- 牛顿运动定律
- 共29769题
正确答案
解析
解：A、在未脱离的过程中，整体受力向右，且大小恒定为FA+FB=15N，匀加速运动的加速度a=
B、运动位移为x=
C、脱离时速度为v=at=3×7m/s=21m/s，故C正确，D错误．
故选BC
（1）F作用于木块的时间；
（2）木块离开平台时的速度大小；
（3）木块落地时到平台右边缘的水平距离．
正确答案
解：（1）拉力F作用在物体上，根据牛顿第二定律得，F-Ff=ma
在竖直方向上有：mg=FN，
又Ff=μFN，
联立方程代入数据解得：a=8.0m/s2，t=1.0s．
（2）刚撤去F时木块的速度v0=at=8m/s，
撤去F后木块做匀减速运动，加速度大小a′=μg=2m/s2，
设木块飞出平台的速度为v，则由运动学公式得，
代入数据解得v=7.0m/s．
（3）设木块在空中运动的时间为t′，落地时距平台边缘的水平距离为s′，根据运动学公式得，
s′=vt′
代入数据解得t′=0.6s，s′=4.2m．
答：（1）F作用于木块的时间为1.0s；
（2）木块离开平台时的速度大小为7.0m/s；
（3）木块落地时到平台右边缘的水平距离为4.2m．
解析
解：（1）拉力F作用在物体上，根据牛顿第二定律得，F-Ff=ma
在竖直方向上有：mg=FN，
又Ff=μFN，
联立方程代入数据解得：a=8.0m/s2，t=1.0s．
（2）刚撤去F时木块的速度v0=at=8m/s，
撤去F后木块做匀减速运动，加速度大小a′=μg=2m/s2，
设木块飞出平台的速度为v，则由运动学公式得，
代入数据解得v=7.0m/s．
（3）设木块在空中运动的时间为t′，落地时距平台边缘的水平距离为s′，根据运动学公式得，
s′=vt′
代入数据解得t′=0.6s，s′=4.2m．
答：（1）F作用于木块的时间为1.0s；
（2）木块离开平台时的速度大小为7.0m/s；
（3）木块落地时到平台右边缘的水平距离为4.2m．
A此过程中物体C受重力等五个力作用
B当F逐渐增大到FT时，轻绳刚好被拉断
C当F逐渐增大到1.5FT时，轻绳刚好被拉断
D若水平面光滑，则绳刚断时，A、C间的摩擦力为
正确答案
解析
解：A、对A，A受重力、支持力和向右的静摩擦力作用，可知C受重力、A对C的压力、地面的支持力、绳子的拉力、A对C的摩擦力以及地面的摩擦力六个力作用，故A错误．
B、对整体分析，整体的加速度a=
D、水平面光滑，绳刚断时，对AC分析，加速度a=
故选：C．
A木块受到的摩擦力为μmg
B木块及小车系统受到的合力为 F
C小车受到的摩擦力为
D小车受到的合力为
正确答案
解析
解：把小车和木块看成一个整体，根据牛顿第二定律得：a=
A、木块水平方向只受静摩擦力，根据牛顿第二定律得：f=ma=
B、水平面光滑，木块与小车组成的系统不受摩擦力，在竖直方向上所受重力与支持力的合力为零，系统所受合力为拉力：F，故B正确；
D、对小车，由牛顿第二定律得：F车合=Ma=
故选：BCD．
（2015秋•石嘴山校级月考）如图所示，传送皮带不动时，物块由皮带顶端A从静止开始滑下到皮带底端B用的时间是t，则（ ）
正确答案
解析
解：A、传送带不动物块下滑时，物体受摩擦力向上，由牛顿第二定律可知，加速度：a=
C、当皮带向下运动时，开始物块受的摩擦力方向是向下的，加速度：a′=
故选：B．
（1）打开降落伞前人下落的距离h
（2）阻力系数k
（3）打开降落伞瞬间人和伞的加速度a的大小和方向
（3）悬绳能够承受的最小拉力F．
正确答案
解：（1）开伞前运动员做自由落体运动，设开伞时运动员下落速度为v1，有：
由图甲得：
v1=20m/s…②
联解并代入数据得：
h=
（2、3）设最终运动员匀速下降时速度为v2，由题有：
kv2-（M+m）g=0…④
kv1-（M+m）g=（M+m）a…⑤
v2=5m/s…⑥
联解并代入数据得：
k=200N•s/m…⑦
a=30m/s2，方向竖直向上．…⑧
（4）以运动员为研究对象，由题知刚开伞时悬绳对运动员拉力最大，设为F′．由牛顿运动定律有：
8F′cosθ-mg=ma…⑨
根据牛顿第三定律：
Fmin=-F′…⑩
联解并代入数据得：
Fmin=312.5N，即悬绳能承受的拉力至少为312.5N．…⑪
答：（1）打开降落伞前人下落的距离h=20m；
（2）阻力系数k为200N•s/m；
（3）打开降落伞瞬间人和伞的加速度a的大小为30m/s2，方向竖直向上；
（4）悬绳能够承受的最小拉力F为312.5N．
解析
解：（1）开伞前运动员做自由落体运动，设开伞时运动员下落速度为v1，有：
由图甲得：
v1=20m/s…②
联解并代入数据得：
h=
（2、3）设最终运动员匀速下降时速度为v2，由题有：
kv2-（M+m）g=0…④
kv1-（M+m）g=（M+m）a…⑤
v2=5m/s…⑥
联解并代入数据得：
k=200N•s/m…⑦
a=30m/s2，方向竖直向上．…⑧
（4）以运动员为研究对象，由题知刚开伞时悬绳对运动员拉力最大，设为F′．由牛顿运动定律有：
8F′cosθ-mg=ma…⑨
根据牛顿第三定律：
Fmin=-F′…⑩
联解并代入数据得：
Fmin=312.5N，即悬绳能承受的拉力至少为312.5N．…⑪
答：（1）打开降落伞前人下落的距离h=20m；
（2）阻力系数k为200N•s/m；
（3）打开降落伞瞬间人和伞的加速度a的大小为30m/s2，方向竖直向上；
（4）悬绳能够承受的最小拉力F为312.5N．
正确答案
解析
解：剪断细线前，A、B间无压力，则弹簧的弹力F=mAg=1.5×10=15N，剪断细线的瞬间，对整体分析，整体加速度：
a=
隔离对B分析：mBg-N=mBa，
解得：N=mBg-mBa=0.5×10-0.5×2.5N=3.75N．
故选：C
在平直公路上，一辆汽车的速度为15m/s，从某时刻开始刹车，在阻力作用下，汽车以2m/s2，大小的加速度运动，那么该车刹车10s末汽车离开始刹车点的距离是______m．
正确答案
56.25
解析
解：设汽车从刹车到停止运动的时间为t0．则由v=v0+at0=0得：
t0=
刹车后7.5s汽车即停止运动，则刹车后10s内汽车的位移等于后7.5s内的位移，大小为：
x=
答：刹车后10s末车离开始刹车点的距离为56.25m
（1）通过计算判断放开木板A后，木板A是否会在桌面上滑动；
（2）求放开木板A后，B在木板A上滑行的距离；
（3）求放开木板A后，滑块B与木板A相互摩擦而产生的内能．
正确答案
解：（1）滑块B对木板A的滑动摩擦力为fBA=μ1m2g=1N
地面与木板A间的最大静摩擦力为：fDA=μ2（m1+m2）g=0.5N＜fBA
故木板A会滑动；
（2）放开A后，木板A做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，有：fBA-fDA=m1a1
滑块B做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律，有：μ1m2g=m2a2
设两者达到共同速度的时间为t，则有：a1t=v0-a2t
此过程中木板A的位移为
滑块B的位移为：
滑块A与B的位移差为：△x=x2-x1
联立解得：△x=0.27m
（3）放开木板A后，滑块B与木板A相互摩擦而产生的内能为：Q=fBA•△x=0.27J；
答：（1）放开木板A后，木板A会在桌面上滑动；
（2）放开木板A后，B在木板A上滑行的距离为0.27m；
（3）放开木板A后，滑块B与木板A相互摩擦而产生的内能为0.27J．
解析
解：（1）滑块B对木板A的滑动摩擦力为fBA=μ1m2g=1N
地面与木板A间的最大静摩擦力为：fDA=μ2（m1+m2）g=0.5N＜fBA
故木板A会滑动；
（2）放开A后，木板A做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，有：fBA-fDA=m1a1
滑块B做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律，有：μ1m2g=m2a2
设两者达到共同速度的时间为t，则有：a1t=v0-a2t
此过程中木板A的位移为
滑块B的位移为：
滑块A与B的位移差为：△x=x2-x1
联立解得：△x=0.27m
（3）放开木板A后，滑块B与木板A相互摩擦而产生的内能为：Q=fBA•△x=0.27J；
答：（1）放开木板A后，木板A会在桌面上滑动；
（2）放开木板A后，B在木板A上滑行的距离为0.27m；
（3）放开木板A后，滑块B与木板A相互摩擦而产生的内能为0.27J．
正确答案
解析
解：未加F时，物体受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律有：a=
当施加F后，加速度a′=
故选D．
正确答案
10
25
解析
解：根据牛顿第二定律得，物体的加速度为：a=
5s末的速度为：v=at=2×5m/s=10m/s，
5s内的位移为：x=
故答案为：10，25
（2015秋•萍乡期中）质量为m=4kg的小物块靜止于水平地面上的A点，现用F=1ON的水平恒力拉动物块，一段时间后在B点撤去水平力的作用，物块继续滑动一段位移最终停在C点．已知A、C两点相距x=2
①A、B间的距离x1；
②撤去力F后物块继续滑行的时间t．
正确答案
解析
解：（1）取小物块为研究对象，从A到B过程的整个运动过程中有拉力与摩擦力做功，根据动能定理，有：
Fx1-fx=0
其中：f=μmg
联立解得：x1=16m；
（2）对A到C过程运用动能定理，有：Fx1-μmg
代入数据解得：v=4m/s
C到B过程，根据牛顿第二定律，有：μmg=ma′，
解得：a′=μg=2m/s2，
根据平均速度公式，有：v=a′t，
代入数据解得：t=2s；
答：（l）A、B间的距离x1为16m；
（2）撤去力F后物块继续滑动的时间t为2s
（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；
（3）在上问中，若R=2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向．
正确答案
解：（1）金属棒开始下滑的初速为零，
由牛顿第二定律得：mgsinθ-μmgcosθ=ma ①
由①式解得：a=10×（0.6-0.25×0.8）m/s2=4m/s2 ②；
（2）设金属棒运动达到稳定时，速度为v，所受安培力为F，
棒在沿导轨方向受力平衡：mgsinθ一μmgcos0一F=0 ③
此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率：Fv=P ④
由③、④两式解得：
（3）设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为l，磁场的磁感应强度为B，
感应电流：
电功率：P=I2R ⑦
由⑥、⑦两式解得：
磁场方向垂直导轨平面向上；
答：（1）金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小为4m/s2；
（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，该速度的大小为10m/s；
（3）若R=2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，磁感应强度的大小为0.4T，方向：垂直于轨道平面向上．
解析
解：（1）金属棒开始下滑的初速为零，
由牛顿第二定律得：mgsinθ-μmgcosθ=ma ①
由①式解得：a=10×（0.6-0.25×0.8）m/s2=4m/s2 ②；
（2）设金属棒运动达到稳定时，速度为v，所受安培力为F，
棒在沿导轨方向受力平衡：mgsinθ一μmgcos0一F=0 ③
此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率：Fv=P ④
由③、④两式解得：
（3）设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为l，磁场的磁感应强度为B，
感应电流：
电功率：P=I2R ⑦
由⑥、⑦两式解得：
磁场方向垂直导轨平面向上；
答：（1）金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小为4m/s2；
（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，该速度的大小为10m/s；
（3）若R=2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，磁感应强度的大小为0.4T，方向：垂直于轨道平面向上．
A
Bx
C2x
D动摩擦因数未知，无法求出
正确答案
解析
解：当用水平力F作用于A上，且两物块以相同加速度向左加速运动时，整体的加速度a=
隔离对B分析，根据牛顿第二定律有：F弹-μ•2mg=2ma，解得
当用同样大小，方向相反的力作用于B上，整体的加速度a′=
隔离对A分析，根据牛顿第二定律有：F弹′-μmg=ma′，解得
根据胡克定律得，
解得
故选：A．
如图1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2、3所示，则小环的质量为m=______kg；细杆与地面间的倾角为α=______．
正确答案
1
30°
解析
解：将F-t图与v-t图对照可以得到：当推力F=5.5N时，物体在做匀加速直线运动，此时F-mg sinα=ma…①；
当推力F=5N时，物体在做匀速直线运动，此时推力F=mg sinα…②．
再由v-t图得到匀加速时加速度的大小为：a=
将①②③联立解得：m=1kg，α=30°．
故答案为：1，30°．
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