2.牛顿运动定律答案

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02牛顿运动定律习题解答

02牛顿运动定律习题解答

02牛顿运动定律习题解答第二章牛顿运动定律一选择题1.下列四种说法中,正确的为:()A.物体在恒力作用下,不可能作曲线运动;B.物体在变力作用下,不可能作曲线运动;C.物体在垂直于速度方向,且大小不变的力作用下作匀速圆周运动;D.物体在不垂直于速度方向的力作用下,不可能作圆周运动;解:答案是C。

2.关于惯性有下面四种说法,正确的为:()A.物体静止或作匀速运动时才具有惯性;B.物体受力作变速运动时才具有惯性;C.物体受力作变速运动时才没有惯性;D.惯性是物体的一种固有属性,在任何情况下物体均有惯性。

解:答案是D3.在足够长的管中装有粘滞液体,放入钢球由静止开始向下运动,下列说法中正确的是:()A.钢球运动越来越慢,最后静止不动;B.钢球运动越来越慢,最后达到稳定的速度;C.钢球运动越来越快,一直无限制地增加;D.钢球运动越来越快,最后达到稳定的速度。

解:答案是D4.一人肩扛一重量为P的米袋从高台上往下跳,当其在空中运动时,米袋作用在他肩上的力应为:()A.0B.P/4C.PD.P/2解:答案是A。

简要提示:米袋和人具有相同的加速度,因此米袋作用在他肩上的力应为0。

5.有两辆构造相同的汽车在相同的水平面上行驶,其中甲车满载,乙车空载,当两车速度相等时,均关掉发动机,使其滑行,若从开始滑行到静止,甲车需时t1,乙车为t2,则有:()A.t1=t2B.t1>t2C.t1<t2D.无法确定谁长谁短解:答案是A。

简要提示:两车滑动时的加速度大小均为g,又因v0at1=v0at2=0,所以t1=t26.若你在赤道地区用弹簧秤自已的体重,当地球突然停止自转,则你的体重将:()A.增加;B.减小;C.不变;D.变为0解:答案是A简要提示:重力是万有引力与惯性离心力的矢量和,在赤道上两者的方向相反,当地球突然停止自转,惯性离心力变为0,因此体重将增加。

7.质量为m的物体最初位于某0处,在力F=k/某2作用下由静止开始沿直线运动,k为一常数,则物体在任一位置某处的速度应为()A.k112k113k11k11()B.()C.()D.()m某某0m某某0m某某0m某某0解:答案是B。

牛顿运动定律:两类问题(含答案)

牛顿运动定律:两类问题(含答案)

力与运动的两类问题【学习目标】1.明确用牛顿运动定律解决的两类问题;2.掌握应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法.【要点梳理】要点一、根据运动情况来求力运动学有五个参量0v 、v、t、a、x,这五个参量只有三个是独立的。

运动学的解题方法就是“知三求二”。

所用的主要公式:0v v at =+①——此公式不涉及到位移,不涉及到位移的题目应该优先考虑此公式2012x v t at =+②——此公式不涉及到末速度,不涉及到末速度的题目应该优先考虑此公式212x vt at =-③——此公式不涉及到初速度,不涉及到初速度的题目应该优先考虑此公式02v v x t +=④——此公式不涉及到加速度,不涉及到加速度的题目应该优先考虑此公式2202v v x a-=⑤——此公式不涉及到时间,不涉及到时间的题目应该优先考虑此公式根据运动学的上述5个公式求出加速度,再依据牛顿第二定律F ma =合,可以求物体所受的合力或者某一个力。

要点二、根据受力来确定运动情况先对物体进行受力分析,求出合力,再利用牛顿第二定律F ma =合,求出物体的加速度,然后利用运动学公式0v v at=+①2012x v t at =+②212x vt at =-③02v v x t +=④2202v v x a -=⑤求运动量(如位移、速度、时间等)要点三、两类基本问题的解题步骤1.根据物体的受力情况确定物体运动情况的解题步骤①确定研究对象,对研究对象进行受力分析和运动分析,画出物体的受力图.②求出物体所受的合外力.③根据牛顿第二定律,求出物体加速度.④结合题目给出的条件,选择运动学公式,求出所需的物理量.2.根据物体的运动情况确定物体受力情况的解题步骤①确定研究对象,对研究对象进行受力分析和运动分析,并画出受力图.②选择合适的运动学公式,求出物体的加速度.③根据牛顿第二定律列方程,求物体所受的合外力.④根据力的合成与分解的方法,由合力求出所需的力.要点四、应注意的问题1.不管是根据运动情况确定受力还是根据受力分析物体的运动情况,都必须求出物体的加速度。

大学物理答案第二章牛顿定律-习题解答

大学物理答案第二章牛顿定律-习题解答
牛顿运动定律与实际问题的综合应用
将牛顿运动定律应用于各种实际问题中,如天体运动、弹性碰撞、摩擦力问题等,通过建立物理模型和 运用数学工具解决实际问题。
解决复杂问题的思路与方法
01
02
03
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建立物理模型
根据问题的实际情况,抽象出 具体的物理模型,如质点、刚 体、弹性碰撞等,为解决问题 提供清晰的思路。
定律的应用场景与实例
总结词
牛顿第一定律在日常生活和科学研究中有着广泛的应用。例如,汽车安全带的设计、投掷物体的轨迹、行星的运 动等都遵循这一规律。
详细描述
汽车安全带的设计依据了惯性定律,通过限制乘客在急刹车或碰撞时的运动,减少伤害风险。投掷物体时,出手 的角度和力量会影响物体的运动轨迹,这也符合惯性定律。行星的运动规律是牛顿第一定律的重要应用之一,行 星绕太阳的椭圆轨道运动可以由惯性定律推导出来。
05
习题解答
常见错误解析与纠正
01 02 03
错误1
混淆了牛顿第二定律中的力和加速度概念,将力误认为是 加速度的原因,而实际上力是产生加速度的原因。纠正: 正确理解力和加速度的关系,力是产生加速度的原因,加 速度的大小和方向由力的三要素决定。
错误2
在分析多力作用下物体的运动时,未能正确分析合力和加 速度的关系。纠正:在分析多力作用下物体的运动时,应 先求出合力,再根据牛顿第二定律求出加速度,最后根据 运动学公式求解速度和位移。
导出牛顿第三定律。
定律的应用场景与实例
要点一
总结词
牛顿第三定律在现实生活中有着广泛的应用,例如火箭发 射、车辆行驶、体育运动等。
要点二
详细描述
在火箭发射中,火箭向下喷射高温高压气体,产生一个向 上的反作用力,使火箭升空。在车辆行驶中,车辆发动机 产生的力推动车辆前进,同时车辆也会给地面一个向后的 反作用力,使地面产生磨损。在体育运动中,例如篮球投 篮时,投篮的力量和手受到的反作用力大小相等、方向相 反。

大学物理题库-牛顿定律习题与答案解析

大学物理题库-牛顿定律习题与答案解析

7-2 图第二章 牛顿定律一、选择题:1、如图2-1所示,滑轮、绳子的质量均忽略不计,忽略一切摩擦阻力,物体A 的质量A m 大于物体B 的质量B m 。

在A 、B 运动过程中弹簧秤的读数是:[ ](A )g m m B A )(+ (B )g m m B A )(- (C )g m m m m B A B A -4 (D )g m m m m BA BA +42、在升降机的天花板上拴一轻绳,其下端系有一重物。

当升降机以加速度a 上升时,绳中的张力正好等于所能承受的最大张力的一半;当绳子刚好被拉断时升降机上升的加速度为:[ ] (A )a 2 (B ))(2g a + (C )g a +2 (D )g a +3、如图2-7所示,一竖立的圆筒形转笼,其半径为R ,绕中心轴o o '轴旋转,一物块A 紧靠在圆筒的内壁上,物块与圆筒间的摩擦系数为μ,要使A 不落下,则圆筒旋转的角速度ω至少应为:[ ](A )Rgμ (B )g μ (C )Rgμ (D )R g4、如图2-8所示,质量为m作用力的大小为:[ ](A )θsin mg (B )θcos mg(C )θcos mg (D )θsin mg5、光滑的水平桌面上放有两块相互接触的滑块,质量分别为m 1和m 2,且m 1<m 2 .今对两滑块施加相同的水平作用力,如图所示.设在运动过程中,两滑块不离开,则两滑块之间的相互作用力N 应有 (A) N =0. (B) 0 < N < F .(C) F < N <2F. (D) N > 2F. [ ]6、质量为m 的小球,放在光滑的木板和光滑的墙壁之间,并保持平衡,如图所示.设木板和墙壁之间的夹角为α,当α逐渐增大时,小球对木板的压力将(A) 增加.(B) 减少. (C) 不变.(D) 先是增加,后又减小.压力增减的分界角为α=45°.Bm 1-2 图A8-2 图9-2 图 [ ]7、水平地面上放一物体A ,它与地面间的滑动摩擦系数为μ.现加一恒力F 如图所示.欲使物体A 有最大加速度,则恒力F与水平方向夹角θ 应满足(A) sin θ =μ. (B) cos θ =μ. (C) tg θ =μ. (D) ctg θ =μ. [ ] 8、在作匀速转动的水平转台上,与转轴相距R 处有一体积很小的工件A ,如图所示.设工件与转台间静摩擦系数为μs ,若使工件在转台上无滑动,则转台的角速度ω应满足(A) Rgs μω≤. (B) Rgs 23μω≤. (C) R gs μω3≤. (D)Rg s μω2≤. [ ]9、一个圆锥摆的摆线长为l ,摆线与竖直方向的夹角恒为θ,如图所示.则摆锤转动的周期为 (A)g l. (B) gl θcos . (C) g l π2. (D) gl θπcos 2 . [ ]10、光滑的内表面半径为10 cm 的半球形碗,以匀角速度ω绕其对称OC 旋转.已知放在碗内表面上的一个小球P 相对于碗静止,其位置高于碗底4 cm ,则由此可推知碗旋转的角速度约为 (A) 10 rad/s . (B) 13 rad/s .(C) 17 rad/s (D) 18 rad/s . [ ]二、填空题:1、已知质量为m 的质点沿x 轴受力为)2(+=x k F ,其中k 为常数。

高考一轮专题:牛顿运动定律(有答案)

高考一轮专题:牛顿运动定律(有答案)

专题:牛顿运动定律考点一对牛顿第一定律的理解1.指出了物体的一种固有属性牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个固有属性——惯性,即物体总保持原有运动状态不变的一种性质.2.揭示了力的本质牛顿第一定律明确了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,物体的运动不需要力来维持.3.揭示了不受力作用时物体的运动状态牛顿第一定律描述的只是一种理想状态,而实际中不受力作用的物体是不存在的,当物体受外力作用但所受合力为零时,其运动效果跟不受外力作用时相同,物体将保持静止或匀速直线运动状态.1.关于惯性,以下说法中正确的选项是( )A.磁悬浮列车能高速行驶是因为列车浮起后惯性小了B.卫星内的仪器由于完全失重惯性消失了C.铁饼运发动在掷出铁饼前快速旋转可增大铁饼的惯性,使铁饼飞得更远D.月球上物体的重力只有在地球上的1/6,但是惯性没有变化2.(多项选择)伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础.早期物理学家关于惯性有以下说法,其中正确的选项是( )A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.没有力的作用,物体只能处于静止状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动考点二对牛顿第三定律的理解1.作用力与反作用力的“三同、三异、三无关”2.应用牛顿第三定律时应注意的问题(1)定律中的“总是”二字说明对于任何物体,在任何条件下牛顿第三定律都是成立的.(2)牛顿第三定律说明了作用力和反作用力中,假设一个产生或消失,则另一个必然同时产生或消失.(3)作用力、反作用力不同于平衡力1.(多项选择)关于牛顿第三定律,以下说法正确的选项是( )A.对重力、弹力、摩擦力等都适用B.当相互作用的两个物体相距很远时不适用C.当相互作用的两个物体做加速运动时不适用D.相互作用的两个物体没有直接接触时也适用2.(2017·吉林实验中学二模)两人的拔河比赛正在进行中,两人均保持恒定拉力且不松手,而脚下开始移动.以下说法正确的选项是( )A.两人对绳的拉力大小相等、方向相反,是一对作用力和反作用力B.两人对绳的拉力是一对平衡力C.拔河的胜利与否取决于谁的力量大D.拔河的胜利与否取决于地面对人的摩擦力大小3.如下图,甲、乙两人在冰面上“拔河”,两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者为赢.假设绳子质量不计,冰面可看成光滑,则以下说法正确的选项是( )A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C.假设甲的质量比乙大,则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D.假设乙收绳的速度比甲快,则乙能赢得“拔河”比赛的胜利考点三牛顿第二定律瞬时性的理解1.两种模型:牛顿第二定律F=ma,其核心是加速度与合外力的瞬时对应关系,两者总是同时产生,同时消失、同时变化,具体可简化为以下两种模型:2.求解瞬时加速度的一般思路分析瞬时变化前、后物体的受力情况⇒列牛顿第二定律方程⇒求瞬时加速度1.(2017·山东大学附中检测)如下图,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,假设不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A、B两球的加速度大小分别为( )A.都等于g2B.g2和0 C.g2和m Am B·g2D.m Am B·g2和g22.如下图,质量为m的小球用水平轻弹簧系住,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,小球的加速度大小为( )A.0 B. 233g C.g D.33g3.如下图,物块1、2间用刚性轻质杆连接,物块3、4间用轻质弹簧相连,物块1、3质量为m,物块2、4质量为M,两个系统均置于水平放置的光滑木板上.并处于静止状态.现将两木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4.重力加速度大小为g,则有( )A.a1=a2=a3=a4=0 B.a1=a2=a3=a4=gC.a1=a2=g,a3=0,a4=m+MMg D.a1=g,a2=m+MMg,a3=0,a4=m+MMg4.如下图,在光滑水平面上,A、B两物体用轻弹簧连接在一起,A、B的质量分别为m1、m2,在拉力F作用下,A、B共同做匀加速直线运动,加速度大小为a,某时刻突然撤去拉力F,此瞬间A和B 的加速度大小分别为a1、a2,则( )A.a1=0,a2=0 B.a1=a,a2=m2m1+m2aC .a 1=m 1m 1+m 2a ,a 2=m 2m 1+m 2aD .a 1=a ,a 2=m 1m 2a 考点四 动力学的两类基本问题1.求解两类问题的思路,可用下面的框图来表示:2.分析解决这两类问题的关键:应抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——加速度.考向1:由受力情况求运动情况1、如下图,工人用绳索拉铸件,铸件的质量是20 kg ,铸件与地面间的动摩擦因数是0.25.工人用80 N 的力拉动铸件,从静止开始在水平面上前进,绳与水平方向的夹角为α=37°并保持不变,经4 s 后松手.(g =10 m/s 2)求:(1)松手前铸件的加速度;(2)松手后铸件还能前进的距离.考向2:由运动情况求受力情况2.一质量为m =2 kg 的滑块能在倾角为θ=30°的足够长的斜面上以a =2.5 m/s 2匀加速下滑.如右图所示,假设用一水平向右的恒力F 作用于滑块,使之由静止开始在t =2 s 内能沿斜面运动位移x =4 m .求:(g 取10 m/s 2)(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数μ;(2)恒力F 的大小.3.如下图,倾角为30°的光滑斜面与粗糙的水平面平滑连接.现将一滑块(可视为质点)从斜面上A 点由静止释放,最终停在水平面上的C点.已知A点距水平面的高度h=0.8 m,B点距C点的距离L =2.0 m(滑块经过B点时没有能量损失,g取10 m/s2),求:(1)滑块在运动过程中的最大速度;(2)滑块与水平面间的动摩擦因数μ;(3)滑块从A点释放后,经过时间t=1.0 s时速度的大小.考点五超重和失重问题1.不管超重、失重或完全失重,物体的重力都不变,只是“视重”改变.2.在完全失重的状态下,一切由重力产生的物理现象都会完全消失.3.尽管物体的加速度不是竖直方向,但只要其加速度在竖直方向上有分量,物体就会处于超重或失重状态.4.尽管整体没有竖直方向的加速度,但只要物体的一部分具有竖直方向的分加速度,整体也会出现超重或失重状态.1.(2017·福建莆田模拟)关于超重和失重现象,以下描述中正确的选项是( )A.电梯正在减速上升,在电梯中的乘客处于超重状态B.磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时,列车上的乘客处于超重状态C.荡秋千时秋千摆到最低位置时,人处于失重状态D.“神舟”飞船在绕地球做圆轨道运行时,飞船内的宇航员处于完全失重状态考点六连接体问题1.处理连接体问题常用的方法为整体法和隔离法.2.涉及隔离法与整体法的具体问题类型(1)涉及滑轮的问题假设要求绳的拉力,一般都必须采用隔离法.例如,如下图,绳跨过定滑轮连接的两物体虽然加速度大小相同,但方向不同,故采用隔离法.(2)水平面上的连接体问题①这类问题一般多是连接体(系统)各物体保持相对静止,即具有相同的加速度.解题时,一般采用先整体、后隔离的方法.②建立坐标系时也要考虑矢量正交分解越少越好的原则,或者正交分解力,或者正交分解加速度.(3)斜面体与上面物体组成的连接体的问题当物体具有沿斜面方向的加速度,而斜面体相对于地面静止时,解题时一般采用隔离法分析.3.解题思路(1)分析所研究的问题适合应用整体法还是隔离法.①处理连接体问题时,整体法与隔离法往往交叉使用,一般的思路是先用整体法求加速度,再用隔离法求物体间的作用力;②对于加速度大小相同,方向不同的连接体,应采用隔离法进行分析.(2)对整体或隔离体进行受力分析,应用牛顿第二定律确定整体或隔离体的加速度.(3)结合运动学方程解答所求解的未知物理量.1、如下图,物块A 和B 的质量分别为4m 和m ,开始A 、B 均静止,细绳拉直,在竖直向上拉力F =6mg 作用下,动滑轮竖直向上加速运动.已知动滑轮质量忽略不计,动滑轮半径很小,不考虑绳与滑轮之间的摩擦,细绳足够长,在滑轮向上运动过程中,物块A 和B 的加速度分别为( )A .a A =12g ,aB =5g B .a A =a B =15gC .a A =14g ,a B =3g D .a A =0,a B =2g 考点七 动力学中的图象问题1.常见的图象有v -t 图象,a -t 图象,F -t 图象,F -a 图象等.2.图象间的联系加速度是联系v -t 图象与F -t 图象的桥梁.3.图象的应用(1)已知物体在一过程中所受的某个力随时间变化的图线,要求分析物体的运动情况.(2)已知物体在一运动过程中速度、加速度随时间变化的图线,要求分析物体的受力情况.(3)通过图象对物体的受力与运动情况进行分析.4.解答图象问题的策略(1)弄清图象坐标轴、斜率、截距、交点、拐点、面积的物理意义.(2)应用物理规律列出与图象对应的函数方程式,进而明确“图象与公式”、“图象与物体”间的关系,以便对有关物理问题作出准确判断.1.(多项选择)如图(a),一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v-t图线如图(b)所示.假设重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量,则可求出( )A.斜面的倾角B.物块的质量C.物块与斜面间的动摩擦因数D.物块沿斜面向上滑行的最大高度2.(2017·广东佛山二模)广州塔,昵称小蛮腰,总高度达600 m,游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台.假设电梯简化成只受重力与绳索拉力,已知电梯在t=0时由静止开始上升,a-t图象如下图.则以下相关说法正确的选项是( )A.t=4.5 s时,电梯处于失重状态B.5~55 s时间内,绳索拉力最小C.t=59.5 s时,电梯处于超重状态D.t=60 s时,电梯速度恰好为零3.(多项选择)将一个质量为1 kg的小球竖直向上抛出,最终落回抛出点,运动过程中所受阻力大小恒定,方向与运动方向相反.该过程的v-t图象如下图,g取10 m/s2.以下说法中正确的选项是( )A.小球所受重力和阻力大小之比为5∶1B.小球上升过程与下落过程所用时间之比为2∶3C.小球落回到抛出点时的速度大小为8 6 m/sD.小球下落过程中,受到向上的空气阻力,处于超重状态4.如图甲所示,某人通过动滑轮将质量为m的货物提升到一定高处,动滑轮的质量和摩擦均不计,货物获得的加速度a与竖直向上的拉力F T之间的函数关系如图乙所示.则以下判断正确的选项是( )A.图线与纵轴的交点的绝对值为g B.图线的斜率在数值上等于物体的质量mC.图线与横轴的交点N的值F TN=mg D.图线的斜率在数值上等于物体质量的倒数1m考点八“板—块”模型1.模型特点上、下叠放两个物体,在摩擦力的相互作用下两物体发生相对滑动.2.两种位移关系滑块由滑板的一端运动到另一端的过程中,假设滑块和滑板同向运动,位移之差等于板长;反向运动时,位移之和等于板长.3.解题方法整体法、隔离法.4.解题思路(1)分析滑块和滑板的受力情况,根据牛顿第二定律分别求出滑块和滑板的加速度.(2)对滑块和滑板进行运动情况分析,找出滑块和滑板之间的位移关系或速度关系,建立方程.特别注意滑块和滑板的位移都是相对地的位移.1.(2017·安徽芜湖模拟)质量为m0=20 kg、长为L=5 m的木板放在水平面上,木板与水平面的动摩擦因数为μ1=0.15.将质量m=10 kg 的小木块(可视为质点),以v0=4 m/s的速度从木板的左端被水平抛射到木板上(如下图),小木块与木板面的动摩擦因数为μ2=0.4(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g =10 m/s2).则以下判断中正确的选项是( )A.木板一定静止不动,小木块不能滑出木板B.木板一定静止不动,小木块能滑出木板C.木板一定向右滑动,小木块不能滑出木板D.木板一定向右滑动,小木块能滑出木板2. (2017·山东德州质检)长为L=1.5 m的长木板B静止放在水平冰面上,小物块A以某一初速度v0从木板B的左端滑上长木板B,直到A、B的速度到达相同,此时A、B的速度为v=0.4 m/s,然后A、B又一起在水平冰面上滑行了s=8.0 cm后停下.假设小物块A可视为质点,它与长木板B的质量相同,A、B间的动摩擦因数μ1=0.25,取g=10 m/s2.求:(1)木板与冰面的动摩擦因数μ2;(2)小物块A的初速度v0;(3)为了保证小物块不从木板的右端滑落,小物块滑上木板的最大初速度v0m应为多少?考点九水平传送带问题滑块在水平传送带上运动常见的三个情景项目图示滑块可能的运动情况情景一(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景二(1)v0>v时,可能一直减速,也可能先减速再匀速(2)v0<v时,可能一直加速,也可能先加速再匀速情景三(1)传送带较短时,滑块一直减速到达左端(2)传送带较长时,滑块还要被传送带传回右端.其中v0>v返回时速度为v,当v0<v 返回时速度为v01.如下图,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行.初速度大小为v 2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.假设从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t 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处的距离到达最大B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离最大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.(多项选择)如下图是某工厂所采用的小型生产流水线示意图,机器生产出的物体源源不断地从出口处以水平速度v0滑向一粗糙的水平传送带,最后从传送带上落下装箱打包.假设传送带静止不动时,物体滑到传送带右端的速度为v,最后物体落在P处的箱包中.以下说法正确的选项是( )A.假设传送带随皮带轮顺时针方向转动起来,且传送带速度小于v,物体仍落在P点B.假设传送带随皮带轮顺时针方向转动起来,且传送带速度大于v0,物体仍落在P点C.假设传送带随皮带轮顺时针方向转动起来,且传送带速度大于v,物体仍落在P点D.假设由于操作不慎,传送带随皮带轮逆时针方向转动起来,物体仍落在P点3、如下图,足够长的水平传送带,以初速度v0=6 m/s顺时针转动.现在传送带左侧轻轻放上质量m=1 kg的小滑块,与此同时,启动传送带制动装置,使得传送带以恒定加速度a=4 m/s2减速直至停止;已知滑块与传送带间的动摩擦因数μ=,滑块可以看成质点,且不会影响传送带的运动,g=10 m/s2.试求:(1)滑块与传送带共速时,滑块相对传送带的位移;(2)滑块在传送带上运动的总时间t.考点十倾斜传送带问题滑块在倾斜传送带上运动常见的四个情景项目图示滑块可能的运动情况情景一①可能一直加速②可能先加速后匀速情景二①可能一直加速②可能先加速后匀速③可能先以a1加速后以a2加速情景三①可能一直加速②可能先加速后匀速③可能一直匀速④可能先以a1加速后以a2加速情景四①可能一直加速②可能一直匀速③可能先减速后反向加速1、如下图,倾角为37°,长为l=16 m的传送带,转动速度为v=10 m/s,在传送带顶端A处无初速度的释放一个质量为m=0.5 kg的物体,已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,g取10 m/s2.求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(1)传送带顺时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间;(2)传送带逆时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间.2.如下图为上、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多大?(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?3.(多项选择)如下图,三角形传送带以1 m/s的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长都是2 m,且与水平方向的夹角均为30°.现有两质量相同的小物块A、B从传送带顶端都以1 m/s的初速度沿传送带下滑,物块与传送带间的动摩擦因数均为,以下说法正确的选项是( )A.下滑相同距离内物块A、B机械能的变化一定不相同B.下滑相同时间内物块A、B机械能的变化一定相同C.物块A、B一定不能同时到达传送带底端D.物块A、B在传送带上的划痕长度相同专题:牛顿运动定律 答案1、解析:选D.惯性只与质量有关,与速度无关,A 、C 错误;失重或重力加速度发生变化时,物体质量不变,惯性不变,所以B 错误、D 正确.2、解析:选AD.物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性,即物体抵抗运动状态变化的性质,A 正确.没有力的作用,物体也可能保持匀速直线运动状态,B 错误,D 正确.行星在圆周轨道上保持匀速率运动而不是匀速直线运动,所以不能称为惯性,C 错误.1、解析:选AD.对于牛顿第三定律,适用于重力、弹力、摩擦力等所有的力,而且不管相互作用的两物体的质量如何、运动状态怎样、是否相互接触都适用,例如,地球吸引地球外表上的石块,石块同样以相同大小的力吸引地球,且不管接触不接触,都互相吸引,所以B 、C 错误,A 、D 正确.2、解析:选D.人拉绳的力与绳拉人的力是一对作用力与反作用力,大小相等,选项A 错误;两人对绳的拉力不一定是一对平衡力,要根据绳子所处的运动状态进行判断,选项B 错误;拔河的胜利与否取决于地面对人的摩擦力大小,选项D 正确,C 错误.3、解析:选C.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力,故选项A 错误;甲对绳的拉力与乙对绳的拉力作用在同一物体上,不是作用力与反作用力,故选项B 错误;设绳子的张力为F ,则甲、乙两人受到绳子的拉力大小相等,均为F ,假设m 甲>m 乙,则由a =F m 得,a 甲<a 乙,由x =12at 2得,在相等时间内甲的位移小,因开始时甲、乙距分界线的距离相等,则乙会过分界线,所以甲能赢得“拔河”比赛的胜利,故选项C 正确;收绳速度与“拔河”比赛胜负无关,故选项D 错误.1、解析:选C.由整体法知,F 弹=(m A +m B )g sin 30° 剪断线瞬间,弹力瞬间不发生变化,由牛顿第二定律可得:对B :F 弹-m B g sin 30°=m B a B ,得a B =m A m B ·g2对A :m A g sin 30°=m A a A ,得a A =12g所以C 正确.2、解析:选B.开始小球处于平衡态,受重力mg 、支持力F N 、弹簧拉力F 三个力作用,受力分析如下图,由平衡条件可得F N =mg cos 30°+F sin 30°,F cos 30°=mg sin 30°,解得F N =233mg ,重力mg 、弹簧拉力F 的合力的大小等于支持力F N ,当木板AB 突然向下撤离的瞬间,小球受力不再平衡,此时的合力与F N 等大反向,由牛顿第二定律得此时小球的加速度大小为233g ,B 正确.3、解析:选C.在抽出木板的瞬时,物块1、2与刚性轻杆接触处的形变立即消失,受到的合力均等于各自重力,所以由牛顿第二定律知a 1=a 2=g :而物块3、4间的轻弹簧的形变还来不及改变,此时弹簧对物块3向上的弹力大小和对物块4向下的弹力大小仍为mg ,因此物块3满足mg =F ,a 3=0;由牛顿第二定律得物块4满足a 4=F +Mg M =M +mMg ,所以C 对. 4、解析:选D.撤去拉力F 前,设弹簧的劲度系数为k 、形变量为x ,对A 由牛顿第二定律得kx =m 1a ;撤去拉力F 瞬间,弹簧的形变量保持不变,对A 由牛顿第二定律得kx =m 1a 1,对B 由牛顿第二定律kx =m 2a 2,解得a 1=a ,a 2=m 1m 2a ,D 正确.1、解析 (1)松手前,对铸件由牛顿第二定律得 a =Fcos 37°-μmg -Fsin 37°m =1.3 m/s 2(2)松手时铸件的速度v =at =5.2 m/s 松手后的加速度大小a′=μmgm=μg=2.5 m/s 2 则松手后铸件还能滑行的距离x =v 22a′=5.4 m答案 (1)1.3 m/s 2 (2)5.4 m2、解析:(1)以物块为研究对象受力分析如图甲所示,根据牛顿第二定律可得:mgsin 30°-μmgcos 30°=ma 解得:μ=36. (2)使滑块沿斜面做匀加速直线运动,有加速度向上和向下两种可能.当加速度沿斜面向上时,受力分析如图乙所示,Fcos 30°-mgsin 30°-μ(Fsin 30°+mgcos 30°)=ma 1,根据题意可得a 1=2 m/s 2,代入数据得:F =7635 N当加速度沿斜面向下时(如图丙):mgsin 30°-Fcos 30°-μ(Fsin 30°+mgcos 30°)=ma 1 代入数据得:F =437N.答案:(1)36 (2)7635 N 或437N 3、解析:(1)滑块先在斜面上做匀加速运动,然后在水平面上做匀减速运动,故滑块运动到B 点时速度最大为v m ,设滑块在斜面上运动的加速度大小为a 1,由牛顿第二定律得:mgsin 30°=ma 1v 2m=2a 1hsin 30°,解得v m =4 m/s.(2)滑块在水平面上运动的加速度大小为a 2,由牛顿第二定律得:μmg=ma 2 v 2m =2a 2L ,解得μ=0.4.(3)滑块在斜面上运动的时间为t 1,有v m =a 1t 1,解得 t 1=v ma 1=0.8 s 由于t >t 1,故滑块已经经过B 点,做匀减速运动的时间为t -t 1=0.2 s 设t =1.0 s 时速度大小为v ,有 v =v m -a 2(t -t 1),解得v =3.2 m/s. 答案:(1)4 m/s (2)0.4 (3)3.2 m/s1、解析:选D.物体是否超重或失重取决于加速度方向,当加速度向上时物体处于超重状态,当加速度向下时物体处于失重状态,当加速度向下且大小等于重力加速度时物体处于完全失重状态.电梯正在减速上升,加速度向下,乘客失重,选项A 错误;列车加速时加速度水平向前,乘客既不超重也不失重,选项B 错误;荡秋千到最低位置时加速度向上,人处于超重状态,选项C 错误;飞船绕地球做匀速圆周运动时,其加速度等于飞船所在位置的重力加速度,宇航员处于完全失重状态,选项D 正确.1、解析 对滑轮由牛顿第二定律得F -2F T =m′a,又滑轮质量m′忽略不计,故m′=0,所以F T =F 2=6mg 2=3mg ,对A 由于F T <4mg ,故A 静止,a A =0,对B 有a B =F T -mg m =3mg -mg m=2g ,故D 正确.答案 D1、解析:选ACD.由题图(b)可以求出物块上升过程中的加速度为a 1=v 0t 1,下降过程中的加速度为a 2=v 1t 1.物块在上升和下降过程中,由牛顿第二定律得mgsin θ+f =ma 1,mgsin θ-f =ma 2,由以上各式可求得sin θ=v 0+v 12t 1g ,滑动摩擦力f =m v 0-v 12t 1,而f =μF N =μmgcos θ,由以上分析可知,选项A 、C 正确.由v -t 图象中横轴上方的面积可求出物块沿斜面上滑的最大距离,可以求出物块沿斜面向上滑行的最大高度,选项D 正确.2、解析:选D.利用a­t 图象可判断:t =4.5 s 时,电梯有向上的加速度,电梯处于超重状态,则A 错误;0~5 s 时间内,电梯处于超重状态,拉力>重力,5 s ~55 s 时间内,电梯处于匀速上升过程,拉力=重力,55 s ~60 s 时间内,电梯处于失重状态,拉力<重力,综上所述,B 、C 错误;因a­t 图线与t 轴所围的“面积”代表速度改变量,而图中横轴上方的“面积”与横轴下方的“面积”相等,则电梯的速度在t =60 s 时为零,D 正确.3、解析:选AC.上升过程中mg +F f =ma 1,代入a 1=12 m/s 2,解得F f =2 N ,小球所受重力和阻力之比为5∶1,选项A 正确;下落过程中mg -F f =ma 2,可得a 2=8 m/s 2,根据h =12at 2可得t 1t 2=a 2a 1=23,选项B 错误;根据v =a 2t 2,t 2= 6 s 可得v =8 6 m/s ,选项C 正确;小球下落过程中,加速度方向竖直向下,小球处于失重状态,选项D 错误.4、解析:选A.由牛顿第二定律可得:2F T -mg =ma ,则有a =2m F T -g ,由a -F T 图象可判断,纵轴截距的绝对值为g ,图线的斜率在数值上等于2m ,则A 正确,B 、D 错误,横轴截距代表a =0时,F TN=mg2,C 错误. 1、解析:f1=μ1(m 0+m)g =0.15×(20+10)×10 N=45 N ,小木块与木板之间的摩擦力为F f2=μ2mg =0.4×10×10 N=40 N ,F f1>F f2,所以木板一定静止不动;设小木块在木板上滑行的距离为x ,v 20=2μ2gx ,解得x =2 m<L =5 m ,所以小木块不能滑出木板,A 正确.2、解析 (1)小物块和木板一起运动时,受冰面的滑动摩擦力,做匀减速运动,则加速度 a =v 22s=1.0 m/s 2由牛顿第二定律得μ2mg =ma 解得μ2=0.10.(2)小物块相对木板滑动时受木板对它的滑动摩擦力,做匀减速运动,其加速度 a 1=μ1g =2.5 m/s 2小物块在木板上滑动,木板受小物块的滑动摩擦力和冰面的滑动摩擦力,做匀加速运动,则有 μ1mg -μ2(2m)g =ma 2 解得a 2=0.50 m/s 2.设小物块滑上木板经时间t 后小物块、木板的速度相同为v ,则 对于木板v =a 2t 解得t =va 2=0.8 s小物块滑上木板的初速度v 0=v +a 1t =2.4 m/s.(3)小物块滑上木板的初速度越大,它在木板上相对木板滑动的距离越大,当滑动距离等于木板长时,小物块到达木板B 的最右端,两者的速度相等(设为v′),这种情况下小物块的初速度为保证其不从木板上滑落的最大初速度v 0m ,则v 0m t -12a 1t 2-12a 2t 2=Lv 0m -v′=a 1t v′=a 2t由以上三式解得v 0m =3.0 m/s.答案 (1)0.10 (2)2.4 m/s (3)3.0 m/s1、解析:选B.物块滑上传送带后将做匀减速运动,t 1时刻速度为零,此时小物块离A 处的距离到达最大,选项A 错误;然后在传送带滑动摩擦力的作用下向右做匀加速运动,t 2时刻与传送带到达共同速度,此时小物块相对传送带滑动的距离最大,选项B 正确;0~t 2时间内,小物块受到的摩擦力方向始终向右,选项C 错误;t 2~t 3时间内小物块不受摩擦力,选项D 错误.2、解析:选AD.假设传送带静止,物体滑到传送带右端的过程中,物体一直减速,其加速度a =μg,v 2-v 20=2aL ,当传送带顺时针转且速度小于v 时,物体仍一直减速,到达传送带右端速度仍为v ,因而物体仍落在P 点,A 正确;当传送带顺时针转且速度大于v 0时,物体应先加速,因而到达右端时速度一定大于v ,应落在P 点右侧,B 错误;当传送带顺时针转且速度大于v 时,物体在传送带上应先减速,当速度到达传送带速度时便和传送带一起匀速运动,到达右端时速度大于v ,应落在P 点右侧,C 错误;当传送带逆时针转时,物体一直减速,到达右端时速度为v ,仍落在P 点,D 正确.。

牛顿运动定律练习题及答案

牛顿运动定律练习题及答案

牛顿运动定律一、选择题1.下列说法中,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2.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3.关于力和物体运动的关系,下列说法正确的是()A.一个物体受到的合外力越大,它的速度就越大B.一个物体受到的合外力越大,它的速度的变化量就越大C.一个物体受到的合外力越大,它的速度的变化就越快D.一个物体受到的外力越大,它的加速度就越大4.在水平地面上做匀加速直线运动的物体,在水平方向上受到拉力和阻力的作用,如果要使物体的加速度变为原来的2倍,下列方法中可以实现的是() A.将拉力增大到原来的2倍1B.阻力减小到原来的2C.将物体的质量增大到原来的2倍D.将物体的拉力和阻力都增大原来的2倍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/s26.向东的力F 1单独作用在物体上,产生的加速度为a 1;向北的力F 2 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 a C .方向为东偏北arctan 12a aD .方向为与较大的力同向7.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。

大学普通物理学-二-牛顿运动定律

大学普通物理学-二-牛顿运动定律

第二章牛顿运动定律一、选择题1.关于惯性有下面四种说法,正确的为()。

A.物体静止或作匀速运动时才具有惯性B.物体受力作变速运动时才具有惯性C.物体受力作变速运动时才没有惯性D.惯性是物体的一种固有属性,在任何情况下物体均有惯性1.【答案】D。

解析:本题考查对惯性的正确理解。

物体的惯性是物体的自然固有属性,与物理的运动状态和地理位置没有关系,只要有质量的物体都有惯性,质量是一个物体惯性大小的量度,所以本题答案为D。

2.下列四种说法中,正确的为()。

A.物体在恒力作用下,不可能作曲线运动B.物体在变力作用下,不可能作曲线运动C.物体在垂直于速度方向,且大小不变的力作用下作匀速圆周运动D.物体在不垂直于速度方向的力作用下,不可能作圆周运动2.【答案】C。

解析:本题考查的是物体运动与受力的关系物体的运动受初始条件和受力共同影响,物体受恒力作用但仍然可以作曲线运动,比如平抛运动.对于圆周运动需要有向心力,向心力是改变物体速度方向,当一个物体只受向心力作用时则作匀速圆周运动,所以C选项是正确的。

3.一质点从t=0时刻开始,在力F1=3i+2j(SI单位)和F2=-2i-t j(SI单位)的共同作用下在Oxy平面上运动,则在t=2s时,质点的加速度方向沿()。

A.x轴正向B.x轴负向C.y轴正向D.y轴负向3.【答案】A。

解析:合力F=F1+F2=i+(2-t)j,在t=2s时,力F=i,沿x轴正方向,加速度也沿同一方向。

4.一人肩扛一重量为P的米袋从高台上往下跳,当其在空中运动时,米袋作用在他肩上的力应为()。

A.0B.P/4C.PD.P/24.【答案】A。

解析:米袋和人具有相同的加速度,因此米袋作用在他肩上的力应为0。

5.质量分别为m1、和m2的两滑块A和B通过一轻弹簧水平连接后置于水平桌面上,滑块与桌面间的滑动摩擦因数均为μ,系统在水平拉力F作用下匀速运动,如图2-1所示。

如突然撤销拉力,则撤销后瞬间,二者的加速度a A和a B,分别为()。

牛顿运动定律书后习题解答

牛顿运动定律书后习题解答

图 2 唱3
牛顿定律 并 注 意 到 此 时 落 下 部 分 质 量 是 变 化
的 ,故有
ml gx

d dt
m l
xv
xgd t = d( xv )
上式两边乘以 xv ,得
vgx2d t =
1 2
d(
x2
v2


gx2d x =
1 2
d(
x2
v2

(因为


d d
x t

积分上式 ,且利用初始条件 :x = 0 ,v = 0 ,得


∫ ∫ v0

mvd v mg + αmv2

dy

小球自地面可到达的最大高度为


21αln
mg +
αm

2 0
mg
(1 )
小球下落时 ,将受到向下的重力 mg 和向上的阻力 αmv2 ,根据牛顿第二定律 ,

作变量替换后有
- mg +
αm v 2


dv dt
- mg +
αm v 2
T - f = mA aA x
(5 )
mA g - N = mA aA y
(6 )
f = μN
(7 )
B 物体 :
- Tsin θ = mB aBx
(8 )
mB g - Tcos θ = mB aBy
(9 )
由加速度变换关系 ,有
aA x = ar - a0
aA y = 0
aBx = ar sin θ - a0
部释放
,并沿相反方向自由滑下
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牛顿定律
一、选择题
1. 如图所示,质点从竖直放置的圆周顶端A 处分别沿不同长度的弦AB
和AC (AC <AB )由静止下滑,不计摩擦阻力。

质点下滑到底部所需要的时间分别为B t 和C t ,则 [ A ] (A) B t =C t ; (B) B t >C t ; (C) B t <C t ;
(D)条件不足,无法判定。

2. 一只质量为m 的猴,原来抓住一根用绳吊在天花板上的质量为M 的直杆,悬线突然断
开,小猴则沿杆子竖直向上爬以保持它离地面的高度不变,此时直杆下落的加速度为
(A) g .
(B)
g M
m . (C)
g M m M +. (D) g m M m
M -+ . (E) g M
m
M -.
[ C ]
3. 一公路的水平弯道半径为 R ,路面的外侧高出内侧,并与水平面夹角为θ.要使汽车通过该段路面时 不引起侧向摩擦力,则汽车的速率为 (A)Rg
(B)θ
Rgtg
(C)
(D)
答案:B
二、填空题
1.如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为μ,当这货车爬一与水平方向成θ角的平缓山坡时,要不使箱子在车底板上滑动,车的最大加速度a max =______________g )sin cos (θθμ-_________________________.
2.一个质量为m 的质点,沿x 轴作直线运动,受到的作用力为i t F F
cos 0ω= (SI), t
= 0时刻,质点的位置坐标为0x ,初速度00=v
.则质点的位置坐标和时间的关系式是
m
M
F
A
B M
m θ
A
C
B
x =
M W F i wt X M
W F 20
0cos 20
+- 。

3.有一质量为M 的质点沿X 轴正方向运动,假设该质点通过坐标为x 处时的速度为kx (k 为正常数),则此时作用于该质点上的力F =__mk
2
x____,该质点从x =x0点出发运
动到x =x1 处所经历的时间 t =
01
ln
1x x K _____。

4.一冰块由静止开始沿与水平方向成300倾角的光滑斜屋顶下滑10m 后到达屋缘,若屋缘高出地面10m ,则冰块从脱离屋缘到落地过程中越过的水平距离为35。

三、计算题
1. 一人在平地上拉一个质量为M 的木箱匀速前进,如图. 木箱与地面间的摩擦系数μ=
0.58.设此人前进时,肩上绳的支撑点距地面高度为h =1.5 m ,不计箱高,问绳长l 为多长时最省力?
解:设绳子与水平方向的夹角为θ,则l h /sin =θ. 木箱受力如图所示,匀速前进时, 拉力为F , 有
F cos θ-f =0
F sin θ+N -Mg =0 f =μN
得 θμθμsin cos +=Mg F 令 0)sin (cos )
cos sin (d d 2
=++--=θμθθμθμθMg F
∴ 6.0tg ==μθ,637530'''︒=θ 且 0d d 2
2

F
∴ l =h / sin θ=2.92 m 时,最省力.
2. 质量为m 的小球,在水中受的浮力为常力F ,当它从静止开始沉降时,受到水的粘滞
阻力大小为f =k v (k 为常数).证明小球在水中竖直沉降的速度v 与时间t 的关系为
),e 1(/m kt k
F
mg ---=
v 式中t 为从沉降开始计算的时间. 解:小球受力如图,根据牛顿第二定律
h M l μ
g
M P =
θ
F N
f
t
m ma F k mg d d v
v ==--
t m
F k mg d /)(d =--v v
初始条件: t = 0, v = 0.
⎰⎰=-t
t
F)/m k mg 00d (d v -v v

k F mg m kt /)e 1)((/---=v
3. 如图所示,质量分别为和的两只小球用轻弹簧连在一起,且以长为L1的细绳拴在轴O 上.m1与m2均以角速度ω做匀速圆周运动.当两球之间距离为L2时将细线烧断,则细线烧断瞬间m1球的加速度大小为多少?,m2球的加速度大小为多少?.(球可视为质点,不计摩擦)
答:由牛顿运动定律,细线烧断前弹簧的弹力
细线烧断瞬间,细线的弹力立即减为0,弹簧的弹力T2不变,
g m
x
f
F a
)L L (m T 212
22+=ω2
21121222a m a m )L L (m T ==+=ω1
21221m )
L L (m a +=
∴ω)
L L (a 2122+=ω。

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