- 牛顿运动定律
- 共1024题
如图所示,截面为三角形的钢坯A、B叠放在汽车的水平底板上,汽车底板和钢坯表面均粗糙,以下说法正确的是
正确答案
解析
略。
知识点
如图所示,用一小段圆弧(其弧长可忽略不计)将水平面AB与倾角为θ=370的斜面平滑相连。一个质量为m=1.0kg的物块(可视为质点)静止在A点。现用水平恒力F=10N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=1.0s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=0.2,重力加速度g取10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8。
求:
(1)物块运动到B点时速度的大小v;
(2)物块在斜面上运动时加速度的大小a;
(3)物块沿斜面向上运动的最大距离s。
正确答案
见解析。
解析
(1)从A到B,根据动量定理:
(F-μmg)t = mv
解得 =8m/s
(2)物块在斜面上受力如下图所示
根据牛顿第二定律 mgsinθ + μN = ma
N = mgcosθ
解得 a = g(sinθ +μcosθ)=7.6m/s2
(3)根据 v 2 = 2as
解得 =4.2m
知识点
如图所示,物体放在轻弹簧上,沿竖直方向在A、B间做简谐运动。C、D是AB间的两点(未在图上标出),物体由C点运动到D点的过程中(方向未发生变化),弹簧的弹性势能减少了J,物体的重力势能增加了
J。则在这段过程中
正确答案
解析
略
知识点
如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距m,导轨平面与水平面成
角,上端连接阻值为
的电阻,匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度
T,质量为
kg、电阻为
的金属棒
,以初速度
从导轨底端向上滑行,金属棒
在安培力和一平行于导轨平面的外力
的共同作用下做匀变速直线运动,速度-时间图像如图所示,设金属棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为
,(
m/s2,
,
),求:
(1)金属棒产生的感应电动势的最大值和电阻消耗的最大功率?
(2)当金属棒速度为向上3m/s时施加在金属棒上外力F的大小和方向?
(3)请求出金属棒在整个运动过程中外力随时间t变化的函数关系式。
正确答案
见解析
解析
(1)当速度最大时,感应电动势最大,R上消耗功率最大。
E=BLV0
E =0.4×1×6V=2.4V;
PR=I2R=
(2)当金属棒速度为v=3m/s时,加速度为沿斜面向下
由牛顿第二定律得(取沿斜面向下为正方向):
,
平行于斜面向上
(3) 由图可知速度 (沿斜面向上为正方向)
安培力 :(沿斜面向下为正方向)
上升阶段由牛顿第二定律:
代入得:F=1.32-0.16t,(0<t<2)
下降时,摩擦力方向改变,安培力随速度改变而改变
(2<t<4)
知识点
如图所示,一钢球系在弹性绳的一端,绳的另一端固定在天花板上,先把钢球托起,然后由静止释放,若弹性绳的伸长始终在弹性限度内,关于钢球的加速度a与速度v分别随时间t变化的图像,下列说法正确的是
正确答案
解析
略
知识点
如图甲所示,一根足够长的细杆与水平成固定,质量为
kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O点,今有水平向右的F作用于小球上,经时间
s后停止,小球沿细杆运动的部分
图像如图乙所示(取
m/s2,
,
)。
试求:
(1)小球在0~0.2 s内的加速度和0.2~0.4s内的加速度
;
(2)0~0.2 s内水平作用力F的大小。
(3)撤去水平力后,小球经多长时间返回底部。
正确答案
见解析
解析
(1)由图象可知,在0~2s内:
方向沿杆向上
在2~4s内:
负号表示方向沿杆向下
(2)有力时的上升过程,由受力分析和牛顿第二定律有:
,,①
F停止后的上升阶段,有:
,,,②
(3)由图可知前0.2s小球上升距离S1=0.4m,
停止拉力后,小球继续上升距离时间
上升距离总共上升距离
小球沿杆滑下是加速度
下滑时间
所以撤销外力后,小球滑到底部所用时间
知识点
在光滑水平面上,a、b两小球沿水平面相向运动,当小球间距小于或等于三时,受到大小相等、方向相反的相互排斥恒力作用,小球间距大于L时,相互间的排斥力为零,小球在相互作用因司运动时始终未接触,两小球运动时速度v随时间t的变化关系图象如图所示,由图可知
正确答案
解析
略
知识点
如图所示,质量为m的小球放在水平地面上,当小球受到与地面成60º的拉力F作用后,小球沿与地面30º方向(虚线所示)做匀加速直线运动。经过t秒后,改变F的大小和方向,使F的沿逆时针方向转过60º,小球沿原方向做匀减速直线运动,求:
(1)开始时F的大小
(2)t秒时小球的速度
(3)小球离地面的最大高度
正确答案
见解析
解析
(1) 做力的合成图
由图可知,mg=F合,
F=2mg cos30º=
(2)F合=ma a=g
Vt =at =gt
(3)F转过60º后,与竖直方向成30º,作出如图受力图
由图可知,F合=mg sin30º=ma
得a=g/2
加速时 S1=gt2/2 ;减速时 S2= Vt 2/2a=gt2
知识点
2013年12月14日21时11分,嫦娥三号着陆器成功降落在月球虹湾地区,实现中国人的飞天梦想,该着陆器质量为1.2×103 kg,在距离月面100m处悬停,自动判断合适着陆点后,竖直下降到距离月面4 m时速度变为0,然后关闭推力发动机自由下落,直至平稳着陆。若月球表面重力加速度是地球表面重力加速度的倍,着陆器下降过程中的高度与时间关系图象如图所示,则下述判断正确的是
正确答案
解析
略。
知识点
如图所示,用两根完全相同的轻质弹簧,将质量为m的小球悬挂在小车内。当小车沿水平方向运动,且小球与车相对静止时,弹簧A与竖直方向的夹角,弹簧B水平,两根弹簧的长度仍相同。关于小车的运动,下列说法可能的是
正确答案
解析
略。
知识点
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