- 牛顿运动定律
- 共1024题
20.在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为m1、m2,弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板,系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的恒力F拉物块A使之向上运动,当物块B刚要离开挡板C时,物块A运动的距离为d、速度为v,则此时()
正确答案
解析
A、开始系统处于静止状态,弹簧弹力等于A的重力沿斜面下的分力,当B刚离开C时,弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力,故m2gsinθ=kx2,x2为弹簧相对于原长的伸长量,但由于开始是弹簧是压缩的,故d>x2,故m2gsinθ<kd,故A错误;
B、当B刚离开C时,弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力,故m2gsinθ=kx2,根据牛顿第二定律:F-m1gsinθ-kx2=ma,已知m1gsinθ=kx1,x1+x2=d 故物块A加速度等于,故B正确;
C、拉力的瞬时功率P=Fv,故C错误;
D、根据功能关系,弹簧弹性势能的增加量等于拉力的功减去系统动能和重力势能的增加量,即为:
,故D正确;
考查方向
功的计算;牛顿第二定律;弹性势能
解题思路
当B刚离开C时,弹簧的弹力等于B的重力沿斜面下的分力,根据胡克定律求解出弹簧的伸长量;根据牛顿第二定律求出物块A的加速度大小;根据机械能守恒定律求解A的速度.
易错点
依据弹簧所处的状态,分析物块的位移与弹簧压缩量和伸长量的关系是解题的关键.
知识点
2.一个物块在粗糙水平面上受到的水平拉力随时间
变化的图象如图甲所示,速度
随时间
变化的图象如图乙所示,
取
,由图中数据可求得物块的质量
和物块与水平面间的动摩擦因数
,则下列几组数据中正确的是
正确答案
解析
由速度随时间
变化的图象可知,4s以后做匀速直线运动,则拉力等于摩擦力,由水平拉力
随时间
变化的图象得f=8N.
在2-4s内,物块做匀加速直线运动,其加速度a=2m/s2,根据牛顿第二定律得,F-f=ma,解得,则由
得动摩擦因数为:
,故D正确,ABC错误.
考查方向
牛顿第二定律;匀速直线运动及其公式、图像
解题思路
由速度随时间
变化的图象可知物体先处于静止状态,然后做匀加速直线运动,最后做匀速直线运动,结合牛顿第二定律和共点力平衡条件,求出物体的质量和动摩擦因数.
易错点
关键知道速度时间图线的斜率表示加速度,物块匀速运动时拉力等于摩擦力.
知识点
如图所示,半径为r=0.4m的
圆形光滑轨道AB固定于竖直平面内,轨道与粗糙的水平地面相切于B点,CDE为固定于竖直平面内的一段内壁光滑的中空细管,DE段被弯成以O为圆心、半径R=0.2m的一小段圆弧,管的C端弯成与地面平滑相接,O点位于地面,OE连线竖直.可视为质点的物块,从A点由静止开始沿轨道下滑,经地面进入细管(物块横截面略小于管中空部分的横截面),物块滑到E点时受到细管下壁的支持力大小等于所受重力的
.已知物块的质量m=0.4kg,g=10m/s2.
28.求物块滑过E点时的速度大小v;
29.求物块滑过地面BC过程中克服摩擦力做的功Wf
正确答案
解析
物块滑过E点时重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得:
代入数据解得:
考查方向
牛顿第二定律
解题思路
物体做圆周运动,由牛顿第二定律可以求出物体的速度.
易错点
理解向心力是效果力,在E点,物块的向心力由重力和支持力的合力提供.
正确答案
解析
物块从A点到E点的过程中,由动能定理得:
代入数据解得:
考查方向
动能定理
解题思路
对A到E过程分析受力情况,由动能定理可以求出克服摩擦力做功.
易错点
在应用动能定理时,关键是选好研究对象与过程,找出合外力对物体做的总功.
对首次进口的栽培介质,进口单位办理审批时,应同时将特许审批进口的样品每份( )进行检验。
A.0~5公斤
B.1.5~5公斤
C.0~6公斤
D.1.5~6公斤
正确答案
B
解析
暂无解析
已定义ch为字符型变量,以下赋值语句中错误的是
A.ch='\';
B.ch=62+3;
C.ch=NULL;
D.ch='\xaa';
正确答案
A
解析
暂无解析
如图所示,在竖直平面内有一光滑的圆弧轨道,圆弧轨道下端与水平光滑桌面相切,小滑块B静止在水平桌面上.现将小滑块A由圆弧轨道的最高点无初速释放,A沿圆弧轨道下滑并滑上水平桌面,与B碰撞后结合为一个整体,继续沿桌面向前滑动.已知圆弧轨道半径R=0.8m;A和B的质量相等,均为m=1kg.取重力加速度g=10m/s2.求:
14.A运动到圆弧轨道最低点时的速率
15.A运动到圆弧轨道最低点时对圆弧轨道的压力
16.A和B碰撞过程中系统损失的机械能
正确答案
v1 =4m/s
解析
A从圆弧轨道最高点运动到最低点过程中:mgR =m
···3分
解得:v1 =4m/s ··········································································2分
考查方向
动能定理
解题思路
A从圆弧轨道最高点运动到最低点过程中,根据动能定理列式求解速度。
易错点
简单题不应该出错
正确答案
FN´= 30N
解析
A在圆弧轨道最低点时:
FN-mg=m ·······················································3分
解得:FN = 30 N ··········································································1分
根据牛顿第三定律,小球对轨道的压力大小FN´= 30N···················1分
考查方向
向心力、牛顿第二定律
解题思路
A在圆弧轨道最低点时,根据合外力提供向心力结合牛顿第三定律求解小球对轨道的压力。
易错点
基础题不应该出错
正确答案
ΔE=4J
解析
A和B碰撞过程中:mv1=2mv ··························································2分
ΔE=m
-
×2mv2 ·············································2分
解得:ΔE=4J ················································································2分
考查方向
动量守恒定律
解题思路
A和B碰撞过程中系统动量守恒,根据动量守恒定律以及能量守恒定律列式求解即可.
易错点
注意使用动量守恒定律时要规定正方向
3.质量为2kg的物体,放在动摩擦因数为μ=0.1的水平面上,在水平拉力F的作用下,从O
点由静止开始运动,拉力做的功W和物体发生的位移x之间的关系如图所示,取g =l0m/s2。
下列说法中正确的是(单选)
正确答案
解析
对物体受力分析,物体受到的摩擦力为
Ff=μFN=μmg=0.1×2×10N=2N.
由图象可知,斜率表示的是物体受到的力的大小,OA段的拉力为5N,AB段的拉力为2N,所以物体在OA段做匀加速直线运动,在AB段做匀速直线运动;在OA段的拉力为5N,物体做匀加速直线运动,当速度最大时,拉力的功率最大,由V=at,,
代入数值解得,V=3m/s,
此时的最大功率为P=FV=5×3W=15W,
在AB段,物体匀速运动,速度的大小为3m/s,拉力的大小为2N,所以此时的最大功率为P=FV=2×3W=6W,所以在整个过程中拉力的最大功率为15W,故A正确,BCD错误;
考查方向
功率、平均功率和瞬时功率;功的计算
解题思路
根据功的公式W=FL分析可知,在OA段和AB段物体受到恒力的作用,并且图象的斜率表示的是物体受到的力的大小,由此可以判断物体受到的拉力的大小,再由功率的公式可以判断功率的大小.
易错点
根据公式W=FL,对图象进行分析,从图象中得出图线的斜率表示物体受到的拉力的大小是解题的关键.
知识点
2.如图所示,在动摩擦因数μ =0.2的水平面上有一个质量m=lkg的小球,小球左侧连接一
水平轻弹簧,弹簧左端固定在墙上,右侧连接一与竖直方向成θ= 45°角的不可伸长的轻
绳,轻绳另一端固定在天花板上,此时小球处于静止状态,且水平面对小球的弹力恰好为
零。在剪断轻绳的瞬间(g取10m/s2),下列说法中正确的是(单选)
正确答案
解析
剪断轻绳前小球受力情况,如图所示:
小球处于静止状态,且水平面对小球的弹力恰好为零,所以地面对小球没有摩擦力的作用,小球受三个力的作用;根据平衡条件得:轻弹簧的弹力大小为:F=mg=10N,细线的拉力大小为:
剪断轻绳瞬间弹簧的弹力没有变化,此时轻弹簧的弹力大小仍为F=10N,方向水平向左,细绳上的力消失,小球受重力外,还受地面的支持力与摩擦力的作用,所以剪断轻绳瞬间,小球受四个力的作用,小球所受的最大静摩擦力为:f=μmg=0.2×10N=2N,根据牛顿第二定律得小球的加速度为:
,方向水平向左;故B正确,ACD错误.
考查方向
牛顿第二定律;物体的弹性和弹力
解题思路
先分析剪断轻绳前弹簧的弹力和轻绳的拉力大小,再研究剪断轻绳瞬间,抓住弹簧的弹力没有变化,求解小球的合力,由牛顿第二定律求出小球的加速度和水平面对小球的支持力.
易错点
关键抓住剪断轻绳瞬间弹簧的弹力没有变化,但轻绳上的力消失利用牛顿第二定律分析.
知识点
2.如图所示是男子体操项目中的“单臂大回环”。运动员单手抓住单杠,伸展身体,从静止开始以单杠为轴做圆周运动。已知运动员质量为60kg,若忽略运动过程中空气阻力及手与单杠间摩擦,则运动员到达最低点时手臂所受拉力约为()
正确答案
解析
设人的长度为L人的重心在人体的中间.最高点的速度最小为零,根据动能定理得:
解得最低点人的速度为.
根据牛顿第二定律得:
解得:F=5mg=5×600=3000N.故C正确.
故选:C.
考查方向
动能定理、向心力
解题思路
人在最高点的最小速度为零,根据动能定理求出人在最低点的速度,再根据牛顿第二定律求出拉力的大小.
易错点
关键知道最高点的最小速度为零.
知识点
如图所示,一轻弹簧一端与竖直墙壁相连,另一端与放在光滑水平面上的长木板左端接触,轻弹簧处于原长,长木板的质量为M,一物块以初速度从长木板的右端向左滑上长木板,在长木板向左运动的过程中,物块一直相对于木板向左滑动,物块的质量为
,物块与长木板间的动摩擦因数为
,轻弹簧的劲度系数为
,;当弹簧的压缩量达到最大时,物块刚好滑到长木板的中点,且相对于木板的速度刚好为零,此时弹簧获得的最大弹性势能为
(已知弹簧形变量为
,弹力做功
)求:
29.滑块上长木板的一瞬间,长木板的加速度大小;
30.长木板向左运动的最大速度;
31.长木板的长度
正确答案
解析
物块滑上长木板时,长木板受到的合外力等于滑块对长木板的摩擦力,由牛顿第二定律得:μmg=Ma
解得,长木板的加速度
考查方向
牛顿第二定律
解题思路
物块在长木板滑动时,长木板受到的合外力等于滑块对长木板的摩擦力,由牛顿第二定律求出长木板的加速度.
易错点
滑块上长木板的一瞬间,弹簧还没有被压缩,此时长木板受到的合力为滑块对长木板的摩擦力.
正确答案
解析
当长木板向左运动的最大速度时,弹簧的弹力等于滑块对长木板的摩擦力,即 kx=μmg,解得
长木板从开始运动到速度最大的过程,设最大速度为v,由动能定理得:
解得:
考查方向
动能定理;牛顿运动定律的综合应用
解题思路
当长木板向左运动的最大速度时,弹簧的弹力等于滑块对长木板的摩擦力,由胡克定律求弹簧的压缩量.长木板从开始运动到速度最大的过程,运用动能定理求最大速度.
易错点
关键分析清楚长木板的运动情况,当长木板的加速度为0时,长木板速度最大.
正确答案
解析
当弹簧的压缩量达到最大时,木板的速度为零,木块的速度也为零,设长木板的长度为L,根据能量守恒定律得:
解得:
考查方向
功能关系
解题思路
当弹簧的压缩量达到最大时,木板的速度为零,木块的速度也为零,根据能量守恒定律求长木板的长度.
易错点
抓住弹簧的压缩量达到最大时,木板和木块的速度均为零,运用能量守恒定律列式求解.
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