,加速度为零,第2个小球受到2和3之间弹簧弹力,F2-3=ma2,解得第2个小球的加速度a2=2a,其余小球受力情况不变,加速度依然为a,选项D正确.【方法归纳】对于连接体,要分析求解小球之间的作用力,需要隔离与该力相关的小球列方程解答.解答此题常见错误主要有:一是对弹簧作用力的瞬时性理解掌握不到位;二是研究对象选择不当;三是分析解答有误.2. (年3月兰州模拟)质量为2kg的物体在水平力F作用下运动,t=0时刻开始计时,3s末撤去F,物体继续运动一段时间后停止,其v-t图象的一部分如图所示,整个过程中阻力恒定,则下列说法正确的是A.水平力F为3.2NB.水平力F做功480JC.物体从t=0时刻开始,运动的总位移为92mD.物体与水平面间的动摩擦因数为0.5【参考答案】B【命题意图】本题以水平力作用下物体运动为情景,以速度图像给出解题信息,考查对速度图像的理解、牛顿运动定律、做功及其相关知识点.【解题思路】在0~3s时间内,物体匀速运动,由平衡条件,F-μmg=0,3s末撤去F,在3~5s时间内,物体做匀减速直线运动,运动的加速度大小为a=vt∆∆=4m/s2,由牛顿第二定律,μmg=ma,联立解得:μ=0.4,F=8N,选项AD错误;在0~3s时间内,物体匀速运动位移x1=20×3m=60m,水平力F做功W=Fx=8×60J=480J,选项B正确;3s末撤去F,物体继续运动时间t=v/a=5s,即8s末物体停止运动,补全速度图像,由速度图像的面积表示位移可知,物体在3~8s时间内位移x 2=20×5×1/2=50m,物体从t=0时刻开始,运动的总位移为s= x1+x2=60m+50m=110m,选项C错误.【方法归纳】速度图像的斜率表示加速度,速度图像的面积表示位移.3. (辽宁沈阳一模)如图所示,甲、乙两物体靠在一起,放在光滑的水平面上,在水平力F1和F 2共同作用下,一起从静止开始运动,已知F1>F2,两物体运动一段时间后A. 若突然撤去F1,甲的加速度一定减小B. 若突然撤去F1,甲乙间的作用力减小C. 若突然撤去F2,乙的加速度一定增大D. 若突然撤去F2,甲乙间的作用力增大【参考答案】BC【名师解析】要分析加速度的变化,先由牛顿第二定律求出整体的加速度,再进行分析,由隔离法求出甲乙间的作用力,根据表达式进行分析;一起运动时,整体的加速度为:;对乙分析,则甲、乙之间的作用力为:,解得;突然撤去,则整体的加速度,不一定大于,甲乙之间的作用力,故A错误、B正确;突然撤去,则整体的加速度,则,即加速度增大,甲乙之间的作用力为:,故选项C正确,D错误. 【名师点睛】关于连接体的处理方法,先整体后隔离,可以求得连接体间的相互作用力的大小. 4.(6分)(湖北四地七校考试联盟期末)如图所示,光滑的水平地面上有两块材料完全相同的木块A、B,质量均为m,A、B之间用轻质细绳水平连接.现沿细绳所在直线施加一水平恒力F 作用在A上,A、B开始一起做匀加速运动,在运动过程中把和木块A、B完全相同的木块C放在某一木块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动,则在放上C并达到稳定后,下列说法正确的是()A.若C放在A上面,绳上拉力不变B.若C放在B上面,绳上拉力为C.C放在B上,B、C间摩擦力为D.C放在A上比放在B上运动时的加速度大【思路分析】对整体分析,运用牛顿第二定律判断系统加速度的变化.通过隔离分析,得出绳子拉力和摩擦力的大小.【参考答案】C【名师解析】设原来的加速度为a0,根据牛顿第二定律可得F=2ma,因无相对滑动,所以,无论C放到哪块上,根据牛顿第二定律都有:F=3ma,a都将减小.若放在A木块上面,以B为研究对象,设绳子拉力T,则T=ma,绳子拉力减小,故A错误;若C放在B上面,以BC为研究对象,根据牛顿第二定律可得T=2ma=F,故B错误;若C放在B上,以C为研究对象,根据牛顿第二定律可得B、C间摩擦力为f=ma=,故C正确;以整体为研究对象,无论C放到哪块上,根据牛顿第二定律都有:F=3ma,故C放在A上和放在B上运动时的加速度相同,故D错误;故选:C.【名师点评】解决本题的关键要灵活选择研究对象,会用整体法和隔离法,能够正确地受力分析,运用牛顿第二定律进行求解5.(仿真模拟)根据图像分析,下列选项正确的是A.2 s末质点速度大小为7 m/sB.2 s末质点速度大小为5 m/sC.质点所受的合外力大小为3 ND.质点的初速度大小为5 m/s【参考答案】B【名师解析】由图象知,物体在在x方向做初速度为零的匀加速直线运动,在y方向做匀速直线运动,2s末,,,因而,故A错误,B正确;由速度时间图线的斜率表示加速度知,,,所以合加速度的大小为,根据牛顿第二定律得:物体所受的合外力大小为,故C错误;由图象知,当时,,,所以物体的初速度大小为,故D错误.所以选B. 考点:本题考查图及运动的合成与分解,意在考查考生对图象的认识与理解及对运动合成与分解思想的理解.二.计算题1. (全国考试大纲调研卷3)如图所示,水平地面上有一质量为M的长木板,一个质量为m的物块(可视为质点)放在长木板的最右端.已知m与M之间的动摩擦因数为,木板与地面间的动摩擦因数为.从某时刻起物块m以的水平初速度向左运动,同时木=板M在水平外力F控制下始终向右以速度匀速运动,求:(1)在物块m向左运动过程中外力F的大小:(2)木板至少多长物块不会从木板上滑下来?【参考答案】( 1)f1+f2=μ1mg+μ2(m+M)g(2)【名师解析】(1)在物块m向左运动过程中,木板受力如图所示,其中f1,f2分别为物块和地面给木板的摩擦力,由题意可知f=μ1mg①1f=μ2(m+M)g ②2由平衡条件得:F= f1+f2=μ1mg+μ2(m+M)g③(2)解法一:设物块向左匀减速至速度为零的时间为t1,则设④物块向左匀减速运动的位移为X1,则⑤设物块由速度为零向右匀加速至与木板同速(即停止相对滑动)的时间为t2,则⑥设物块向右匀加速运动的位移为X2,则⑦此过程木板向右匀速运动的总位移为X′,则⑧则物块不从木板上滑下来的最小长度:⑨代入数据解得:⑩解法二:以木板为参考系,设物块相对木板向左匀减速初速度为V0,末速度为V t,则①②加速度:③根据运动学公式:④解得:⑤2. (辽宁沈阳一模)如图所示,一足够长木板在水平粗糙面上向右运动.某时刻速度为v=2m/s,=4m/s的速度从右侧滑上木板,经过1s 此时一质量与木板相等的小滑块(可视为质点)以v1两者速度恰好相同,速度大小为v=1m/s,方向向左.重力加速度g=10m/s2,试求:2(1)木板与滑块间的动摩擦因数μ1(2)木板与地面间的动摩擦因数μ2(3)从滑块滑上木板,到最终两者静止的过程中,滑块相对木板的位移大小.【参考答案】(1)(2)(3)【名师点拨】(1)对小滑块根据牛顿第二定律以及运动学公式进行求解;(2)对木板分析,先向右减速后向左加速,分过程进行分析即可;(3)分别求出二者相对地面位移,然后求解二者相对位移;【名师解析】(1)对小滑块分析:其加速度为:,方向向右对小滑块根据牛顿第二定律有:,可以得到:;(2)对木板分析,其先向右减速运动,根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到:然后向左加速运动,根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到:而且联立可以得到:,,;(3)在时间内,木板向右减速运动,其向右运动的位移为:,方向向右;在时间内,木板向左加速运动,其向左加速运动的位移为:,方向向左;在整个时间内,小滑块向左减速运动,其位移为:,方向向左则整个过程中滑块相对木板的位移大小为:.【画龙点睛】本题考查了牛顿第二定律的应用,分析清楚小滑块与木板的运动过程和受力情况是解题的前提,应用牛顿第二定律与运动学公式即可解题.3.(湖南岳阳二模)如图所示为车站使用的水平传送带的模型,皮带轮的半径均为R=0.1m,两轮轴距为L=3m,在电机的驱动下顺时针转动,现将一个旅行包(可视为质点)无初速放在水平传送带左端,已知旅行包与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.6,g=10m/s2,不计空气阻力.(1)要使旅行包到达右端不会直接飞出,传送带的速度应小于多少?(2)若传送带实际速度为0.2ms,春运期间每天传送的旅行包平均总质量为10吨,则电机每天相对于空载多消耗的电能E是多少?(所有旅行包均无初速,且与传送带间的μ相同)【名师解析】4.(广东肇庆二模)近年来,网上购物促使快递行业迅猛发展.如图所示为某快递车间传送装置的简化示意图,传送带右端与水平面相切,且保持v0=4m/s的恒定速率顺时针运行,传送带的长度为L=3 m.现将一质量为0.4 kg的包裹A轻放在传送带左端,包裹A刚离开传输带时恰好与静止的包裹B发生正碰,碰撞时间极短,碰撞后包裹A向前滑行了0.1m静止,包裹B向前运动了0.4m静止.已知包裹A与传输带间的动摩擦系数为0.4,包裹A、B与水平面间的动摩擦因数均为0.5,g取10 m/s2.求:(1)包裹A在传送带上运动的时间;(2)包裹B 的质量.【名师解析】(1)包裹A 在传送带滑行,由牛顿第二定律可得: ①(1分),由①式解得:假设包裹A 离开传送带前就与传送带共速,由匀变速运动知识可得:②(1分)由②式解得:,所以上述假设成立(1分)加速过程:211121t a s =④(1分) 由④式解得:)(s 11=t 匀速过程: ⑤(1分) 由⑤式解得:所以,包裹A 在传送带上运动的时间;⑥(1分)(2)包裹A 在水平面滑动时,由牛顿第二定律可得:⑦(1分)由⑦式解得:22m/s 5=a同理可知包裹B 在水平面滑动的加速度也是22m/s 5=a ⑧(1分) 包裹A 向前滑动至静止: ⑨(1分)由⑨式解得:m /s)(1=A v 包裹B 向前滑动至静止:⑩(1分)由⑩式解得:m/s 2=B v包裹A 、B 相碰前后系统动量守恒: ○11(1分) 由○11式解得:(1分)。