第二章牛顿定律习题

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【物理】物理牛顿运动定律练习题及答案及解析

【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:

牛顿运动定律练习题

牛顿运动定律练习题

牛顿运动定律练习题一、选择题1.关于伽利略的理想实验,以下说法中正确的是( )A .伽利略的实验是假想实验,事实上无法完成,从而得出的结论不可靠B .是以可靠事实为基础,经科学抽象出来的C .伽利略通过斜面实验得到结论:一切运动着的物体在没有受到阻力作用的时候,它的速度不变,并且一直运动下去D .伽利略利用自己设计的理想实验,观察到小球不受阻力时以恒定速度运动,从而推翻了亚里士多德的结论2.一个物体在水平恒力F 的作用下,由静止开始在一个粗糙的水平面上运动,经过时间t ,速度变为v ,如果要使物体的速度变为2v ,下列方法正确的是( )A .将水平恒力增加到2F ,其他条件不变B .将物体质量减小一半,其他条件不变C .物体质量不变,水平恒力和作用时间都增为原来的两倍D .将时间增加到原来的2倍,其他条件不变 3.关于物体的惯性,下列说法中正确的是( )A .把手中的球由静止释放后,球能加速下落,说明力是改变物体惯性的原因B .我国优秀田径运动员刘翔在进行110 m 栏比赛中做最后冲刺时,速度很大,很难停下来,说明速度越大,物体的惯性也越大C .战斗机在空战时,甩掉副油箱是为了减小惯性,提高飞行的灵活性D .公交汽车在起动时,乘客都要向前倾,这是乘客具有惯性的缘故 4.如图所示,物块A 和B 的质量均为m ,吊篮C 的质量为2m ,物块A 、B 之间用轻弹簧连接.重力加速度为g ,将悬挂吊篮的轻绳烧断的瞬间,A 、B 、C 的加速度分别为( )A .a A =0B . a B =g3C .a C =gD .a B =2g5.如图甲所示,一个质量为m 的圆环套在一根固定的水平长直杆上,环与杆间的动摩擦因数为μ.现给环一个向右的初速度v 0,同时对环加一个竖直向上的作用力F ,并使F 的大小随v 的大小变化,两者的关系为F =kv ,其中k 为常数,则环在运动过程中的速度图象可能是图乙中的( )6.如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v 1沿顺时针转动,传送带右侧有一与传送带等高的光滑水平面,一物块以初速度v 2沿直线向左滑向传送带后,经过一段时间又返回光滑水平面,此时其速率为v 3.则下列说法正确的是( )A .只有v 1=v 2时,才有v 3=v 1B .若v 1 >v 2,则v 3=v 2C .若v 1 <v 2,则v 3=v 1D .不管v 2多大,总有v 3=v 17.(2011·四川卷,19)如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图,假定其过程可简化为:打开降落伞一段时间后,整个装置匀速下降,为确保安全着陆,需点燃返回舱的缓冲火箭,在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动,则A .火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B .返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C .返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D .返回舱在喷气过程中处于失重状态 8.(2011·福建卷,16)如图3-3-21甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v 1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.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v -t 图象(以地面为参考系)如图3-3-21乙所示.已知v 2>v 1,则A .t 2时刻,小物块离A 处的距离达到最大B .t 2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大C .0~t 2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D .0~t 3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用9.某研究性学习小组用实验装置模拟火箭发射卫星.火箭点燃后从地面竖直升空,燃料燃尽后火箭的第一级和第二级相继脱落,实验中测得卫星竖直方向的速度—时间图象如图所示,设运动中不计空气阻力,燃料燃烧时产生的推力大小恒定.下列判断正确的是( )A .t 2时刻卫星到达最高点,t 3时刻卫星落回地面B .卫星在0~t 1时间内的加速度大于t 1~t 2时间内的加速度C .t 1~t 2时间内卫星处于超重状态D .t 2~t 3时间内卫星处于超重状态10.身高和质量完全相同的两人穿同样的鞋在同一水平面上通过一轻杆进行顶牛比赛.企图迫使对方后退.设甲、乙两人对杆的推力分别是F1、F 2,甲、乙两人身体因前倾而偏离竖直方向的夹角分别为α1、α2,倾角α越大,此刻人手和杆的端点位置就越低,如图所示,若甲获胜,则( )A .F 1=F 2,α1>α2B .F 1>F 2,α1=α2C .F 1=F 2,α1<α2D .F 1>F 2,α1>α211. (2011·高考北京理综卷)“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处, 从几十米高处跳下的一种极限运动. 某人做蹦极运动, 所受绳子拉力F 的大小随时间t 变化的情况如图所示. 将蹦极过程近似为在竖直方向的运动, 重力加速度为g .据图3-1-12可知, 此人在蹦极过程中最大加速度约为 A. g B. 2g C. 3g D. 4g12. 如图所示, 两个质量分别为m 1=1 kg 、m 2=4 kg 的物体置于光滑的水平面上, 中间用轻质弹簧秤连接. 两个大小分别为T 1=30 N 、T 2=20 N 的水平拉力分别作用在m 1、m 2上, 则达到稳定状态后, 下列说法正确的是( )A. 弹簧秤的示数是25 NB. 弹簧秤的示数是50 NC. 在突然撤去T2的瞬间, m2的加速度大小为7 m/s2D. 在突然撤去T1的瞬间, m1的加速度大小为28 m/s213.(2011·高考新课标全国卷)如图所示, 在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板, 其上叠放一质量为m2的木块. 假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等. 现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常数), 木板和木块加速度的大小分别为a1和a2.下列反映a1和a2变化的图线中正确的是( )14. (2012·安徽省城名校高三第三次联考)如图所示, 在光滑的水平面上叠放A、B两滑块(B 足够长), 其中A的质量为1 kg, B的质量为2 kg, 现有一水平作用力F作用于B上, A、B间的摩擦因数为0.2, 当F取不同值时, (g=10 m/s2)关于A的加速度说法正确的是( )A. 当F=2 N, A的加加速度为2 m/s2B. 当F=4 N, A的加加速度为2 m/s2C. 当F=5 N, A的加加速度为2 m/s2D. 当F=7 N, A的加加速度为2 m/s215.如图①所示,一根轻弹簧竖直立在水平地面上,下端固定.一物块从高处自由落下,落到弹簧上端,将弹簧压缩至最低点.在上述过程中,物块加速度的大小随下降位移x变化关系的图像可能是图②中的()16.如下图所示,水平力F把一个物体紧压在竖直的墙壁上静止不动,下列说法中正确的是()A.作用力F跟墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力B.作用力F与物体对墙壁的压力是一对平衡力C.物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力17.(2013·安徽“江南十校”联考)如图a所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态,现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移x的关系如图b所示(取g=10 m/s2),则正确的结论是()A.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态B.弹簧的劲度系数为7.5 N/cmC.物体的质量为3 kgD.物体的加速度大小为5 m/s218.如下图所示,竖直放置在水平面上的轻弹簧上放着质量为2 kg 的物体A ,处于静止状态.若将一个质量为3 kg 的物体B 轻放在A 上的一瞬间,则B 对A 的压力大小为(g 取10 m/s 2)( )A .30 NB .0C .15 ND .12 N 19. (2010·高考山东理综卷)如图所示, 物体沿斜面由静止滑下, 在水平面上滑行一段距离停止, 物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同, 斜面与水平面平滑连接. 图中v 、a 、f 和s 分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程. 图中正确的是( )二、填空题20.如图所示, 两个质量相同的小球A 和B , 甲图中两球用不可伸长的细绳连接, 乙图中两球用轻弹簧相连, 然后用细绳悬挂起来. 对于甲图, 在剪断悬挂线OA 的瞬间, A 球的加速度大小是 ,B 球的加速度大小 对于乙图, 在剪断细绳的瞬间, A 球的加速度大小 ,B 球的加速度大小 21. (2012·南京模拟)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, 图中(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/s 2.(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数据请在如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________.22.(1)如图为某同学所安装的“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置, 在图示状态下开始做实验. 该同学在装置和操作中的主要错误有: ______________ ________________________________________________________________________________________.(至少写出两处)(2)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中, 为了使小车受到合外力等于砂和砂桶的总重力, 通常采用如下两个措施:a. 平衡摩擦力: 将长木板无滑轮的一端下面垫一小木块, 反复移动木块的位置, 直到小车在砂桶的拉动下带动纸带与小车一起做匀速直线运动.B. 调整砂的多少, 使砂和砂桶的总质量m远小于小车和砝码的总质量M.①以上哪一个措施中有错误?有何重大错误?答: ________________________________________________________________________.②在改正了上述错误之后, 保持小车及砝码的总质量M不变, 反复改变砂的质量, 并测得一系列数据, 结果发现小车受到的合外力(砂桶及砂的总重量)与加速度的比值略大于小车及砝码的总质量M.经检查发现滑轮非常光滑, 打点计时器工作正常, 且事先基本上平衡了摩擦力. 那么出现这种情况的主要原因是什么?答: ________________________________________________________________________.三、计算题23.航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2 kg,动力系统提供的恒定升力F =28 N.试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升.设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g 取10 m/s2.(1)第一次试飞,飞行器飞行t1=8 s时到达高度H=64 m.求飞行器所受阻力Ff的大小;(2)第二次试飞,飞行器飞行t2=6 s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力.求飞行器能达到的最大高度h.24.如下图所示,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.25.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韧不拔的意志和自强不息的精神.为了探求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轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如下图所示.设运动员的质量为65 kg,吊椅的质量为15 kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦,重力加速度取g=10 m/s2.当运动员与吊椅一起正以加速度a=1 m/s2上升时,试求(1)运动员竖直向下拉绳的力;(2)运动员对吊椅的压力.26.如图3-2-26所示, 木板静止于水平地面上, 在其最右端放一可视为质点的木块. 已知木块的质量m=1 kg, 木板的质量M=4 kg, 长L=2.5 m, 上表面光滑, 下表面与地面之间的动摩擦因数μ=0.2.现用水平恒力T=20 N拉木板, g取10 m/s2, 求:(1)木板加速度的大小;(2)要使木块能滑离木板, 水平恒力T作用的最短时间;(3)如果其他条件不变, 假设木板的上表面也粗糙, 其上表面与木块之间的动摩擦因数为μ1=0.3, 欲使木板能从木块的下方抽出, 需对木板施加的最小水平拉力;(4)若木板的长度、木块质量、木板的上表面与木块之间的动摩擦因数、木板与地面间的动摩擦因数都不变, 只将水平恒力增加为30 N, 则木块滑离木板需要多长时间?牛顿运动定律练习题答案:1.BC 2. D 3. C4. 【解析】将悬挂吊篮的轻绳烧断的瞬间,弹簧的弹力不能突变,所以a A =0,B 和C 的加速度相同,为a B =a C =43g ,所以只有A 选项正确.5. 【解析】当v 0较大时,F >mg ,物体做加速度减小的减速运动,最后趋于匀速直线运动;当kv 0=mg 时,物体做匀速直线运动;当v 0较小时,F <mg ,物体做加速度增大的减速运动,所以A 、B 、D 正确. 【答案】ABD6. 【解析】注意传送带对物块的摩擦力方向的判断.物块向左减速运动:位移L =v 222μg ;物块减速到零后向右做加速运动:若v 1 >v 2,物块一直匀加速到返回水平面,则v 3=v 2;若v 1 <v 2,物块加速到速度等于v 1后,匀速运动到水平面,则v 3=v 1.此题也可用v -t 图象求解.【答案】BC7. 解析 火箭开始喷气瞬间,返回舱受到向上的反作用力,所受合外力向上,故伞绳的拉力变小,所以选项A 正确;返回舱与降落伞组成的系统在火箭喷气前受力平衡,喷气后减速的主要原因是受到喷出气体的反作用力,故选项B 错误;返回舱在喷气过程中做减速直线运动,故合外力一定做负功,选项C 错误;返回舱喷气过程中产生竖直向上的加速度,故应处于超重状态,选项D 错误. 答案 A8. 解析 相对地面而言,小物块在0~t 1时间内,向左做匀减速运动,t 1~t 2时间内,又反向向右做匀加速运动,当其速度与传送带速度相同时(即t 2时刻),小物块向右做匀速运动.故小物块在t 1时刻离A 处距离最大,A 错误.相对传送带而言,在0~t 2时间内,小物块一直相对传送带向左运动,故一直受向右的滑动摩擦力,在t 2~t 3时间内,小物块相对于传送带静止,小物块不受摩擦力作用,因此t 2时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大值,B 正确,C 、D 均错误.(传送带模型) 答案 B9. 解析:卫星在0~t 3时间内速度方向不变,一直升高,在t 3时刻到达最高点,A 错误;v -t 图象的斜率表示卫星的加速度;由图可知,t 1~t 2时间内卫星的加速度大,B 错误;t 1~t 2时间内,卫星的加速度竖直向上,处于超重状态,t 2~t 3时间内,卫星的加速度竖直向下,处于失重状态,故C 正确、D 错误. 答案:C10. 解析:由于杆是轻杆,把杆当做甲或乙的一部分,由牛顿第三定律,F 1=F 2,故B 、D 错误.甲获胜是由于甲所受地面的最大静摩擦力大于乙,故甲端杆的端点的位置较低,由受力分析和力的平衡可知,α1>α2,故A 对. 答案:A11. 解析: 选 B.“蹦极”运动的最终结果是运动员悬在空中处于静止状态, 此时绳的拉力等于运动员的重力, 由图可知, 绳子拉力最终趋于恒定时等于重力且等于35T 0即mg =35T 0.即T 0=53mg .当绳子拉力最大时, 运动员处于最低点且合力最大, 故加速度也最大, 此时T 最大=95T 0=3mg , 方向竖直向上, 由ma =T 最大-mg =3mg -mg =2mg 得最大加速度为2g , 故B 正确.12.以m 1、m 2以及弹簧为研究对象, 则整体向右的加速度a =T 1-T 2m 1+m 2=2 m/s 2; 再以m 1为研究对象, 设弹簧的弹力为F , 则T 1-F =m 1a , 则F =28 N, A 、B 错误; 突然撤去T 2的瞬间, 弹簧的弹力不变, 此时m 2的加速度大小a =Fm 2=7 m/s 2, C 正确; 突然撤去T 1的瞬间, 弹簧的弹力也不变, 此时m 1的加速度大小a =Tm 1=28 m/s 2, D 正确.13. 解析: 选A.在m 2与m 1相对滑动前, F =kt =(m 1+m 2)·a , a 与t 成正比关系, a 1-t 关系图线的斜率为k m 1+m 2, 当m 1与m 2相对滑动后, m 1受的是f 21=μm 2g =m 1a 1, a 1=μm 2gm 1为一恒量, 对m 2有F -μm 2g =m 2a 2, 得a 2=kt m 2-μg , 斜率为km 2, 此斜率大于滑动前图线的斜率, 可知A 正确,B 、C 、D 错误.14. 解析: 选 D.当F 取某一值时, A 、B 将发生相对滑动, 对A 、B 有: a A =μg , a B =F -μm A gm B, 发生滑动时, a B ≥a A , 所以当F ≥6 N 时, A 、B 将发生相对滑动, A 的加速度为2 m/s 2, 选项D 正确.15. 解析 由牛顿第二定律mg -kx =ma 可知,接触弹簧后加速度随位移线性变化.当弹簧的弹力等于重力时,此时的加速度为零,物体的速度达到最大,在平衡位置上方和平衡位置下方对称的位置,物体加速运动的加速度和减速运动的加速度的大小相等,故当减速运动的加速度大小等于重力加速度时,物体的速度等于刚接触弹簧时的速度,物体要继续向下运动至速度减为零,所以最低点的加速度一定大于g ,正确选项为A. 答案 A16. 解析:作用力F 跟墙壁对物体的压力作用在同一物体上,大小相等、方向相反、在一条直线上,是一对平衡力,因此选项A 错误;作用力F 作用在物体上,而物体对墙壁的压力作用在墙壁上,这两个力不能成为平衡力,选项B 错误;在竖直方向上物体受重力,方向竖直向下,还受墙壁对物体的静摩擦力,方向竖直向上.由于物体处于平衡状态,因此这两个力是一对平衡力,选项C 正确;物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是两个物体间的相互作用力,因此是一对作用力与反作用力,选项D 正确. 答案:CD17. 解析:物体与弹簧分离时,弹簧恰好恢复到自然长度,选项A 错;设物体的质量为m ,加速度为a ,初始时弹簧的压缩量为x 0,kx 0=mg ;当物体位移大小为x 时:F +k (x 0-x )-mg =ma ,解得:F =kx +ma ;由F -x 图象的斜率知,弹簧的劲度系数为k =5 N/cm ,选项B 错;又当x =0时:10 N =ma ;x =4 cm 时,30 N -mg =ma ,可得:m =2 kg ,a =5 m/s 2,故选项C 错,D 对. 答案:D18. 解析:在B 轻放在A 上瞬间时,对整体用牛顿第二定律得m B g =(m A +m B )a 再对B 用牛顿第二定律得m B g -F N =m B a 解得F N =12 N .据牛顿第三定律可知B 对A 的压力大小12 N .故选D. 答案:D19. 解析: 选C.物体先做匀加速运动后做匀减速运动, 其v -t 图像应为倾斜直线, a -t 图像为平行于横轴的直线, s -t 图像应为抛物线, 选项A 、B 、D 错误; 根据滑动摩擦力f =μN 可知, f -t 图像应为平行于横轴的直线, 由于物体对水平面的压力比对斜面的压力大, 所以物体对水平面的摩擦力较大, 选项C 正确.20. 解析: (1)不可伸长的细绳的张力变化时间可以忽略不计, 因此可称之为“突变弹力”. 甲图中剪断OA 后, A 、B 间的细绳张力立即变为零, 故有a A =a B =g . (2)当A 、B 间是用轻弹簧相连时, 剪断OA 后, 弹簧形变量尚未改变, 其弹力将逐渐减小, 可称之为“渐变弹力”. 因此, 这时B 球加速度仍为零, 即a B =0, A 球加速度为a A =2g . 答案: (1)g g (2)2g 021. (1)由逐差法得a =a -=s 3+s 4-s 1+s 24T 2=7.72+7.21-+4×0.042×10-2 m/s 2≈3.2 m/s 2.(2)如图所示由图知斜率k =0.5, 即保持合外力F =0.5 N, 所以a =0.5m =12m.22. (1)主要错误有: ①长木板右端未垫高以平衡摩擦力; ②打点计时器用的是直流电源; ③牵引小车的细线没有与木板平行; ④开始实验时, 小车离打点计时器太远.(2)①a 中平衡摩擦力时, 不应用小桶拉动小车做匀速运动, 应让小车自身的重力沿斜面方向的分力来平衡摩擦力. ②由于砂桶及砂向下加速, 处于失重状态, 拉小车的合外力F <mg , 而处理数据时又将F 按等于mg 处理. 因此, M =F a <mga. 23. 解析:(1)由H =12at2得a =2 m/s2 由F -Ff -mg =ma 得Ff =4 N(2)前6 s 向上做匀加速运动最大速度:v =at =12 m/s上升的高度:h1=12at2=36 m然后向上做匀减速运动加速度a2=Ff +mgm =12 m/s2上升的高度h2=v22a2=6 m所以上升的最大高度:h =h1+h2=42 m 答案:(1)4 N (2)42 m 24. 解析:令x 1表示未加F 时弹簧的压缩量,由胡克定律和牛顿定律可知kx 1=m A g sin θ① 令x 2表示B 刚要离开C 时弹簧的伸长量,a 表示此时A 的加速度,由胡克定律和牛顿定律可知kx 2=m B g sin θ② F -m A g sin θ-kx 2=m A a ③由②③式可得a =F -m A +m B g sin θm A④由题意 d =x 1+x 2⑤由①②⑤式可得d =m A +m B g sin θk .答案:a =F -m A +m B g sin θm A d =m A +m B g sin θk25. 解析:解法1:(1)设运动员和吊椅的质量分别为M 和m ,绳拉运动员的力为F .以运动员和吊椅整体为研究对象,受到重力的大小为(M +m )g ,向上的拉力为2F ,根据牛顿第二定律2F -(M +m )g =(M +m )a F =440 N根据牛顿第三定律,运动员拉绳的力大小为440 N ,方向竖直向下.(2)以运动员为研究对象,运动员受到三个力的作用,重力大小Mg ,绳的拉力F ,吊椅对运动员的支持力F N .根据牛顿第二定律:F +F N -Mg =MaF N =275 N根据牛顿第三定律,运动员对吊椅的压力大小为275 N ,方向竖直向下.解法2:设运动员和吊椅的质量分别为M 和m ;运动员竖直向下的拉力大小为F ,对吊椅的压力大小为F N .根据牛顿第三定律,绳对运动员的拉力大小为F ,吊椅对运动员的支持力大小为F N .分别以运动员和吊椅为研究对象,根据牛顿第二定律:F +F N -Mg =Ma ① F -F N -mg =ma ②由①②解得F =440 N ,F N =275 N. 答案:(1)440 N (2)275 N11 26.解析: (1)木板受到的摩擦力f =μ(M +m )g =10 N木板的加速度a =T -f M =2.5 m/s 2.(2)设拉力T 作用t 时间后撤去,木板的加速度为a ′=-f M =-2.5 m/s 2木板先做匀加速运动, 后做匀减速运动, 且a =-a ′, 故at 2=L解得t =1 s, 即T 作用的最短时间为1 s.(3)设木块的最大加速度为a 木块, 木板的最大加速度为a 木板, 则μ1mg =ma 木块 得: a 木块=μ1g =3 m/s 2对木板: T 1-μ1mg -μ(M +m )g =Ma 木板木板能从木块的下方抽出的条件: a 木板>a 木块 解得: T 1>25 N.(4)木块的加速度a 木块=μ1g =3 m/s 2木板的加速度a 木板=T 2-μ1mg -μM +m g M =4.25 m/s 2木块滑离木板时, 两者的位移关系为s 木板-s 木块=L , 即12a 木板t 2-12a 木块t 2=L代入数据解得: t =2 s. 答案: (1)2.5 m/s 2 (2)1 s (3)25 N (4)2 s。

(物理)物理牛顿运动定律的应用练习题含解析

(物理)物理牛顿运动定律的应用练习题含解析

(物理)物理牛顿运动定律的应用练习题含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1.如图,光滑水平面上静置一长木板A ,质量M =4kg ,A 的最前端放一小物块B (可视为质点),质量m =1kg ,A 与B 间动摩擦因数μ=0.2.现对木板A 施加一水平向右的拉力F ,取g =10m/s 2.则:(1)若拉力F 1=5N ,A 、B 一起加速运动,求A 对B 的静摩擦力f 的大小和方向; (2)为保证A 、B 一起加速运动而不发生相对滑动,求拉力的最大值F m (设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等);(3)若拉力F 2=14N ,在力F 2作用t =ls 后撤去,要使物块不从木板上滑下,求木板的最小长度L【答案】(1)f = 1N ,方向水平向右;(2)F m = 10N 。

(3)木板的最小长度L 是0.7m 。

【解析】 【详解】(1)对AB 整体分析,由牛顿第二定律得:F 1=(M +m )a 1 对B ,由牛顿第二定律得:f =ma 1联立解得f =1N ,方向水平向右;(2)对AB 整体,由牛顿第二定律得:F m =(M +m )a 2对B ,有:μmg =ma 2联立解得:F m =10N(3)因为F 2>F m ,所以AB 间发生了相对滑动,木块B 加速度为:a 2=μg =2m/s 2。

木板A 加速度为a 3,则:F 2-μmg =Ma 3解得:a 3=3m/s 2。

1s 末A 的速度为:v A =a 3t =3m/s B 的速度为:v B =a 2t =2m/s 1s 末A 、B 相对位移为:△l 1=2A Bv v t -=0.5m 撤去F 2后,t ′s 后A 、B 共速 对A :-μmg =Ma 4可得:a 4=-0.5m/s 2。

共速时有:v A +a 4t ′=v B +a 2t ′可得:t ′=0.4s 撤去F 2后A 、B 相对位移为:△l 2='2A Bv v t -=0.2m 为使物块不从木板上滑下,木板的最小长度为:L =△l 1+△l 2=0.7m 。

高中物理牛顿运动定律经典练习题

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)

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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普通物理学第五版第 章牛顿定律答案

普通物理学第五版第 章牛顿定律答案

60 +100
×9.8
=
0.12m/s 2
结束 目录
(2) T = mAa + mAg sin a
= 100 ×0.2
+100 ×9.8
1 ×2
=12 + 490 = 520N
结束 目录
2-3 一辆铁路平车装有货物,货物与车 底板之间的静摩擦系数为0.25 ,如果火车以 30km /h 的速度行驶。问要使货物下发生滑 动,火车从刹车到完全静止所经过的最短路 程是多少?
g
T T
aA A
m Ag
F
T T
B aB
m Bg
结束 目录
(1) 当:F 1 = 98N
a A=
98 2 ×20
a
B
=
2
98 ×10
9.8 = -7.5m/s 2 9.8 = -4.9m/s 2
a A= a B= 0
T
=
F1 2
=
49N
两者均为负值,表示根本提不起。
(2) 当:F 2 = 196N
a = (sinβ tga cosβ )g
结束 目录
斜面长
L=
h
sinβ
=
1 2
at 2
t
2=
a
2h
sinβ
=
2h
sinβ
(sinβ
1
tga cosβ )
=
sinβ
2 h cos a (sinβ cos a sin acosβ
)g
=
2 h cos a g sinβ sin (β
a)
t=
2 h cos a g sinβ sin (β

物理牛顿运动定律的应用练习题20篇及解析



B: a2' /
s2
经分析,B 先停止运动,A 最后恰滑至 B 的最右端时速度减为零,故 v2 v2 L 2a1 2a2 ' 2
【详解】
(1)A、B 间恰要相对滑动的临界条件是二者间达到最大静摩擦力,
对 A,由牛顿第二定律可知,加速度 a 1g 2m / s2 ;
对 B,由牛顿第二定律可知, Fmin 2 m M g 1mg Ma ,
/
解得 Fmin 18N
(2)F=20N>18N,二者间会相对滑动,对 B,由牛顿第二定律;
(1)若 A、B 间相对滑动,F 的最小值;
(2)当 F=20N 时,若 F 的作用时间为 2s,此时 B 的速度大小;
/
(3)当 F=16N 时,若使 A 从 B 上滑下,F 的最短作用时间.
【答案】(1) Fmin 18N (2) v2 20m / s (3) t2 1.73s
【解析】
【分析】
(1)对铅块、木板根据牛顿第二定律求解加速度大小;(2)从开始到滑落过程,铅块和 木板的位移之差等于 L,求解时间;(3)根据两种临界态:到右端恰好共速以及共速后不 能从左侧滑下求解力 F 的范围; 【详解】
(1)铅块: 1mg ma1
解得 a1=4m/s2; 对木板: 1mg 2 (M m)g Ma2 解得 a2=2m/s2
1 2
a1t12
1 2
a2t12
1.25m
撤掉 F 后:物块相对于木板上滑,加速度仍未 a1=8m/s2,减速上滑
而木板: Mg sin 2 (M m)g cos 1mg cos Ma2
则: a2 12m/s2 ,方向沿斜面向下,减速上滑
由于: Mg sin 1mg cos 2 (M m)g cos

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

第2-1牛顿定律

班级____________学号_____ 姓名__________第2-1 牛顿定律一、填空 1. 已知mA 2kg,mB 1kg,mA、mB 与桌面间的摩擦系数0.5,1今用水平力F10N 推mB,则mA 与mB 的摩擦力mA Ff_____________,mA 的加速度aA____________. 2今用水mB平力F20N 推mB,则mA 与mB 的摩擦力f________,mA 的加速度aA _________.g10m/s2 2. 摆长为L,质量为M 的物体以角速度在水平面内沿半径R 作圆周运动,则M 的切向加速度at__________,法向加速度an___________,绳子的张力T__________. m O二、选择:3. 在mA>mB 的条件下,可算出mB 向右运动的加速度a,今如取去mA 而代之以拉力TmAg,算出的加速度a,则有:mB mB Aagta B aa mA TmAg C alta 4. m 与M 水平桌面间都是m光滑接触,为维持m 与M 相对静止,则推动M的水平力 F 为: F M AmMgct g BmMgtg θ Cmgtg DMgtg三、计算题与证明:5. 把一个质量m 的木块放在与水平成角的固定斜面上,两者间的静摩擦系数s 较小,因此如不加支持,木块将加速下滑,1证明:tggts. 2须加多大的水平力F,可使木块恰不下滑?此时木块对斜面的正压力?3如不断增大 F 力的量值,则摩擦力和正压力将怎样变化?m F M θ 1 6. 重物 A 和B 的质量分别为mA 和mB,用一细线连接挂在定滑轮两边,此二物体可沿三棱柱面滑动如图所示,设物体与三棱柱面间的摩擦系数为,角、均为已知,重物初速度为零,绳和滑轮质量可略去不计,试证重物的平衡条件为:sin cos m A sin cos sin cos m B sin cos A B 7. 一细绳穿过一光滑细管,两端分别拴着质量为m 和M 的小球,管子保持竖直位置不动,当小球m 绕管子的几何轴转动时,系它的绳子与竖直方向夹角为,如图中所示,设小球m 到管口的绳子长为L,且Lgtgt细管半径. 1证明:cosm/M;小球m 所受向心力FnMg 1 m / M 2 2证明:小球转动的周期T2 mL / Mg θ L m M 2班级_____学号___姓名_____第2-2习题课牛顿运动定律 1. 一细绳跨过一定滑轮,绳的一边悬有一质量为m1 的物体,另一边穿在质量为m2 的圆柱体的竖直细孔中,圆柱体可沿绳滑动,今看到绳子从圆柱细孔中加速上升,圆柱体相对于绳子以匀加速度a下滑,求m1、m2 相对地面的加速度、绳子的张力以及柱体与绳子的摩擦力. 绳的质量,滑轮的质量以及滑轮转动摩擦都不计m2 m1 2. 在倾角为30°的固定光滑斜面上放一质量为M 的楔形滑块,其上表面与水平面平行,在其上放一质量为m 的小球如图,M 与m 间无摩擦,且M2m,试求小球的加速度及楔形滑块对斜面的作用力. m M 30o 3. 光滑水平面上平放着半径的R 的固定环,环内的一物体以速率v0 开始沿环内侧逆时针方向运动,物体与环内侧的摩擦系数为,求:1物体任一时刻t 的速率v,2物体从开始运动经t 秒经历的路程S. 3 4.质量为M 的机动小船在快靠岸时关闭发动机,此时的船速为v0,设水对小船的阻力R 正比于船速v,即Rkvk 为比例系数,求小船在关闭发动机后还能前进多远? 5. 一小环A 套在半径为a 的竖直大圆环上,小环与大环之间的摩擦系数为,证明:当大环以匀角速绕它自己水平轴O 转动时,如果g / a1 / 2 1 1 / 2 1 / 4则小环与大环之间无相对运动. 提示:先求出大环对小环的法向支承力N,要求其大小不能为虚数 A O a ω 4 班级____________ 学号____________ 姓名_________第2-3 运动学牛顿定律习题课后作业一、填空:1. 质量为m 的质点沿X 轴正向运动,设质点通过坐标点为x 时的速度为kxk 为常数,则作用在质点的合外力F_________. 质点从xx0 到x2x0 处所需的时间t________.二. 选择题:2. 体重身高相同的甲乙两人,分别用双手握住跨过无摩擦轻滑轮的绳子各一端,他们由初速为零向上爬,经过一定时间,甲相对绳子的速率是乙相对绳子速率的两倍,则到达顶点的情况是:A甲先到达B乙先到达C同时到达D不能确定3. 一质量为m 的质点,自半径为R 的光滑半球形碗口由静止下滑,质点在碗内某处的速率为v,则质点对该处的压力数值为:2 2 2 2 mv 3mv 2mv 5mv A B C D R 2R R 2R 4. 如图所示,用一斜向上的力F与水平成30°角,将一重为G 的木块压靠竖直壁面上,如果不论用怎样大的力F,都不能使木块向上运动,则说明木块与壁面间的静摩擦系数的大小为:30o A≥1/2 B≥1/ 3 G F C≥2 3 D≥ 3三、计算题:5. 桌上有一块质量M1kg 的木板,板上放着一个质量m2kg 的物体,物体与板之间,板和桌面之间的滑动摩擦系数均为k0.25,静摩擦系数均为s0.30. 1现以水平力F 拉板,物体与板一起以加速度v1ms-2 运动,求:物体和板的相互作用力以及板和桌面的相互作用力,2现在要使板从物体下抽出,须用的力 F 要加到多大? 5 6. 一个重量为P 的质点,在光滑的固定斜面上以初速v0 运动,v0 方向与斜面底边水平线AB 平行如图所示,求这质点的运动轨道斜面倾向为v0 P A B 7. 一个质量m4kg 的物体,用两根长度各为l1.25m 的细绳系在竖直杆上相距b2m 的两点,当此系统绕杆的轴转动时,绳子被拉开,情况如图所示. 1要使上方绳子有T160N 的张力,此系统的转速要多大?2这时下方绳子的张力T2 又有多大? b h m L 6 班级____________学号_____姓名________第2-4 动量定理1. 物体所受冲力 F 与时间的图线如图所示,则该曲线与横坐标t 所围成的面积表示物体在Ftt2-t1 时间所受的__________. O t t2 t 1 2. 如图,作匀速圆周运动的物体,从A 运动到 B 的过程中,物体所受合外力的冲量:vA A大小为零B大小不等于零,方向与vA 相同R C大小不等于零,方向与vB 相同 A B O D大小不等于零,方向与物体在 B 点所受合力相同vB 3. 设有三个质量完全相同的物体,在某时刻t 它们的速度分别为v1、v2、v3,并且v1v2v3 ,v1 与v2 方向相反,v3 与v1 相垂直,设它们的质量全为m,试问该时刻三物体组成的系统的总动量为_______________. 4. 质量为m 的物体以初速度v0,倾角斜向抛出,不计空气阻力,抛出点与落地点在同一水平面,则整个过程中,物体所受重力的冲量大小为______________,方向为_______________. 5. 用棒打击一质量0.30kg,速率为20ms-1 的水平飞来的球,球飞到竖直上方10m的高度,求棒给予球的冲量为多少?设球与棒的接触时间为0.02s,求球受到的平均冲力. 7 6. 一个步兵,他和枪的质量共为100kg,穿着带轮的溜冰鞋站着,现在他用自动枪在水平方向射出10 发子弹,每颗子弹的质量为10g,而出口的速度为750ms-1,如果步兵无摩擦地向右运动,问在第十次发射后他的速度是多少?7. 三个物体A、B、C 每个的质量均为M,B、C 靠在一起,放在光滑水平桌面上,两者间连有一段长度为0.4m 的细绳,原先放松着,的另一端则连有另一细绳,B跨过桌边的定滑轮而与 A 相连见图,已知滑轮和绳子的质量不计,滑轮轴上的摩擦也可忽略,绳子长度一定,问A、B 起动后经多长时间 C 也开始运动?B、C 具有相同速度时,其速度大小为多少?取g10ms-2 C B A 8 班级_____学号___姓名____第2-5 动能定理1. 如图,有人用恒力F,通过轻绳和轻滑轮,C将一木块从位置 A 拉到位置B,设物体原来位 A B置ACL0,后来位置BCL,物体水平位移为S,F则在此过程中,人所作的功为__________. S 2. 一链条垂直悬挂于 A 点,质量为m,长为L,今将其自由端B A也挂在A 点,则外力需做的功为_____________. B 3. 系统总动量守恒的条件是:__________________________________________.系统总机械能守恒的条件是:_____________________________________________. 4.已知地球质量为M,半径为R,一质量为m 的火箭从地面上升到距地面高度为2R 处,在此过程中,地球引力对火箭作的功为_____________. 5. 一个质点在几个力同时作用下的位移为r4i-5j6k米,其中一个恒力可表达成F-3i-5j9k牛顿,这个力在这过程中做功为____________. 6. 一个质量为m2kg 的质点,在外力作用下,运动方程为:x5t2,y5t-t2,则力在t0 到t2 秒内作的功为______________. 7. 如图,一轻弹簧原长为L0 与圆环半径R 相等,当弹簧下端悬质量为m 的小球时,弹簧总长L2R,小球刚好达到平衡,现将弹簧一端固定于竖直放置的圆环上端 A 点,将挂小球的另一端套在光滑圆环的 B 点,AB 长为 1.6R,放手后小球从静止开始沿圆环滑动,求:1球从B沿圆环滑到最低点C处的过程中,小球、弹簧和地球组成的系统势能的增量,2小球滑到C点时对圆环的压力. A B R O C 9 8. 一质量为m的物体,从质量为M的圆弧形槽顶端由静止滑下,设圆弧形槽的半径为R,张角为/2,如图所示,如所有摩擦都可忽略,求:1物体刚离开槽底时,物体和槽的速度各是多少?2在物体从A滑到B的过程中,物体对槽做的功为多少?3物体到达B点时,对槽的压力B点为槽的最底端. A O m R M B 9. 用一弹簧把质量各为m1 和m2 的两木块连起来,一起放在地面上,弹簧的质量可不计,而m2gtm1 ,问1对上面的木块必须施加多大的压力F,以便在F突然撒去而上面的木块跳起来时,恰能使下面的木块提离地面?2如m1 和m2 互换位置,结果有无改变?F m1 m2 10 班级_____学号___姓名_____第2-6 守恒定律(习题课)1. 两质量分别为m1、m2 的物体用一倔强系数为K的轻弹簧相连放在光滑水平桌面上如图,当两物体x相距为x 时,系统由静止释放,已知弹簧的自然长度m1 m2为x0 ,当两物体相距为x0 时,m1 的速度大小为______________. 2. A物体以一定的动能Ek 与静止的B物体发生完全非弹性碰撞,设mA2mB,则碰后两物体的总动能为:_______________. 3. 一弹簧变形量为x 时,其恢复力为F2ax-3bx2,现让该弹簧由x0 变形到xL,其弹力的功为:________________. 4. 两半径为r 的光滑的匀质棋子,原为静止,相靠如图,现有另一半径为2r 的同质料的大棋子以速度v0 飞来,同它们碰撞,v0 的方向正好在两小棋子中心连线的中垂线上,求弹性碰撞后大棋子的速度大小棋子厚度相同,大棋子质量是小棋子的4倍. 2r v0 2r 2r 5. 两个质量分别为m1 和m2 的木块A和B,用一个质量忽略不计,倔强系数为k的弹簧联接起来,放置在光滑水平面上,使A紧靠墙壁,如图所示,用力推木块B使弹簧压缩x0,然后释放,已知m1m,m23m,求1释放后,A、B两木块速度相等时的瞬时速度的大小;2释放后,弹簧的最大伸长量. m1 m2 k A B 11 6. 在光滑水平面上放有一质量为M的三棱柱体,其上又放一质量为m 的小三棱柱体,两柱体间的接触面光滑,三棱柱倾角为,开始时,两三棱柱相对静止. 当小三棱柱沿大三棱柱斜面运动,在竖直方向下降h 时,试证大三棱柱对地的速度为:2 ghm 2 cos 2 v m m M m sin 2 m M θ 7. 如图,两小球A、B,质量分别为M 和m,且mltltM,A 球离地面高为h,今使两小球一起由静止下落,A球落至地面时与地面发生弹性碰撞,碰撞后反弹,又与B球发生弹性碰撞,试求B球上升的高度设两球直径都比h 小得多,d1ltlth,即d2ltlth. B m M A h 12 班级_____学号___姓名_____第2-7 守恒定律(习题课后作业)1. 传送带 A 以v02ms-1 的速度把m20kg 的行李包送到坡道的上端,行李包沿光滑的坡道下滑后装到M40kg 的小车上(如图),已知小车与传送带之间的高度差h0.6m,行李包与车板间的摩擦系数=0.4,小车与地面的摩擦忽略不计,取g10ms-2 求:开始时行李包与车板间有相对滑动,1 当行李对小车相对静止时车的速度. 2从行李包送上小车到它相对于小车为静止时,所需的时间. m v0 h M 2. 质量m0.10kg 的小球,拴在长度L0.5m 的轻绳的一端,构成摆,摆动时与竖直的最大夹角为60°. 1小球通过竖直位置时的速度为多少?此时绳的张力?2在lt60°的任一位置,求小球速度v 与的关系式,这时小球的加速度为何?绳的张力为多大. O θ 60o m A B 13 3. 一个质量为M10kg 的物体放在光滑水平面上,并与一水平轻弹簧相连,如图,弹簧的倔强系数k1000Nm-1 ,今有一质量为m1kg 的小球,以水平速度v04ms-1飞来,与物体M 相撞后以v12ms-1 的速度弹回. 1M 起动后,弹簧将被压缩,弹簧可缩短多少?2小球m 和物体M 的碰撞是弹性碰撞吗?恢复系数多大?3如果小球上涂的粘性物质,相撞后可与M 粘在一起,则1、2所问结果又如何?v0 k M m 4. 如图所示,两倔强系数为k1、k2 的轻弹簧A、B 串联后,在弹簧B 下端挂一物体C,求此两弹簧的弹性势能的比值. A .。

物理牛顿运动定律的应用练习题20篇及解析

由几何关系及速度分解有: 解得:
(2)滑块在 B 点时的速度大小为 滑块从 B 点运动到 C 点过程中,由牛顿第二定律有: 可得加速度 设滑块到达 C 点时的速度大小为 vC,有: 解得:
此过程所经历的时间为: 故滑块通过传送带的过程中,以地面为参考系,滑块的位移 x1=L=6m, 传送带的位移 x2=vt=4m; 传送带和滑块克服摩擦力所做的总功为: 代入数据解得: 【点睛】 此题需注意两点,(1)要利用滑块沿 BC 射入来求解滑块到 B 点的速度;(2)计算摩擦力对物 体做的功时要以地面为参考系来计算位移。
4.如图所示,长 L=10m 的水平传送带以速度 v=8m/s 匀速运动。质量分别为 2m、m 的小 物块 P、Q,用不可伸长的轻质细绳,通过固定光滑小环 C 相连。小物块 P 放在传送带的最 左端,恰好处于静止状态,C、P 间的细绳水平。现在 P 上固定一质量为 2m 的小物块(图中 未画出),整体将沿传送带运动,已知 Q、C 间距大于 10 m,重力加速度 g 取 10m/s2.求:
由牛顿第二定律得:F=m vB2 r
解得:F=5 2 N
由牛顿第三定律知小球对细管作用力大小为 5 2 N,
6.如图所示,在竖直平面内有一倾角 θ=37°的传送带 BC.已知传送带沿顺时针方向运行的 速度 v=4 m/s,B、C 两点的距离 L=6 m。一质量 m=0.2kg 的滑块(可视为质点)从传送带上 端 B 点的右上方比 B 点高 h=0. 45 m 处的 A 点水平抛出,恰好从 B 点沿 BC 方向滑人传送 带,滑块与传送带间的动摩擦因数 μ=0.5,取重力加速度 g=10m/s2 ,sin37°= 0.6,cos 37°=0.8。求:
(1)经历多长时间 A 相对地面速度减为零;
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( )
1.一段路面水平的公路,转弯处轨道半径为 R, 汽车轮胎与路面间的摩擦因数为
μ, 要使汽车不致于发生侧向打滑,汽车在该处的行使速率为

(D)还应由汽车的质量m决定

2.一个人站在磅秤上静止称量时为mg ,若人突然下蹲,磅秤的指针应如何变?
( )
(A)先偏大于mg ,而后又偏小于mg ;
(B)一直偏大于mg ;
(C)先偏小于mg ,而后又偏大于mg ;
(D)保持mg不变.

第二章 牛顿定律 课后练习三

3.一质量为m的质点沿x轴运动,速度为v=kt2,则质点的运动方程
为 ,它所受到的合力为 .

N
F

gm

4. 用一沿水平方向的外力 F 将质量为 m 的物体压在竖直墙上,若墙与物体间的摩擦因数
为μ,则物体与墙之间的静摩擦力为 ,如果外力 F 增大一倍,静摩擦力将

.

5.将质量为 m 的小球用细线挂在倾角为θ的光滑斜面上,求:(1)若斜面以加速度 a
沿图示方向运动时,细线上的张力及小球对斜面的压力;(2)加速度多大时,小球开始脱离
斜面。

6. 质量为m长为L的柔软细绳,一端系着放在水平桌面上质量为m1的物体,在绳的另一
端加一水平拉力F,如图所示。设绳的质量分布均匀,且长度不变。物体与水平面之间的摩
擦力以及重力对绳的影响皆可忽略不计。求:(1)绳作用在物体上的力F1; (2)绳上任意点
的张力Fx。

F

f
F

gm

1
F

gm


7. 轻型飞机连同驾驶员总质量为m,飞机以v0的速率在水平跑道上着陆后,驾驶员开始
制动,若阻力与时间成正比,比例系数为b,求飞行t 时间后飞机的速率.
1.一小环套在光滑细杆上,细杆以倾角θ绕竖直轴作匀角速度转动,角速度为ω ,
则小环平衡时距杆端点 O 的距离 r 为 ( )

(A) (B)
(C) (D) .


N
F

2.一质量为 m 的轮船受到河水阻力为 F=-kv , 设轮船在速度 v0 时关闭发动机,则船
还能前进的距离为

( )

3.一质量为2kg 的质点在力F=20t+8(N)的作用下,沿ox轴作直线运动。在t=0时质点的
速度为3m·s-1。质点在任意时刻的速度为

4.一个擦窗工人利用滑轮——吊桶(总质量为75kg)装置上升。如果自由慢慢匀速上升,
他拉绳所需的力为________ ,如果他的拉力增大10%,他的加速度为_________.

5.一质量为l0kg的质点, 在力F=120t+40N的作用下, 沿x轴作直线运动,在t=0时, 质点
位于x0=5.0m处, 其速度 v0 =6.0m·s-1, 求质点在任一时刻的速度和位置.

6.质量为 m 的物体,由地面以初速 v0 竖直向上发射,物体受到空气的阻力为
v
kF
f

,求物体发射到最高点所需的时间.

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