新06.牛顿第二定律的综合应用专题训练(题型全面)

新06.牛顿第二定律的综合应用专题训练(题型全面)
新06.牛顿第二定律的综合应用专题训练(题型全面)

F

37

图 1

F

牛顿第二定律的应用

第一类:由物体的受力情况确定物体的运动情况

1. 如图1所示,一个质量为m=20kg 的物块,在F=60N 的水平拉力作用下,从静止开始沿水平地面向右做匀加速直线运动,物体与地面之间的动摩擦因数为0.10.( g=10m/s 2) (1)画出物块的受力示意图 (2)求物块运动的加速度的大小 (3)物体在t =

2.0s 时速度v 的大小. (4)求物块速度达到s m v /0.6=时移动的距离

2.如图,质量m=2kg 的物体静止在水平面上,物体与水平面间的滑动摩擦因数25.0=μ,现在对物体施加一个大小F=8N 、与水平方向夹角θ=37°角的斜向上的拉力.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s 2,求

(1)画出物体的受力示意图 (2)物体运动的加速度

(3)物体在拉力作用下5s 内通过的位移大小。

〖自主练习:〗

1.一辆总质量是4.0×103kg 的满载汽车,从静止出发,沿路面行驶,汽车的牵引力是6.0×103N ,受到的阻力为车重的0.1倍。求汽车运动的加速度和20秒末的速度各是多大? ( g=10m/s 2

)

2.如图所示,一位滑雪者在一段水平雪地上滑雪。已知滑雪者与其全部装备的总质量m = 80kg ,滑雪板与雪地之间的动摩擦因数μ=0.05。从某时刻起滑雪者收起雪杖自由滑行,此时滑雪者的速度v = 5m/s ,之后做匀减速直线运动。 求:( g=10m/s 2

)

(1)滑雪者做匀减速直线运动的加速度大小; (2)收起雪杖后继续滑行的最大距离。

第二类:由物体的运动情况确定物体的受力情况

1、列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶,在100s 内速度由5.0m/s 增加到15.0m/s. (1)求列车的加速度大小.

(2)若列车的质量是1.0×106kg ,机车对列车的牵引力是1.5×105N ,求列车在运动中所受的阻力大小.( g=10m/s 2)

2.一个滑雪的人,质量m =75kg ,以v 0=2m/s 的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ=30°,在t =5s 的时间内滑下的路程x =60m ,( g=10m/s 2)求: (1)人沿斜面下滑的加速度

(2)滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)。

〖自主练习:〗

1.静止在水平地面上的物体,质量为20kg ,现在用一个大小为60N 的水平力使物体做匀加速直线运动,当物体移动9.0m 时,速度达到6.0m/s ,( g=10m/s 2)求: (1)物体加速度的大小

(2)物体和地面之间的动摩擦因数

2.一位滑雪者如果以v 0=30m/s 的初速度沿直线冲上一倾角为300的山坡,从冲坡开始计时,至4s 末,雪橇速度变为零。如果雪橇与人的质量为m =80kg ,( g=10m/s 2) 求滑雪人受到的阻力是多少。

3.如图,质量m=2kg 的物体静止在水平面上,物体与水平面间的滑动摩擦因数25.0=μ,现在对物体施加一个大小F=8N 、与水平方向夹角θ=37°角的斜下上的推力.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s 2,

求(1)物体运动的加速度

(2)物体在拉力作用下5s 内通过的位移大小。

F θ

(3)若在5s 后撤去推力,物体在撤去推力后5s 内位移? 〖综合练习:〗

1.一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下,山坡的倾角θ=30°,滑雪板与雪地的动摩擦因数是0.2,求5 s 内滑下来的路程和5 s 末的速度大小. ( g=10m/s 2

)

2.质量m =4kg 的物块,在一个平行于斜面向上的拉力F =40N 作用下,从静止开始沿斜面向上运动,如图所示,已知斜面足够长,倾角θ=37°,物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,力F 作用了5s ,求物块在5s 内的位移及它在撤去拉力后10s 内的位移。(g =10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

3.如图,质量为2kg 的物体,受到20N 的方向与水平方向成 37角的拉力作用,由静止开始沿水平面做直线运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.4,当物体运动2s 后撤去外力F , 则:(1)求2s 末物体的速度大小?(2)撤去外力后,物体还能运动多远?(2/10s m g )

4.质量为2kg 的物体置于水平地面上,用水平力F 使它从静止开始运动,第4s 末的速度达到24m/s ,此时撤去拉力F ,物体还能继续滑行72m. ( g=10m/s 2)求: (1)水平力F

(2)水平面对物体的摩擦力

F

37

5.如图所示,ABC 是一雪道,AB 段位长m L 80=倾角?=37θ的斜坡,BC 段水平,AB 与BC 平滑相连,一个质量kg m 75=的滑雪运动员,从斜坡顶端以s m v /0.20=的初速度匀加速下滑,经时间s t 5.0=到达斜面底端B 点,滑雪者与雪道间的动摩擦因数

在AB 段和BC 段都相同,( g=10m/s 2)求: (1)运动员在斜坡上滑行时加速度的大小 (2)滑雪板与雪道间的动摩擦因数

(3)运动员滑上水平雪道后,在s t 0.2'=内滑行的距离x

6.如图所示,水平地面AB 与倾角为θ的斜面平滑相连,一个质量为m 的物块静止在A 点。现用水平恒力F 作用在物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动,经时间t 到达B 点,此时撤去力F ,物块以在B 点的速度大小冲上斜面。已

知物块与水平地面和斜面间的动摩擦因数均为μ。求: (1)物块运动到B 点的速度大小 (2)物块在斜面上运动时加速度的大小 (3)物块在斜面上运动的最远距离x

图2—

1

第三类:牛顿第二定律的应用——传送带问题

1. 水平传送带A 、B 以v =1m/s 的速度匀速运动,如图所示A 、B 相距L=

2.5m ,将质量为m=0.1kg 的物体(可视为质点)从A 点由静止释放,物体与传送带间的动摩擦因数 =0.1,(g =10m/s 2) 求:(1)滑块加速时间

(2)滑块加速阶段对地的位移和对传送带的位移 (3)滑块从A 到B 所用的时间

2.在民航机场和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带。当旅客把行李放到传送带上时,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速运动。随后它们保持相对静止,行李随传送带一起前进。 设传送带匀速前进的速度为0.25m/s ,把质量为5kg 的木箱无初速地放到传送带上,由于滑动摩擦力的作用,木箱以6m/s 2的加速度前进,那么这个木箱被放在传送带上后,传送带上将留下一段多长的摩擦痕迹?

例1:如图2—1所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以10m/s 的速度逆时针转动,在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,已知传送带从A →B 的长度L=16m ,则物体从A 到B 需要的时间为多少?

例2:如图2—1所示,传送带与地面成夹角变为θ=30°,以10m/s 的速度逆时针转动,在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.6,已知传送带从A →B 的长度L=16m ,则物体从A 到B 需要的时间为多少?

例3:如图2—1所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以10m/s 的速度逆时针转动,在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,已知传送带从A →B 的长度L=5m ,则物体从A 到B 需要的时间为多少?

例题4:如图2—4所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以10m/s 的速度顺时针转动,在传送带下端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.9,已知传送带从A →B 的长度L=50m ,则物体从A 到B 需要的时间

为多少?

〖自主练习:〗

1.水平传送带A 、B 以v =16m/s 的速度匀速运动,如图所示,A 、B 相距16m ,一物体(可视为质点)从A 点由静止释放,物体与传送带

的动摩擦因数μ=0.2,则物体从A 沿传送带运动到B 所需的时间为多长?(g =10m/s 2)

2.如图,光滑圆弧槽的末端与水平传送带相切,一滑块从圆槽滑下,以v 0=6m/s 的速度滑上传送带,已知传送带长L =8m ,滑块与传送带之间

的动摩擦因数为μ=0.2,求下面三种情况下,滑块在传送带上运动的时间(g =10m/s 2) (1) 传送带不动;

(2)传送带以4m/s 的速度顺时针转动; (3)传送带以4m/s 的速度逆时针转动。

3.如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角Θ=300,皮带在电动机的带动下,始终保持V 0=2M /S 的速率运行,现把一质量为M =10KG 的工件(可看作质点)轻轻放在皮带的底端,经过一定时

间,工件被传送到H =1.5M 的高处,工件与传送带间的动摩擦因数23=

μ,

取G =10M /S 2,求:工件在传送带上运动的时间为多少。

Θ

h

V 0

4如图所示,质量M = 8kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平恒力F,F = 8N,当小车向右运动的速度达到1.5m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m= 2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ = 0.2,小车足够长.求从小物块放上小车开始,经过t = 1.5s小物块通过的位移大小为

多少?(取g = 10m/s2).

5如图所示,物体B放在物体A的水平表面上,已知A的质量为M,B的质量为m,物体B通过劲度系数为k的弹簧跟A的右侧相连当A在外力作用下以加速度a0向右做匀加速运动时,弹簧C恰能保持原长l0不变,增大加速度时,弹簧将出现形变.求:

(1)当A的加速度由a0增大到a时,物体B随A一起前进,此时弹簧的伸长量x多大?

(2)若地面光滑,使A、B一起做匀加速运动的外力F多大?

6如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为m A、m B,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板.系统处于静止状态.现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动,求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始到此时物块A的位移d.(重力加速度为g)

第四类:牛顿第二定律的应用——连接体问题

1,光滑的水平面上有质量分别为m

1、m

2

的两物体静止靠在一起(如图) ,现对m1施加一个大小

为 F 方向向右的推力作用。求此时物体m

2受到物体 m

1

的作用力F1

〖方法归纳:〗

〖自主练习:〗

1.如图所示,两个质量相同的物体1和2,紧靠在一起放在光滑的水平面上,如果它们分别受

到水平推力F

1和F

2

的作用,而且F

1

>F

2

,则1施于2的作用力的大小为()

A.F

1B.F

2

C.(F

1+F

2

)/2 D.(F

1

-F

2

)/2

2、如图所示,质量为m的木块放在光滑水平桌面上,细绳栓在木块上,并跨过滑轮,试求木块的加速度:

(1)用大小为F (F= Mg )的力向下拉绳子(2)把一质量为M的重物挂在绳子上

m

M

1 2

F1F2

v/(m/s) 10

5

10 20 30 40 50

t/s

α β A B

第五类:牛顿第二定律的应用——图像问题

1. 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______.

〖方法归纳:〗

〖自主练习:〗

1.汽车在两站间行驶的v-t 图象如图所示,车所受阻力恒定,在BC 段,汽车关闭了发动机,汽车质量为4t ,则汽车在BC 段的加速度大小为

m/s 2

在AB 段的牵引力大小为

N 。 在OA 段汽车的牵引力大小为

N 。

2.质量为1.0kg 的物体置于固定斜面上,对物体施加一平行于斜面向上的拉力F ,1.0s 后将拉力撤去,物体运动的V-t 图像如图所示,( g=10m/s 2)求: (1)t=1.5s 时的瞬时速度大小 (2)3s 内发生的位移 (3)拉力F 的大小

3.固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力F 作用下向上运动,推力F 与小环速度v 随时间变化规律如图所示,取重力加速度g =10m/s 2。求: (1)小环的质量m ; (2)细杆与地面间的倾角α。

F /N v /ms

-1

5.5 1 F 5

α

第六类:牛顿第二定律的应用——超重、失重

1.某人在地面上最多能举起60 kg的物体,而在一个加速下降的电梯里最多能举起80 kg的物体。(g=10m/s2)求:

(1)此电梯的加速度多大?

(2)若电梯以此加速度上升,则此人在电梯里最多能举起物体的质量是多少?

〖方法归纳:〗

物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)大于物体所受重力的情况称为超重现象;前者小于后者的情况称为___________现象。若物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)等于零,物体处于___________状态,物体所受重力仍然___________(填“存在”或“消失”)。超重还是失重是由加速度的___________决定的,若加速度___________,物体处于超重状态。

〖自主练习:〗

1.质量为60 kg的人,站在运动的电梯里的台秤上,台秤的指数为539N,问电梯的加速度是多少?电梯可能在做什么运动?

2.一个质量为50kg的人,站在竖直向上运动的升降机地板上。他看到升降机上挂着一个重物的弹簧秤上的示数为40N,如图所示。该重物的质量为5kg,这时人对升降机地板的压力是多大?(g=10m/s2)

第七类:牛顿第二定律的应用——瞬间分析问题

1 .小球 A、B的质量分别为m 和 2m ,用轻弹簧相连,然后用细线悬挂而静止,在剪断弹簧的瞬间,求 A 和 B 的加速度各为多少?

〖方法归纳:〗

〖自主练习:〗

1.如图所示,木块A和B用一弹簧相连,竖直放在木板C上,三者静止于地面,它们的质量比是1:2:3,设所有接触面都是光滑的,当沿水平方向迅速抽出

木块C的瞬时,A和B的加速度 a

A =,a

B

=。

2.如图所示,用轻弹簧相连的A、B两球,放在光滑的水平面上,m

A =2kg ,m

B

=1kg,在6N

的水平力F作用下,它们一起向右加速运动,在突然撤去 F 的瞬间,两球加速度a

A

a

B

=。

3.如图质量为m的小球用水平弹簧系住,并用倾角为30°的光滑木板AB托住,小球恰好处于静止状态.当木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速度【】

A.

B.大小为23

3

g,方向竖直向下

图3

A

B

C

B

A

图5

F

图1

B

A

1题图

C.大小为23

3

g

D.大小为

3

3

g,方向水平向右

第四类:牛顿定律的应用之----------临界问题

(一)临界问题

1.临界状态:在物体的运动状态变化的过程中,相关的一些物理量也随之发生变化。当物体的运动有关的物理量将发生突变,该物理量的值叫临界值变化到某个特定状态时,这个特定状态称之为临界状态。临界状态是发生量变和质变的转折点。

2.关键词语:在动力学问题中出现的“最大”、“最小”、“刚好”、“恰能”等词语,一般都暗示了临界状态的出现,隐含了相应的临界条件。

3.解题关键:解决此类问题的关键是对物体运动情况的正确描述,对临界状态的判断与分析。

4.常见类型:动力学中的常见临界问题主要有两类:一是弹力发生突变时接触物体间的脱离与不脱离、绳子的绷紧与松弛问题;一是摩擦力发生突变的滑动与不滑动问题。

(二)、解决临界值问题的两种基本方法

1.以物理定理、规律为依据,首先找出所研究问题的一般规律和一般解,然后分析

和讨论其特殊规律和特殊解。

2.直接分析、讨论临界状态和相应的临界值,找出相应的物理规律和物理值

【例1】质量为0.2kg的小球用细线吊在倾角为θ=60°的斜面体的顶端,斜面体静止

时,小球紧靠在斜面上,线与斜面平行,如图所示,不计摩擦,求在下列三种情况下,

细线对小球的拉力(取g=10 m/s2)

(1) 斜面体以23m/s2的加速度向右加速运动;(2) 斜面体以43m/s2,的加速度向右加速运动;

【例2】如图所示,木块A、B静止叠放在光滑水平面上,A的质量为m,B的质量为2m。现施加水平力F 拉B,A、B刚好不发生相对滑动,一起沿水平面运动。若改为水平力F′拉A,使A、B也保持相对静止,

一起沿水平面运动,则F′不得超过(B )

A.2F B.F/2 C.3F D.F/3

【例3】用细绳拴着质量为m的重物,从深为H的井底提起重物并竖直向上做直线运动,重物到井口时速度恰为零,已知细绳的最大承受力为T,则用此细绳子提升重物到井口的最短运动时间为多少?

★跟踪训练

1.一个质量为0.1kg的小球,用细线吊在倾角a为37°的斜面顶端,如图所示。系统静止时绳与斜面平行,不计一切摩擦。求下列情况下,绳子受到的拉力为多少?(取g=10m/s2)

(1)系统以6m/s2的加速度向左加速运动;(2)系统以l0m/s2的加速度向右加速运动;

(3)系统以15m/s2的加速度向右加速运动。

2.如图所示,在倾角θ=37o的斜面体上用平行于斜面的线绳系一个质量m=2kg的物体,斜面光滑,g取10m/s2,

当斜面体以加速度a=20m/s2沿水平面向右匀加速运动时,细绳对物体的拉力是多

少?

3.如图所示,倾角θ=37o的斜面体以加速度a=10m/s2水平向左做匀加速直线运动,

质量为m=2kg的物体相对斜面体保持静止,g=10m/s2,求物体所受的摩擦力大小和方

向。

4.如图所示,带斜面的小车,车上放一个均匀球,不计摩擦。当小车向右匀加速运动时,要保证小球的位置相对小车没变化,小车加速度a不得超过多大?

5.如图所示,A、B两物体靠在一起,放在光滑的水平面上,它们的质量分别为m A=3kg、m B=6kg,今用水平力F A推A,用水平力F拉B,F A和F B随时间变化的关系是F A=9—2t(N),F B=3+2t(N),求从t=0到A、

B脱离,它们的位移是多少?

6.一劲度系数为k=200N/m的轻弹簧直立在水平地板上,弹簧下端与地板相连,上端与一质量m=0.5kg的物体A相连,A上放一质量也为0.5kg的物体B,如图所示。现用一竖直向下的力F压B,使A、B均静止。当力F取下列何值时,撤去F后可使A、B不分开?

A、5N

B、8N

C、15N

D、20N

7.如图所示,光滑球恰好放在木块的圆弧槽中,它的左边的接触点为A,槽的半径为R,且OA与水平线成α角。通过实验知道:当木块的加速度过大时,球可以从槽中滚出。圆球的质量为m,木块的质量为M。各种

摩擦及绳和滑轮的质量不计。则木块向右的加速度最小为多大时,球才离开

圆槽。

8.如图所示,质量M=4kg的木板长L=1.4m,静止在光滑水平面上,其上面右端静止一质量m=1kg的小滑块(可看作质点),滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.4,先用一水平恒力F=28N向右拉木板,要使滑块从木板上恰好滑下来,力F至少应作用多长时间(g=10m/s2)?

9.(2010·江苏金陵模拟)如图所示,质量M=8kg的长木板放在光滑水平面上,在长木板的右端施加一水平恒力F=8N,当长木板向右的运动速率达到v1=10m/s时,在其右端有一质量m=2kg的小物块(可视为质点)以水平向左的速率v2=2m/s滑上木板,物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.2,小物块始终没离开长木板,g 取10m/s2。求:(1)经过多长时间小物块与长木板相对静止;[8s]

(2)长木板至少要多长才能保证小物块不滑离长木板[48m];

10.(2010江苏无锡模拟)如图(a)所示,质量为M=10kg的滑块放在水平地面上,滑块上固定一个轻细杆ABC,∠ANC=45°。在A端固定一个质量为m=2kg的小球,滑块与地面间的动摩擦因数为μ=0.5。现对滑块施加一个水平向右的推力F1=84N,使滑块做匀速运动。求此时轻杆对小球的作用力F2的大小和方向。

(取g=10m/s2)

有位同学是这样解的——小球受到重力及杆的作用力F2,因为是轻

杆,所以F 2方向沿杆向上,受力情况如图(b )所示。根据所画的平行四边形,可以求得

F 2 = 2mg =202N 你认为上述解法是否正确?如果不正确,请说明理由,并给出正确的解答。

★跟踪训练

1.如图所示,质量分别为m 1=lkg 和m 2=2kg 的A 、B 两物块并排放在光滑水平面上,若对A 、B 分别施加大小随时间变化的水平外力F l 和F 2,其中F 1=(9一2t )N ,F 2=(3+2t )N ,则:⑴ 经多长时间t 0两物块开始分离?(2) 在同一坐标中画出两物块的加速度a 1和a 2随时间变化的图像。[2.5s]

2.如图所示,A 、B 两个物体靠在一起,放在光滑水平面上,它们的质量分别为M A =3kg ,M B =6kg 。今用水平力F A 推A ,同时用水平力F B 拉B ,F A 和 F B 随时间变化的关系是F A =9一2t (N ),F B =3+2t (N )。则从t =0到A 、B 脱离,它们的位移为多少?[4.17m]

3.如图所示,质量为m 物体放在水平地面上,物体与水平地面间的动摩擦因数为μ,

对物体施加一个与水平方向成θ角的力F ,试求:(1)物体在水平面上运动时力F 的值?

(2)力F 取什么值时,物体在水平面上运动的加速度最大?[mg /sin θ] (3)物体在水平面上运动所获得的最大加速度的数值。[g cot θ]

4.如图所示,轻绳AB 与竖直方向的夹角θ=37°,绳BC 水平,小球质量m =0.4 kg ,问当

小车分别以2.5 m/s 2、8 m/s 2

的加速度向右做匀加速运动时,绳AB 的张力各是多少?(取g =10m/s 2)[5N ;5.12N]

5.如图所示,已知两物体A 和B 的质量分别为M A =4kg ,M B =5kg ,连接两物体的细线能承

受的最大拉力为80N ,滑轮的摩擦和绳子的重力均不计,要将物体B 提离地面,作用在绳上的拉力F 的取值范围如何?(g 取l0m/s 2)[N F N 14490≤≤]

6.因搬家要把钢琴从阳台上降落到地面。钢琴质量为175 kg ,钢琴的绳索能承受的最大拉力为1785N 。钢琴先以0.5m/s 匀速降落,当钢琴底部距地面高h 时,又以恒定加速度减速,钢琴落地时刚好速度为零。问h 的最小值是多少?(g 取l0m/s 2)[0.73m]

7.质量为4kg 的物体,放在水平面上,与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2。现用一能承受最大拉力为28N 的细绳水平拉该物体。求物体在细绳牵引下加速度的范围。(取g =l0m/s 2)[a ≥5m/s 2]

8.如图所示,木块A 、B 静止叠放在光滑水平面上,A 的质量为m ,B 的质量为2m 。A 、B 间的最大静摩擦力为f o .[答案:3f.;1.5f ]

(1) 现施水平力F 拉B ,为使A 、B 不发生相对滑动,水平力F 不得超过多少? (2) 现施水平力F 拉A ,为使A 、B 不发生相对滑动,水平力F 不得超过多少?

9.如图4-83所示,箱子的质量M =3.0 kg ,与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.22。在箱子底板上放一质量为m l =2 kg 的长方体铁块;在箱子顶板处系一细线,悬挂一个质量m 2=2.0 kg 的小球,箱子受到水平恒力F 的作用,稳定时悬线偏离竖直方向θ=30°角,且此时铁块刚好相对箱子静止。求:(取g =10m/s 2)

(1) 水平恒力F 的大小。[答案:47.8N ;0.58]

(2) 铁块与箱子底板间的动摩擦因数。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)

10.将劲度系数为k 的轻质弹簧上端固定,下端挂一质量为m 的物体,物体m 下面用一质量

为M 的水平托板托着物体,使弹簧恰维持原长L 。,如图所示,如果使托板由静止开始竖直向下做加速度为a (a <g )的匀加速运动,求托板M 与物体m 脱离所经历的时间为多少。[ka a g m t /)(2-=

]

12.如图所示,三个物块质量分别为m 1 , m 2 、M ,M 与m l 用弹簧联结,m 2放在m l 上,用足够大的外力F 竖直向下压缩弹簧,且弹力作用在弹性限度以内,弹簧的自然长度为L 。则

撤去外力F,当m2离开m l时弹簧的长度为___________,当M与地面间的相互作用力刚为零时,m l的加速度为________。[L , (M+m1)g/m1]

牛顿第二定律,整体法隔离法经典编辑习题集(新)

相互作用 1.如图所示,横截面为直角三角形的斜劈A ,底面靠在粗糙的竖直墙面上,力F 通过球心水平作用在光滑球B 上,系统处于静止状态.当力F 增大时,系统还保持静止,则下列说法正确的是( ) A .A 所受合外力增大 B .A 对竖直墙壁的压力增大 C .B 对地面的压力一定增大 D .墙面对A 的摩力可能变为零 2.在竖直墙壁间有质量分别是m 和2m 的半圆球A 和圆球B ,其中B 球球面光滑,半球A 与左侧墙壁之间存在摩擦.两球心之间连线与水平方向成30°的夹角,两球恰好不下滑,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,(g 为重力加速度),则半球A 与左侧墙壁之间的动摩擦因数为( ) A. 23 B.3 3 C.43 D.332 3.如图甲所示,在粗糙水平面上静置一个截面为等腰三角形的斜劈A ,其质量为M ,两个底角均为30°.两个完全相同的、质量均为m 的小物块p 和q 恰好能沿两侧面匀速下滑.若现在对两物块同时各施加一个平行于斜劈侧面的恒力F1,F2,且F1>F2,如图乙所示,则在p 和q 下滑的过程中,下列说法正确的是( ) A .斜劈A 仍保持静止 B .斜劈A 受到地面向右的摩擦力作用 C .斜劈A 对地面的压力大小等于(M+2m )g D .斜劈A 对地面的压力大于(M+2m )g 4.如图所示,在质量为m=1kg 的重物上系着一条长30cm 的细绳,细绳的另一端连着一个轻质圆环,圆环套在水平的棒上可以滑动,环与棒间的动摩擦因数μ为0.75,另有一条细绳,在其一端跨过定滑轮,定

滑轮固定在距离圆环50cm的地方,当细绳的端点挂上重物G,而圆环将要开始滑动时,(g取10/ms2)试问: (1)角?多大? (2)长为30cm的细绳的张力是多少: (3)圆环将要开始滑动时,重物G的质量是多少? 4.如图所示,质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定,杆的A端用铰链固定,光滑轻小滑轮在A点正上方,B端吊一重物G,现将绳的一端拴在杆的B端,用拉力F将B端缓缦上拉, 在AB杆达到竖直前(均未断),关于绳子的拉力F和杆受的弹力FN的变化,判断正 确的是() A.F变大B.F变小C.F N变大D.F N变小 5.如图所示,绳与杆均轻质,承受弹力的最大值一定,A端用铰链固定,滑轮在A点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计),B端吊一重物。现施拉力F将B缓慢上拉(均未断),在AB杆达到竖直前() A.绳子越来越容易断, B.绳子越来越不容易断, C.AB杆越来越容易断,

牛顿第二定律应用的典型问题

牛顿第二定律应用的典型问题

牛顿第二定律应用的典型问题 ——陈法伟 1. 力和运动的关系 力是改变物体运动状态的原因,而不是维持运动的原因。由知,加速度与力有直接关系,分析清楚了力,就知道了加速度,而速度与力没有直接关系。速度如何变化需分析加速度方向与速度方向之间的关系,加速度与速度同向时,速度增加;反之减小。在加速度为零时,速度有极值。 例1. 如图1所示,轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落,接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一全过程中,下列说法中正确的是() 图1 A. 小球刚接触弹簧瞬间速度最大 B. 从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上 C. 从小球接触弹簧到到达最低点,小球的速度先增大后减小 D. 从小球接触弹簧到到达最低点,小球的加速度先减小后增大 解析:小球的加速度大小决定于小球受到的合外力。从接触弹簧到到达最低点,弹力从零开始逐渐增大,所以合力先减小后增大,因此加速度先减小后增大。当合力与速度同向时小球速度增大,所以当小球所受弹力和重力大小相等时速度最大。故选CD。 例2. 一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行,先加速运动,再匀速运动,探测器通过喷气而获得推动力,以下关于喷气方向的描述中正确的是() A. 探测器加速运动时,沿直线向后喷气 B. 探测器加速运动时,竖直向下喷气 C. 探测器匀速运动时,竖直向下喷气 D. 探测器匀速运动时,不需要喷气 解析:受力分析如图2所示,探测器沿直线加速运动时,所受合力方向与 运动方向相同,而重力方向竖直向下,由平行四边形定则知推力方向必须斜向上方,由牛顿第三定律可知,喷气方向斜向下方;匀速运动时,所受合力为零,因此推力方向必须竖直向上,喷气方向竖直向下。故正确答案选C。

牛顿第二定律专题(高清图)

牛顿运动定律 专题一(第12讲) 一、斜面问题 1.(2013重庆理综) 图1为伽利略研究自由落体运动实验的示意图,让小球 由倾角为θ的光滑斜面滑下,然后在不同的θ角条件下进行多次实验,最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动。分析该实验可知,小球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值y随θ变化的图像分别对应图2中的() A.①、②和③ B.③、②和① C.②、③和① D.③、①和② 二、等时圆问题 2.如图所示,ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆,a、b、c、d 位于同一圆周上,a点为圆周的最高点,d点为最低点。每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a、b、c处释放(初速为 0),用t1、t2、t3依次表示滑环到达d所用的时间,则() A.t1 < t2 < t3 B.t1 > t2 > t3 C.t3 > t1 > t2 D.t1 = t2 = t3

变式1:如图所示,oa、ob、oc是竖直面内三根固定的光滑细杆,O、a、b、c、d位于同一圆周上,d点为圆周的最高点,c点为最低点。每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),三个滑环都从o点无初速释放,用t1、t2、t3依次表示滑环到达a、b、c所用的时间,则( ) t1 = t2 = t3 B.t1 > t2 > t3 C.t1 < t2 < t3 D.t3 > t1 > t2 变式2:有三个光滑斜轨道1、2、3,它们的倾角依次是60°、45°和30°。 这些轨道交于O点.现有位于同一竖直线上的3个小物体甲、乙、丙,分别沿这3个轨道同时从静止自由下滑,如图所示。物体滑到O点的先后顺序是() A.甲最先,乙稍后,丙最后 B.乙最先,然后甲和丙同时到达 C.甲、乙、丙同时到达 D.乙最先,甲稍后,丙最后 三、连接体问题 3.如图所示,质量形状均相同的木块紧靠在一起,放在光滑的水平面上,现用水平恒力推1号木块,使10个木块一起向右匀加速运动,则2号木块对3号木块的推力为___________,4号木块对3号木块的推力为___________.

牛顿第二定律练习题(经典好题)

牛顿定律(提高) 1、质量为m 的物体放在粗糙的水平面上,水平拉力F 作用于物体上,物体产生的加速度为a 。若作用在物体上的水平拉力变为2F ,则物体产生的加速度 A 、小于a B 、等于a C 、在a 和2a 之间 D 、大于2a 2、用力F 1单独作用于某一物体上可产生加速度为3m/s 2,力F 2单独作用于这一物体可产生加速度为1m/s 2,若F 1、F 2同时作用于该物体,可能产生的加速度为 A 、1 m/s 2 B 、2 m/s 2 C 、3 m/s 2 D 、4 m/s 2 3、一个物体受到两个互相垂直的外力的作用,已知F 1=6N ,F 2=8N ,物体在这两个力的作用下获得的加速度为2.5m/s 2,那么这个物体的质量为 kg 。 4、如图所示,A 、B 两球的质量均为m ,它们之间用一根轻弹簧相连,放在光滑的水平面上,今用力将球向左推,使弹簧压缩,平衡后突然将F 撤去,则在此瞬间 A 、A 球的加速度为F/2m B 、B 球的加速度为F/m C 、B 球的加速度为F/2m D 、B 球的加速度为0 5如图3-3-1所示,A 、B 两个质量均为m 的小球之间用一根轻弹簧(即不计其 质量)连接,并用细绳悬挂在天花板上,两小球均保持静止.若用火将细绳烧断,则在绳刚断的这一瞬间,A 、B 两球的加速度大小分别是

A.a A=g;a B=gB.a A=2g ;a B=g C.a A=2g ;a B=0 D.a A=0 ;a B=g 6.(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。(1)要匀速拉动箱子,拉力F为多大? (2)以加速度a=10m/s2加速运动,拉力F为多大? 7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。 8.(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

牛顿第二定律难题例题及解答

1. 在粗糙的水平面上,物体在水平推力的作用下,由静止开始做匀加速直线运动,经过一段时间后,将水平推力逐渐减小到零(物体不停止),那么,在水平推力减小到零的过程中 A. 物体的速度逐渐减小,加速度逐渐减小 B. 物体的速度逐渐增大,加速度逐渐减小 C. 物体的速度先增大后减小,加速度先增大后减小 D. 物体的速度先增大后减小,加速度先减小后增大 变式1、 2. 如下图所示,弹簧左端固定,右端自由伸长到O点并系住物体m,现将弹簧压缩到A点,然后释放,物体一直可以运动到B点,如果物体受到的摩擦力恒定,则 A. 物体从A到O先加速后减速 B. 物体从A到O加速,从O到B减速 C. 物体运动到O点时,所受合力为零 D. 以上说法都不对 变式2、 3. 如图所示,固定于水平桌面上的轻弹簧上面放一重物,现用手往下压重物,然后突然松手,在重物脱离弹簧之前,重物的运动为 A. 先加速,后减速 B. 先加速,后匀速 C. 一直加速 D. 一直减速 问题2:牛顿第二定律的基本应用问题: 4. 2003年10月我国成功地发射了载人宇宙飞船,标志着我国的运载火箭技术已跨入世界先进行列,成为第三个实现“飞天”梦想的国家,在某一次火箭发射实验中,若该火箭(连同装载物)的质量,启动后获得的推动力恒为,火箭发射塔高,不计 火箭质量的变化和空气的阻力。(取) 求:(1)该火箭启动后获得的加速度。 (2)该火箭启动后脱离发射塔所需要的时间。

5. 如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向角, 球和车厢相对静止,球的质量为1kg。(g取,,)(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况。 (2)求悬线对球的拉力。 6. 如图所示,固定在小车上的折杆∠A=,B端固定一个质量为m的小球,若小车向右的加速度为a,则AB杆对小球的作用力F为() A. 当时,,方向沿AB杆 B. 当时,,方向沿AB杆 C. 无论a取何值,F都等于,方向都沿AB杆 D. 无论a取何值,F都等于,方向不一定沿AB杆 问题3:整体法和隔离法在牛顿第二定律问题中的应用: 7. 一根质量为M的木杆,上端用细线系在天花板上,杆上有一质量为m的小猴,如图所示,若把细线突然剪断,小猴沿杆上爬,并保持与地面的高度不变,求此时木杆下落的加速度。 8. 如图,在倾角为的固定光滑斜面上,有一用绳子拴着的长木板,木板上站着一只猫,已知木板的质量是猫的质量的2倍。当绳子突然断开时,猫立即沿着板向上跑,以保持其相对斜面的位置不变。则此时木板沿斜面下滑的加速度为

牛顿第二定律以及专题训练

牛顿第二定律 1.牛顿第二定律的表述(内容) 物体的加速度跟物体所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同,公式为:F=ma(其中的F和m、a必须相对应)。 对牛顿第二定律理解: (1)F=ma中的F为物体所受到的合外力. (2)F=ma中的m,当对哪个物体受力分析,就是哪个物体的质量,当对一个系统(几个物体组成一个系统)做受力分析时,如果F是系统受到的合外力,则m是系统的合质量.(3)F=ma中的F与a有瞬时对应关系,F变a则变,F大小变,a则大小变,F方向变a也方向变. (4)F=ma中的F与a有矢量对应关系,a的方向一定与F的方向相同。 (5)F=ma中,可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度,也可以求某一个方向合外力的加速度. 若F为物体受的合外力,那么a表示物体的实际加速度;若F为物体受的某一个方向上的所有力的合力,那么a表示物体在该方向上的分加速度;若F为物体受的若干力中的某一个力,那么a仅表示该力产生的加速度,不是物体的实际加速度。 (6)F=ma中,F的单位是牛顿,m的单位是千克,a的单位是米/秒2. (7)F=ma的适用范围:宏观、低速 2.应用牛顿第二定律解题的步骤 ①明确研究对象。可以以某一个物体为对象,也可以以几个物体组成的质点组为对象。设每个质点的质量为m i,对应的加速度为a i,则有:F合=m1a1+m2a2+m3a3+……+m n a n 对这个结论可以这样理解:先分别以质点组中的每个物体为研究对象用牛顿第二定律: ∑F1=m1a1,∑F2=m2a2,……∑F n=m n a n,将以上各式等号左、右分别相加,其中左边所有力中,凡属于系统内力的,总是成对出现的,其矢量和必为零,所以最后实际得到的是该质点组所受的所有外力之和,即合外力F。 ②对研究对象进行受力分析。(同时还应该分析研究对象的运动情况(包括速度、加速度),并把速度、加速度的方向在受力图旁边画出来。 ③若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动,一般用平行四边形定则(或三角形定则)解题;若研究对象在不共线的三个以上的力作用下做加速运动,一般用正交分解法解题(注意灵活选取坐标轴的方向,既可以分解力,也可以分解加速度)。 ④当研究对象在研究过程的不同阶段受力情况有变化时,那就必须分阶段进行受力分析,分阶段列方程求解。 解题要养成良好的习惯。只要严格按照以上步骤解题,同时认真画出受力分析图,那么问题都能迎刃而解。 3.应用举例 【例1】质量为m的物体放在水平地面上,受水平恒力F作用,由静止开始做匀加速直线运动,经过ts后,撤去水平拉力F,物体又经过ts停下,求物体受到的滑动摩擦力f.

牛顿第二定律练习题和答案

牛顿第二定律练习题和 答案 公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

牛顿第二定律练习题 一、选择题 1.关于物体运动状态的改变,下列说法中正确的是 [ ] A.物体运动的速率不变,其运动状态就不变 B.物体运动的加速度不变,其运动状态就不变 C.物体运动状态的改变包括两种情况:一是由静止到运动,二是由运动到静止 D.物体的运动速度不变,我们就说它的运动状态不变 2.关于运动和力,正确的说法是 [ ] A.物体速度为零时,合外力一定为零 B.物体作曲线运动,合外力一定是变力 C.物体作直线运动,合外力一定是恒力 D.物体作匀速运动,合外力一定为零 3.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 4.在牛顿第二定律公式F=km·a中,比例常数k的数值: [ ] A.在任何情况下都等于1 B.k值是由质量、加速度和力的大小决定的 C.k值是由质量、加速度和力的单位决定的

D.在国际单位制中,k的数值一定等于1 5.如图1所示,一小球自空中自由落下,与正下方的直立轻质弹簧接触,直至速度为零的过程中,关于小球运动状态的下列几种描述中,正确的是 [ ] A.接触后,小球作减速运动,加速度的绝对值越来越大,速度越来越小,最后等于零 B.接触后,小球先做加速运动,后做减速运动,其速度先增加后减小直到为零 C.接触后,速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处,加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处 D.接触后,小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方 6.在水平地面上放有一三角形滑块,滑块斜面上有另一小滑块正沿斜面加 速下滑,若三角形滑块始终保持静止,如图2所示.则地面对三角形滑块 [ ] A.有摩擦力作用,方向向右B.有摩擦力作用,方向向左 C.没有摩擦力作用D.条件不足,无法判断 7.设雨滴从很高处竖直下落,所受空气阻力f和其速度v成正比.则雨滴的运动情况是 [ ] A.先加速后减速,最后静止B.先加速后匀速 C.先加速后减速直至匀速D.加速度逐渐减小到零 8.放在光滑水平面上的物体,在水平拉力F的作用下以加速度a运动,现将拉力F 改为2F(仍然水平方向),物体运动的加速度大小变为a′.则 [ ] A.a′=a B.a<a′<2a C.a′=2a D.a′>2a

高中物理牛顿第二定律经典例题

牛顿第二运动定律 【例1】物体从某一高度自由落下,落在直立于地面的轻弹簧上,如图3-2所示,在A点物体开始与弹簧接触,到B点时,物体速度为零,然后被弹回,则以下说法正确的是: A、物体从A下降和到B的过程中,速率不断变小 B、物体从B上升到A的过程中,速率不断变大 C、物体从A下降B,以及从B上升到A的过程中,速 率都是先增大,后减小 D、物体在B点时,所受合力为零 的对应关系,弹簧这种特 【解析】本题主要研究a与F 合 殊模型的变化特点,以及由物体的受力情况判断物体的 运动性质。对物体运动过程及状态分析清楚,同时对物 =0,体正确的受力分析,是解决本题的关键,找出AB之间的C位置,此时F 合 由A→C的过程中,由mg>kx1,得a=g-kx1/m,物体做a减小的变加速直线运动。在C位置mg=kx c,a=0,物体速度达最大。由C→B的过程中,由于mgf m′,(新情况下的最大静摩擦力),可见f m>f m′即是最大静摩擦力减小了,由f m=μN知正压力N减小了,即发生了失重现象,故物体运动的加速度必然竖直向下,所以木箱的运动情况可能是加速下降或减速上升,故A、B正确。另一种原因是木箱向左加速运动,由于惯性原因,木块必然向中滑动,故D 正确。 综合上述,正确答案应为A、B、D。 【例3】如图3-11所示,一细线的一端固定于倾角为45°度的光滑楔形滑块A 的顶端p处,细线的另一端栓一质量为m的小球,当滑块以2g的加速度向左运动时,线中拉力T等于多少? 【解析】当小球贴着滑块一起向左运动时,小球受到三个力作用:重力mg、线 中拉力T,滑块A的支持力N,如 图3-12所示,小球在这三个力作用 下产生向左的加速度,当滑块向左

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μ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 .μmg C .mg 1+μ D .mg 1μ- 2、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μmg=ma ,a=μg 。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= 1)()(+=+μmg mg ma ,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

牛顿第二定律经典例题

牛顿第二定律应用的问题 1. 力和运动的关系 力是改变物体运动状态的原因,而不是维持运动的原因。由知,加速度与力有直接关系,分析清楚了力,就知道了加速度,而速度与力没有直接关系。速度如何变化需分析加速度方向与速度方向之间的关系,加速度与速度同向时,速度增加;反之减小。在加速度为零时,速度有极值。 例1. 如图1所示,轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落,接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一全过程中,下列说法中正确的是() 图1 A. 小球刚接触弹簧瞬间速度最大 B. 从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上 C. 从小球接触弹簧到到达最低点,小球的速度先增大后减小 D. 从小球接触弹簧到到达最低点,小球的加速度先减小后增大 例2. 一航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球的过程中,由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行,先加速运动,再匀速运动,探测器通过喷气而获得推动力,以下关于喷气方向的描述中正确的是() A. 探测器加速运动时,沿直线向后喷气 B. 探测器加速运动时,竖直向下喷气 C. 探测器匀速运动时,竖直向下喷气 D. 探测器匀速运动时,不需要喷气

解析:小球的加速度大小决定于小球受到的合外力。从接触弹簧到到达最低点,弹力从零开始逐渐增大,所以合力先减小后增大,因此加速度先减小后增大。当合力与速度同向时小球速度增大,所以当小球所受弹力和重力大小相等时速度最大。故选CD。 解析:受力分析如图2所示,探测器沿直线加速运动时,所受合力方向 与运动方向相同,而重力方向竖直向下,由平行四边形定则知推力方向必须斜向上方,由牛顿第三定律可知,喷气方向斜向下方;匀速运动时,所受合力为零,因此推力方向必须竖直向上,喷气方向竖直向下。故正确答案选C。 图2

牛顿第二定律应用习题详解答案

§ 牛顿第二定律的应用 ------- 连接体问题【典型例题】 的推力F,则物体A对物体B的作用力等于( F ______ ■ A B m i m2 11 n 111 n 1H it h~r 例1?两个物体A和B,质量分别为m i和m2,互相接触放在光滑水平面上,如图所示,对物体A施以水平 A. m- \ B. m2 F D.匹F m m2m i m2m2 扩展:1.若m i与m2与水平面间有摩擦力且摩擦因数均为卩则对B作用力等于 2?如图所示,倾角为的斜面上放两物体m i和m2,用与斜面 平行的力F推m i,使两物加速上滑,不管斜面是否光滑,两物体之间的 作用力总为_________________________ 。 例2.如图所示,质量为M的木板可沿倾角为B的光滑斜面下滑, 木板上站着一个质量为m的人,问(I)为了保持木板与斜面相对静止, 计算人运动的加速度(2)为了保持人与斜面相对静止,木板运动的加速 度是多少 【针对训练】 3.如图所示,在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体,物体与壁间的静摩 擦因数卩=,要使物体不致下滑,车厢至少应以多大的加速度前进(g= I0m/s2)TTTTrrrrrrj 4.如图所示,箱子的质量M =,与水平地面的动摩擦因 数卩=。在箱子顶板处系一细线,悬挂一个质量m = 的小球,箱子受到水平恒力F的作用,使小球的悬线偏离竖直 方向30°角,贝U F应为多少(g = I0m/s2) 【能力训练】 I .如图所示,质量分别为M、m的滑块A、B叠放在固定的、倾 角为B的斜面上,A与斜面间、A与B之间的动摩擦因数分别为 卩i,卩2,当A、B从静止开始以相同的加速度下滑时,B受到摩 擦力() A.等于零 B.方向平行于斜面向上 C.大小为卩i mgcos 0 D.大小为卩2mgcos 2.如图所示,质量为M的框架放在水平地面上,一轻弹簧上端固定在框架上,下端固定一个质量为 小球。小球上下振动时,框架始终 没有跳起,当框架对地面压力为零瞬间,小球的加 速度大小为( ) B. D .M 3.如图,用力F拉A、B、C三个物体在光滑水平面上运动,现在中间的B物体上加一个小物体,它和中

牛顿第二定律典型例题

牛顿第二定律典型例题 一、力的瞬时性 1、无论绳所受拉力多大,绳子的长度不变,由此特点可知,绳子中的张力可以突变. 2、弹簧和橡皮绳受力时,要发生形变需要一段时间,所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变,但是,当弹簧或橡皮绳被剪断时,它们所受的弹力立即消失. 【例1】如图3-1-2所示,质量为m 的小球与细线和轻弹簧连接后被悬挂起来,静止平衡时AC 和BC 与过C 的竖直 线的夹角都是600 ,则剪断AC 线瞬间,求小球的加速度;剪断B 处弹簧的瞬间,求小球的加速度. 练习 1、(2010年全国一卷)15.如右图,轻弹簧上端与一质量为m 的木块1相连,下端与另一质量为M 的木块2相连,整 个系统置于水平放置的光滑木坂上,并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为1a 、2a ?重力加速度大小为g ?则有 A. 10a =,2a g = B. 1a g =,2a g = C. 120, m M a a g M +== D. 1a g =,2m M a g M += 2、一物体在几个力的共同作用下处于静止状态.现使其中向东的一个力F 的值逐渐减小到零,又马上使其恢复到原值(方向不变),则( ) A .物体始终向西运动 B .物体先向西运动后向东运动 C .物体的加速度先增大后减小 D .物体的速度先增大后减小 3、如图3-1-13所示的装置中,中间的弹簧质量忽略不计,两个小球质量皆为m ,当剪断上端的绳子OA 的瞬间.小球A 和B 的加速度多大? 4、如图3-1-14所示,在两根轻质弹簧a 、b 之间系住一小球,弹簧的另外两端分别固定在地面和天花板上同 图3-1-13 图3-1-2 图3-1-14

牛顿第二定律各种典型题型

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 考点一错误!瞬时加速度问题 1.一般思路:分析物体该时的受力情况―→错误!―→错误! 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gsin θ B.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 θ D.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/s2,以下说法正确的是( ) A.此时轻弹簧的弹力大小为20 N B.小球的加速度大小为8 m/s2,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/s2,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.错误!,错误!+gB.错误!,错误!+g C.错误!,错误!+g D.错误!,\f(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 A.都等于错误! B.错误!和0 C.错误!和错误!·错误!?D.错误!·错误!和错误! 考点二错误!动力学的两类基本问题分析 (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。

牛顿第二定律专题 .doc

牛顿第二定律专题 一、矢量性 1、如图所示,小车上固定着三角硬杆,杆的端点固定着一个质量为m 的小球.当小车水平向右的加速度逐渐增大时,杆对小球的作用力的变化(用F 1至F 4变化表示)可能是下图中的(OO '沿杆方向)( ) 二、瞬时问题 2、如图3-3-1所示,A 、B 两个质量均为m 的小球之间用一根轻弹簧(即不计其质量)连接,并用细绳悬挂在天花板上,两小球均保持静止.若用火将细绳烧断,则在绳刚断的这一瞬间,A 、B 两球的加速度大小分别是( ) A .a A =g ; a B =g B .a A =2g ;a B =g C a A =2g ;a B =0 D .a A =0 ; a B =g 3、如图3-3-2a 所示,一质量为m 的物体系于长度分别为l 1、l 2的两根细线上,l 1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,l 2水平拉直,物体处于平衡状态.现将l 2线剪断,(1)求剪断瞬时物体的加速度.(2)若将图a 中的细线l 1改为长度相 同、质量不计的轻弹簧 4、如图3-3-17所示,竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧, 两弹簧的一端各与小球相连,另一端分别用销钉M .N 固定与杆 上,小球处于静止状态,设拔去销钉M 瞬时,小球加速度的大小 为12m /s 2.若不拔去销钉M 而拔去销钉N 瞬间,小球的加速度可 能是( ) A .22m /s 2,竖直向上 B .22m /s 2,竖直向下 C .2m /s 2,竖直向上 D .2m /s 2 ,竖直向下 O F 2 F 1 O F 3 F 4 A O F 2 F 1 O F 3 F 4 B O F 2 F 1 O F 3 F 4 C O O F 2 F 1 F 3 F 4 D ' ' ' ' θ l 1 l 2 θ l 1 l 2 图3-3-2 M N 图3-3-17 图3-3-1 B A

-牛顿第二定律-练习题经典好题

.-牛顿第二定律-练习题(经典好题)()

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4.3 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,F 1=5N ,F 2=10N ,F 3=15N , θ=60°,它们的合力的x 轴方向的分量F x 为 ________N ,y 轴方向的分量F y 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F 1和F 2,求这两个分力F 1和F 2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kg m 4.4=,用与竖直方向成?=37θ的斜向右上方的推力F 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5.0=μ,取重力加速度2/10s m g =,求推力F 的大小。(6.037sin =?,8.037cos =?) 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。 θ 6

高一物理牛顿第二定律典型例题答案及讲解

高一物理牛顿第二定律典型例题讲解与错误分析【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 【分析】木块受到外力作用必有加速度,已知外力方向不变,数值变小,根据牛顿第二定律可知,木块加速度的方向不变,大小在逐渐变小,也就是木块每秒增加的速度在减少,由于加速度方向与速度方向一致,木块的速度大小仍在不断增加,即木块作的是加速度逐渐减小速度逐渐增大的变加速运动. 【答】D. 【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【分析】物体的加速度由它所受的合外力决定.放在水平桌面上的木块共受到五个力作用:竖直方向的重力和桌面弹力,水平方向的三个拉力.由于木块在竖直方向处于力平衡状态,因此,只需由水平拉力算出合外力即可由牛顿第二定律得到加速度. (1)由于同一平面内、大小相等、互成120°角的三个力的合力等于零,所以木块的加速度a=0. (2)物体受到三个力作用平衡时,其中任何两个力的合力必与第三个力等值反向.如果把某一个力反向,则木块所受的合力F合=2F=20N,所以其加速度为: 它的方向与反向后的这个力方向相同. 【例3】沿光滑斜面下滑的物体受到的力是[ ] A.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

【误解一】选(B)。 【误解二】选(C)。 【正确解答】选(A)。 【错因分析与解题指导】[误解一]依据物体沿斜面下滑的事实臆断物体受到了下滑力,不理解下滑力是重力的一个分力,犯了重复分析力的错误。[误解二]中的“正压力”本是垂直于物体接触表面的力,要说物体受的,也就是斜面支持力。若理解为对斜面的正压力,则是斜面受到的力。 在用隔离法分析物体受力时,首先要明确研究对象并把研究对象从周围物体中隔离出来,然后按场力和接触力的顺序来分析力。在分析物体受力过程中,既要防止少分析力,又要防止重复分析力,更不能凭空臆想一个实际不存在的力,找不到施力物体的力是不存在的。 【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 【误解一】选(A)。 【误解二】选(B)。 【误解三】选(D)。 【正确解答】选(C)。 【错因分析与解题指导】要计算摩擦力,应首先弄清属滑动摩擦力还是静摩擦力。 若是滑动摩擦,可用f=μN计算,式中μ为滑动摩擦系数,N是接触面间的正压力。若是静摩擦,一般应根据物体的运动状态,利用物理规律(如∑F=0或∑F = ma)列方程求解。若是最大静摩擦,可用f=μsN计算,式中的μs是静摩擦系数,有时可近似取为滑动摩擦系数,N是接触面间的正压力。 【误解一、二】都没有认真分析物体的运动状态及其变化情况,而是简单地把物体受到的摩擦力当作是静摩擦力或滑动摩擦力来处理。事实上,滑块所受摩擦力的性质随着α角增大会发生变

高一物理牛顿第二定律练习题

二、牛顿第二定律练习题 一、选择题 1.关于物体运动状态的改变,下列说法中正确的是[ ] A .物体运动的速率不变,其运动状态就不变 B. 物体运动的加速度不变,其运动状态就不变 C. 物体运动状态的改变包括两种情况:一是由静止到运动,二是由运动到静止 D. 物体的运动速度不变,我们就说它的运动状态不变 2.关于运动和力,正确的说法是[ ] A .物体速度为零时,合外力一定为零 B. 物体作曲线运动,合外力一定是变力 C. 物体作直线运动,合外力一定是恒力 D. 物体作匀速运动,合外力一定为零 3.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 4?在牛顿第二定律公式F=km ? a中,比例常数k的数值:

A ?在任何情况下都等于1 B. k值是由质量、加速度和力的大小决定的 C. k值是由质量、加速度和力的单位决定的 D. 在国际单位制中,k的数值一定等于1 5?如图1所示,一小球自空中自由落下,与正下方的直立轻质弹簧接触,直至速度为零的过程中,关于小球运动状态的下列几种描述中,正确的是[] A .接触后,小球作减速运动,加速度的绝对值越来越大,速度越来越小,最后等于零 B. 接触后,小球先做加速运动,后做减速运动,其速度先增加后减小直到为零 C. 接触后,速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处,加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处 D. 接触后,小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方 6.在水平地面上放有一三角形滑块,滑块斜面上有另一小滑块正沿斜面加速下滑, 若三角形滑块始终保持静止,如图2所示.则地面对三角形滑块[] A .有摩擦力作用,方向向右 B. 有摩擦力作用,方向向左 C. 没有摩擦力作用

牛顿第二定律练习题经典好题

4.3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,F 1=5N ,F 2=10N ,F 3=15N , θ=60°,它们的合力的x 轴方向的分量F x 为________N , y 轴方向的分量F y 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F 1和F 2,求 这两个分力F 1和F 2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kg m 4.4=,用与竖直方向成?=37θ的斜向右上方的推力F 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5.0=μ,取重力加速度2/10s m g =,求推力F 的大小。(6.037sin =?,8.037cos =?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 θ60

新06.牛顿第二定律的综合应用专题训练(题型全面)

F 37 图 1 F 牛顿第二定律的应用 第一类:由物体的受力情况确定物体的运动情况 1. 如图1所示,一个质量为m=20kg 的物块,在F=60N 的水平拉力作用下,从静止开始沿水平地面向右做匀加速直线运动,物体与地面之间的动摩擦因数为0.10.( g=10m/s 2) (1)画出物块的受力示意图 (2)求物块运动的加速度的大小 (3)物体在t = 2.0s 时速度v 的大小. (4)求物块速度达到s m v /0.6=时移动的距离 2.如图,质量m=2kg 的物体静止在水平面上,物体与水平面间的滑动摩擦因数25.0=μ,现在对物体施加一个大小F=8N 、与水平方向夹角θ=37°角的斜向上的拉力.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s 2,求 (1)画出物体的受力示意图 (2)物体运动的加速度 (3)物体在拉力作用下5s 内通过的位移大小。 〖自主练习:〗 1.一辆总质量是4.0×103kg 的满载汽车,从静止出发,沿路面行驶,汽车的牵引力是6.0×103N ,受到的阻力为车重的0.1倍。求汽车运动的加速度和20秒末的速度各是多大? ( g=10m/s 2 ) 2.如图所示,一位滑雪者在一段水平雪地上滑雪。已知滑雪者与其全部装备的总质量m = 80kg ,滑雪板与雪地之间的动摩擦因数μ=0.05。从某时刻起滑雪者收起雪杖自由滑行,此时滑雪者的速度v = 5m/s ,之后做匀减速直线运动。 求:( g=10m/s 2 )

(1)滑雪者做匀减速直线运动的加速度大小; (2)收起雪杖后继续滑行的最大距离。 第二类:由物体的运动情况确定物体的受力情况 1、列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶,在100s 内速度由5.0m/s 增加到15.0m/s. (1)求列车的加速度大小. (2)若列车的质量是1.0×106kg ,机车对列车的牵引力是1.5×105N ,求列车在运动中所受的阻力大小.( g=10m/s 2) 2.一个滑雪的人,质量m =75kg ,以v 0=2m/s 的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ=30°,在t =5s 的时间内滑下的路程x =60m ,( g=10m/s 2)求: (1)人沿斜面下滑的加速度 (2)滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)。 〖自主练习:〗 1.静止在水平地面上的物体,质量为20kg ,现在用一个大小为60N 的水平力使物体做匀加速直线运动,当物体移动9.0m 时,速度达到6.0m/s ,( g=10m/s 2)求: (1)物体加速度的大小 (2)物体和地面之间的动摩擦因数 2.一位滑雪者如果以v 0=30m/s 的初速度沿直线冲上一倾角为300的山坡,从冲坡开始计时,至4s 末,雪橇速度变为零。如果雪橇与人的质量为m =80kg ,( g=10m/s 2) 求滑雪人受到的阻力是多少。 3.如图,质量m=2kg 的物体静止在水平面上,物体与水平面间的滑动摩擦因数25.0=μ,现在对物体施加一个大小F=8N 、与水平方向夹角θ=37°角的斜下上的推力.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s 2, 求(1)物体运动的加速度 (2)物体在拉力作用下5s 内通过的位移大小。

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