牛顿第二定律各种典型题型
必修一牛顿第二定律典型例题(含答案)

【例1】在光滑水平面上的木块受到一个方向不变,大小从某一数值逐渐变小的外力作用时,木块将作 [ ]A.匀减速运动B.匀加速运动C.速度逐渐减小的变加速运动 D.速度逐渐增大的变加速运动【例2】一个质量m=2kg的木块,放在光滑水平桌面上,受到三个大小均为F=10N、与桌面平行、互成120°角的拉力作用,则物体的加速度多大?若把其中一个力反向,物体的加速度又为多少?【例3】沿光滑斜面下滑的物体受到的力是 [ ]A.重力和斜面支持力 B.重力、下滑力和斜面支持力C.重力、正压力和斜面支持力 D.重力、正压力、下滑力和斜面支持力【例4】图中滑块与平板间摩擦系数为μ,当放着滑块的平板被慢慢地绕着左端抬起,α角由0°增大到90°的过程中,滑块受到的摩擦力将 [ ]A.不断增大 B.不断减少C.先增大后减少D.先增大到一定数值后保持不变【例5】如图,质量为M的凹形槽沿斜面匀速下滑,现将质量为m的砝码轻轻放入槽中,下列说法中正确的是 [ ]A.M和m一起加速下滑B.M和m一起减速下滑C.M和m仍一起匀速下滑【例6】图1表示某人站在一架与水平成θ角的以加速度a向上运动的自动扶梯台阶上,人的质量为m,鞋底与阶梯的摩擦系数为μ,求此时人所受的摩擦力。
【例7】在粗糙水平面上有一个三角形木块abc,在它的两个粗糙斜面上分别放两个质量m1和m2的木块,m1>m2,如图1所示。
已知三角形木块和两个物体都是静止的,则粗糙水平面对三角形木块[ ]A.有摩擦力作用,摩擦力方向水平向右B.有摩擦力作用,摩擦力方向水平向左C.有摩擦力作用,但摩擦力方向不能确定D.以上结论都不对【例8】质量分别为m A和m B的两个小球,用一根轻弹簧联结后用细线悬挂在顶板下(图1),当细线被剪断的瞬间,关于两球下落加速度的说法中,正确的是 [ ]A.a A=a B=0 B.a A=a B=gC.a A>g,a B=0 D.a A<g,a B=0【例9】在车箱的顶板上用细线挂着一个小球(图1),在下列情况下可对车厢的运动情况得出怎样的判断:(1)细线竖直悬挂:______;(2)细线向图中左方偏斜:___;(3)细线向图中右方偏斜:___________ 。
牛顿第二定律十大题型分类汇总(详解版)

牛顿第二定律十大题型分类汇总(带详解)一、牛顿第二定律与斜面结合1.如图所示,一足够长的固定在水平面上的斜面,倾角37θ= ,斜面BC 与水平面AB 平滑连接,质量2kg m =的物体静止于水平面上的M 点,M 点与B 点之间的距离9m L =,物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为0.5μ=,现物体受到一水平向右的恒力14N F =作用,运动至B 点时撤去该力,B 点有一小圆弧,使得物体经过B 点时只有速度方向发生改变,速度大小不变,重力加速度210m/s g =,则:(1)物体到达B 点时的速度大小;(2)物体沿斜面向上滑行的最远距离。
(3)物体从开始运动到最后停止运动的总时间。
解得212m/s a =由M 到B 有212B v a L=解得6m/sB v =(2)沿斜面上滑时,根据牛顿第二定律得2sin37cos37mg mg ma μ︒+︒=解得2210m/s a =沿斜面运动的最远距离为(3)从M 点运动到B 点的时间为从B点运动到斜面最高点的时间为沿斜面下滑时的加速度为3sin37cos37mg mg ma μ︒-︒=解得232m/s a =沿斜面下滑的时间为解得下滑到B点时的速度为在水平面上运动的加速度大小为4mg ma μ=解得245m/s a =从B点到静止的时间为物体从开始运动到最后停止运动的总时间为1234t t t t t =+++解得2.一质量m =2kg 小物块从斜面上A 点由静止开始滑下,滑到斜面底端B 点后沿水平面再滑行一段距离停下来。
若物块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ=0.25。
斜面A、B 两点之间的距离s =18m,斜面倾角θ=37°(sin37°=0.6;cos37°=0.8)斜面与水平面间平滑连接,不计空气阻力,g =10m/s 2。
求:(1)物块在斜面上下滑过程中的加速度大小;(2)物块滑到B 点时的速度大小;(3)物块在水平面上滑行的时间。
牛顿第二定律的应用(包含各种题型)

练习: 一木箱质量为m,与水平地面 间的动摩擦因数为μ,现用斜向右下方 与水平方向成θ角的力F推木箱,求经 过 t 秒时木箱的加速度。
N
竖直方向 N– Fsinθ- G = 0 ①
V0= 0
Vt=? 水平方向 Fcosθ- f = ma ②
Fcosθ f
二者联系 f=μN
③
θ
Fsinθ
F
G
a F cos (mg F sin )
37 °
总结
传送带问题的分析思路:
初始条件→相对运动→判断滑动摩擦力的大小 和方向→分析出物体受的合外力和加速度大小 和方向→由物体速度变化再分析相对运动来判 断以后的受力及运动状态的改变。
难点是当物体与皮带速度出现大小相等、方向 相同时,物体能否与皮带保持相对静止。一般 采用假设法,假使能否成立关键看F静是否在 0- Fmax之间
θ
以整体为对象, 受力如图, 则
F (M m)a........(2)
由(1)(2)有
F (M m)g tan
5.四个相同的木块并排放 在光滑的水平地面上, 当 用力F推A使它们共同加 速运动时, A对B的作用力 是多少?
F
ABCDΒιβλιοθήκη .如图所示,在光滑的地面上,水平外力F拉动小车和木块一起做加速
代入数据可得: F阻=67.5N
FN
F阻
F1 θ
θ
F2
mg
2 m(x -v0t) t2
F阻 方向沿斜面向上
二、从运动情况确定受力
已知物体运动情况确定受力情况,指的是在运动情 况(知道三个运动学量)已知的条件下,要求得出物体 所受的力或者相关物理量(如动摩擦因数等)。
处理这类问题的基本思路是:先分析物体的运动情 况,据运动学公式求加速度,再在分析物体受力情况的
牛顿第二定律25种题型

牛顿第二定律25种题型牛顿第二定律是一个非常重要的物理定律,可以应用到各种不同的题型中。
以下是一些可能的题型:1. 计算给定物体的质量和加速度,求解作用力的大小。
2. 给定物体的质量和作用力的大小,求解加速度。
3. 给定物体的质量和加速度,求解作用力的方向。
4. 考虑多个作用力作用在物体上,求解物体的加速度。
5. 考虑摩擦力对物体运动的影响,求解加速度。
6. 考虑空气阻力对物体自由落体的影响,求解加速度。
7. 考虑弹簧力对物体振动的影响,求解加速度。
8. 考虑物体在斜面上的运动,求解加速度。
9. 考虑物体在圆周运动中的加速度。
10. 考虑物体的质量随时间变化,求解加速度。
11. 考虑非惯性系中的物体运动,求解加速度。
12. 考虑相对论效应对物体运动的影响,求解加速度。
13. 考虑电磁力对带电粒子的影响,求解加速度。
14. 考虑磁场对带电粒子的影响,求解加速度。
15. 考虑引力对天体运动的影响,求解加速度。
16. 考虑光子动量对物体的影响,求解加速度。
17. 考虑量子力学效应对微观粒子的影响,求解加速度。
18. 考虑弯曲时空对物体运动的影响,求解加速度。
19. 考虑黑洞的引力对物体的影响,求解加速度。
20. 考虑物体受到辐射的影响,求解加速度。
21. 考虑物体在非常高温或低温环境中的运动,求解加速度。
22. 考虑物体在高速运动中的加速度。
23. 考虑物体在微重力环境中的运动,求解加速度。
24. 考虑物体受到外部激励力的影响,求解加速度。
25. 考虑物体在复杂场景中的运动,求解加速度。
这些题型涵盖了牛顿第二定律在不同情景下的应用,从基本的直线运动到相对论和量子力学等高级领域。
每种题型都需要根据具体情况进行分析和计算,以求得正确的加速度。
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。
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。
牛顿第二定律应用的常见题型

牛顿第二定律应用的常见题型以牛顿第二定律为核心的动力学是力学的重要组成部分,也是高考中的考查热点,学习时我们一定要深刻理解牛顿第二定律,并能熟练应用牛顿第二定律求解相关问题,下面介绍牛顿第二定律应用的几类典型问题。
一、连接体问题此类问题高考仅限于几个物体的加速度相同的情形,求解此类问题需灵活运用整体法和隔离法。
求解“内力”问题通常先对整体运用牛顿第二定律,求出系统的加速度,再用隔离法研究连接体中一个物体,即可求出物体间的相互作用力;求解“外力”问题,需先分析连接体中的一个物体,确定系统的加速度,再对整体运用牛顿第二定律,即可求出“外力”。
例l. 如下图所示,质量为2m的物体A与水平地面的摩擦可忽略不计,质量为m 物块B与地面间的动摩擦因数为,在已知水平推力F作用下,AB一起做加速运动,A和B间的作用力为______________。
解析:先把AB看作一个整体,系统受到的合外力为,系统的加速度为,再对物体B分析,由牛顿第二定律有,解得。
二. 瞬时问题牛顿第二定律反映了物体所受合外力与加速度的瞬时对应关系,当物体所受外力突然发生变化时,物体的加速度也会随之变化。
求解此类问题,需分别分析物体受力变化前和变化后的受力情况,确定物体受力是如何发生突变的,再分别应用牛顿第二定律列式求解。
例2. 木块A、B的质量分别为。
两木块之间用一轻弹簧相连接后放在光滑水平桌面上,用F=10N的水平恒力沿AB连线方向拉A,使A和B 沿桌面滑动,如下图所示,滑动中A、B具有相同的加速度时突然撤去拉力F,求撤去拉力F的瞬间,A和B的加速度各多大?解析:撤去拉力F时,A和B有相同加速度,对A、B整体分析,由牛顿第二定律有,得;研究木块B,它受到的弹力为,撤去拉力F的瞬间,轻弹簧的形变量没有变化,木块B受力不变,此时B的加速度与原来相同仍为;撤去拉力F的瞬间,木块A受弹簧拉力大小仍为6N,此时A的加速度为,方向向左。
三. 临界与极值问题当物体从一种物理现象转变为另一种物理现象,或从一个物理过程转入另一个物理过程,此时往往有一个临界状态,而极值问题也伴随临界问题的出现而出现。
牛顿第二定律典型题型分类

牛顿第二定律题型总结一、整体法与隔离法:1、 A 、B 两物体靠在一起,放在光滑水平面上,它们的质量分别为 mA=3kg , m B =6kg ,今用水平力F A = 6N 推、用水平力FB=3N 拉B , A 、B 间的作用力有多大?F A F B A BZ Z z z Z Z Z ZZ Z Z X Z Z. Z ■■- /■ ZZ Z Z X / ■■- /2、 如图所示,质量为 M 的斜面A 置于粗糙水平地面上,动摩擦因数为 *,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。
已知斜面的倾角为e ,物体B 的质量为m 则它们的加速度 a 及推力F 的大小为()A a=gsinO,F=(M +m)g(H+sin!3)iBFL —B a =g cos0, F =(M +m)g cosH9A,r z Zz _7^77~/, /~~.广,~~C a =g tan 0, F =(M +m)g( P +tan 0)D a = g cot 6, F = H ( M 十 m) g3、如图所示,质量为 m 2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上,并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量 为m 的物体,与物体1相连接的绳与竖直方向成&角,则( )A .车厢的加速度为g sinemgB, 绳对物体1的拉力为cos 。
C.底板对物体2的支持力为(m2 -m°gD .物体2所受底板的摩擦力为m 2g tan96、在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚忍不拔的意 志和自强不息的精神。
为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化。
一根不可伸缩的轻绳跨过4、如图所示,一只质量为 m 的小猴抓住用绳吊在大花板上的一根质量为 M 的竖直杆。
当悬绳突然断裂时,小猴急速沿 杆竖直上爬,以保持它离地面的高度不变。
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牛顿第二定律牛顿第二定律1.内容物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
2.表达式 F=ma。
3.“五个”性质考点一| 瞬时加速度问题1.一般思路:分析物体该时的受力情况―→由牛顿第二定律列方程―→瞬时加速度2.两种模型(1)刚性绳(或接触面):一种不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,弹力立即改变或消失,不需要形变恢复时间,一般题目中所给的细线、轻杆和接触面在不加特殊说明时,均可按此模型处理。
(2)弹簧(或橡皮绳):当弹簧的两端与物体相连(即两端为固定端)时,由于物体有惯性,弹簧的长度不会发生突变,所以在瞬时问题中,其弹力的大小认为是不变的,即此时弹簧的弹力不突变。
[例] (多选)(2014·南通第一中学检测)如图所示,A、B球的质量相等,弹簧的质量不计,倾角为θ的斜面光滑,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )A.两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为g sin θB.B球的受力情况未变,瞬时加速度为零C.A球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为2g sin θD.弹簧有收缩的趋势,B球的瞬时加速度向上,A球的瞬时加速度向下,瞬时加速度都不为零[例](2013·吉林模拟)在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量为m =2 kg 的小球,小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连,如图所示,此时小球处于静止平衡状态,且水平面对小球的弹力恰好为零。
当剪断轻绳的瞬间,取g =10 m/s 2,以下说法正确的是( )A .此时轻弹簧的弹力大小为20 NB .小球的加速度大小为8 m/s 2,方向向左C .若剪断弹簧,则剪断的瞬间小球的加速度大小为10 m/s 2,方向向右D .若剪断弹簧,则剪断的瞬间小球的加速度为0针对练习:(2014·苏州第三中学质检)如图所示,质量分别为m 、2m 的小球A 、B ,由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在电梯内,已知电梯正在竖直向上做匀加速直线运动,细线中的拉力为F ,此时突然剪断细线。
在线断的瞬间,弹簧的弹力的大小和小球A 的加速度的大小分别为( )A.2F 3,2F 3m +gB.F 3,2F 3m +gC.2F 3,F 3m +gD.F 3,F 3m +g 4.(2014·宁夏银川一中一模)如图所示,A 、B 两小球分别连在轻线两端,B 球另一端与弹簧相连,弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面顶端.A 、B 两小球的质量分别为m A 、m B ,重力加速度为g ,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A 、B 两球的加速度大小分别为( ) A .都等于g 2B.g 2和0C.g 2和m A m B ·g 2D.m A m B ·g 2和g 2 考点二 | 动力学的两类基本问题分析解决两类动力学问题两个关键点(1)把握“两个分析”“一个桥梁”两个分析:物体的受力分析和物体的运动过程分析。
一个桥梁:物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁。
(2)寻找多过程运动问题中各过程间的相互联系。
如第一个过程的末速度就是下一个过程的初速度,画图找出各过程间的位移联系。
[例](2012·上海高考)如图所示,将质量m=0.1 kg的圆环套在固定的水平直杆上。
环的直径略大于杆的截面直径,环与杆间动摩擦因数μ=0.8。
对环施加一位于竖直平面内斜向上,与杆夹角θ=53°的拉力F,使圆环以a=4.4 m/s2的加速度沿杆运动,求F的大小。
(取sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g=10 m/s2)。
[例] 如图所示,质量m=2 kg的物体静止于水平地面的A处,A、B间距L=20 m,用大小为30 N,沿水平方向的外力拉此物体,经t0=2 s拉至B处。
(已知cos 37°=0.8,sin 37°=0.6,取g=10 m/s2)(1)求物体与地面间的动摩擦因数;(2)用大小为30 N,与水平方向成37°的力斜向上拉此物体,使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,求该力作用的最短时间t。
针对练习:(江阴市2013~2014学年高一上学期期末)冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目。
比赛场地示意图如图所示,比赛时,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出,使冰壶的停止位置尽量靠近30m处的圆心O,设冰壶与冰面间的动摩擦因数为μ1=0.008,在某次比赛中,运动员使冰壶C在投掷线中点处以2m/s 的速度沿虚线滑出。
(1)求冰壶的加速度大小?并通过计算说明冰壶能否到达圆心O。
(2)为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小,用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至μ2=0.004。
为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点,运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少?(g取10m/s2)第5讲牛顿第二定律的综合问题考点三| 牛顿第二定律与图像的综合问题1.常见的两类动力学图像问题(1)已知物体在某一过程中所受的合力(或某个力)随时间的变化图线,要求分析物体的运动情况。
(2)已知物体在某一过程中速度、加速度随时间的变化图线,要求分析物体的受力情况。
[例] 如图甲所示,水平地面上轻弹簧左端固定,右端通过滑块压缩0.4 m锁定。
t=0时解除锁定释放滑块。
计算机通过滑块上的速度传感器描绘出滑块的速度图像如图乙所示,其中Oab段为曲线,bc段为直线,倾斜直线Od是t=0时的速度图线的切线,已知滑块质量m=2.0 kg,取g=10 m/s2。
求:(1)滑块与地面间的动摩擦因数; (2)弹簧的劲度系数。
针对练习:(2012·淮安模拟)某研究小组利用如图甲所示装置探究物块在方向始终平行于斜面、大小为F=8 N的力作用下加速度与斜面倾角的关系。
木板OA可绕轴O在竖直平面内转动,已知物块的质量m=1 kg,通过DIS实验,得到如图乙所示的加速度与斜面倾角的关系图线。
假定物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2。
试问:(1)图乙中图线与θ轴交点坐标分别为θ1和θ2,木板处于这两个角度时物块所受摩擦力指向何方?(2)如果木板长L=3 m,倾角为30°,若物块与木板间的动摩擦因数为315,物块在F的作用下由O点开始运动,为保证物块不冲出木板顶端,力F最多作用多长时间?考点四| 超重与失重[例] (2014·北京海淀)如图所示,将物体A放在容器B中,以某一速度把容器B竖直上抛,不计空气阻力,运动过程中容器B的底面始终保持水平,下列说法正确的是( )A.在上升和下降过程中A对B的压力都一定为零B.上升过程中A对B的压力大于物体A受到的重力C.下降过程中A对B的压力大于物体A受到的重力D.在上升和下降过程中A对B的压力都等于物体A受到的重力考点五| 整体法与隔离法的灵活应用[例] (2012·江苏高考)如图所示,一夹子夹住木块,在力F作用下向上提升。
夹子和木块的质量分别为m、M,夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f。
若木块不滑动,力F 的最大值是( )A.2f m+MMB.2f m+MmC.2f m+MM-(m+M)g D.2f m+Mm+(m+M)g1.(2014·江阴市长泾中学质检)如图甲所示,静止在光滑水平面上的长木板B(长木板足够长)的左端静止放着小物块A。
某时刻,A受到水平向右的外力F作用,F 随时间t的变化规律如图乙所示,即F=kt,其中k为已知常数。
设物体A、B之间滑动摩擦力大小等于最大静摩擦力F f,且A、B的质量相等,则下列可以定性描述长木板B运动的vt图像是( )2.(多选)(2014·哈尔滨三中月考)如图所示,质量为m1和m2的两物块放在光滑的水平地面上。
用轻质弹簧将两物块连接在一起。
当用水平力F作用在m1上时,两物块均以加速度a做匀加速运动,此时,弹簧伸长量为x,若用水平力F′作用在m1上时,两物块均以加速度a′=2a做匀加速运动。
此时弹簧伸长量为x′。
则下列关系正确的是( )A.F′=2F B.x′=2x C.F′>2F D.x′<2x第6讲牛顿第二定律的典型问题专题:物体在传送带上运动的情形统称为传送带模型。
因物体与传送带间的动摩擦因数、斜面倾角、传送带速度、传送方向、滑块初速度的大小和方向的不同,传送带问题往往存在多种可能,因此对传送带问题做出准确的动力学过程分析,是解决此类问题的关键。
下面介绍两种常见的传送带模型。
1.水平传送带模型项目图示滑块可能的运动情况情景1情景2情景32.倾斜传送带模型项目图示滑块可能的运动情况情景1情景2情景3情景4[典例] 如图所示为上、下两端相距L=5 m,倾角α=30°,始终以v=3 m/s的速率顺时针转动的传送带(传送带始终绷紧)。
将一物体放在传送带的上端由静止释放滑下,经过t=2 s到达下端,重力加速度g取10 m/s2,求:(1)传送带与物体间的动摩擦因数;(2)如果将传送带逆时针转动,速率至少多大时,物体从传送带上端由静止释放能最快地到达下端。
1.如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行.初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的vt图象(以地面为参考系)如图乙所示.已知v2>v1,则( )A.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大C.0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D.0~t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用2.如图所示,传送带水平部分x ab=2 m,斜面部分x bc=4 m,bc与水平方向夹角α=37°,一个小物体A与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,传送带沿图示方向以速率v=2 m/s运动,若把物体A轻放到a处,它将被传送带送到c点,且物体A不脱离传送带,求物体A从a 点被传送到c点所用的时间.(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6)[对点训练]1.如图所示,A、B为两个质量相等的小球,由细线相连,再用轻质弹簧悬挂起来,在A、B间细线烧断后的瞬间,A、B的加速度分别是( )A.A、B的加速度大小均为g,方向都竖直向下B.A的加速度0,B的加速度大小为g、竖直向下C.A的加速度大小为g、竖直向上,B的加速度大小为g、竖直向下D.A的加速度大于g、竖直向上,B的加速度大小为g、竖直向下2.(多选))如图所示,当小车向右加速运动时,物块M相对车厢静止于竖直车厢壁上,当车的加速度增大时( )A.M受静摩擦增大B.M对车厢壁的压力增大C.M仍相对于车厢静止D.M受静摩擦力不变3.一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度和时间的关系图线如图所示,则( )A.t3时刻火箭距地面最远 B.t2~t3的时间内,火箭在向下降落C.t1~t2的时间内,火箭处于失重状态 D.0~t3的时间内,火箭始终处于失重状态4.如图所示,质量M,中空为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上,光滑槽内有一质量为m的小铁球,现用一水平向右的推力F推动凹槽,小铁球与光滑凹槽相对静止时,凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成α角。