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题型:简答题
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简答题

如图所示,在水平地面放一质量为1.0kg的木块,木块与地面间的动摩擦因数为0.6,在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2,已知Fl=3.0N,F2=4.0N,g取10N/kg,则:

(1)木块受到的摩擦力为多少?

(2)若将F2顺时针转90°,此时木块在水平方向上受的合力大小为多少?加速度是多少?

正确答案

解:据题意知,当物体运动时滑动摩擦力为:f=μmg=6N

(1)由图可知,根据力的平行四边形定则,可得两个拉力的合力大小为:F==5N

由于两拉力的合力小于滑动摩擦力,所以物体静止.

根据受力平衡条件,则有木块受到的摩擦力为5N;

(2)当将F2顺时针转90°,则两个拉力的合力大小为7N,所以此时木块在水平方向受到的合力大小也为7N,大于滑动摩擦力.

所以物体的合力为:F=7N-6N=1N

得:a===1m/s2

答:(1)木块受到的摩擦力为5N.

(2)若将F2顺时针转90°,此时木块在水平方向上受的合力大小为1N.加速度是1m/s2

解析

解:据题意知,当物体运动时滑动摩擦力为:f=μmg=6N

(1)由图可知,根据力的平行四边形定则,可得两个拉力的合力大小为:F==5N

由于两拉力的合力小于滑动摩擦力,所以物体静止.

根据受力平衡条件,则有木块受到的摩擦力为5N;

(2)当将F2顺时针转90°,则两个拉力的合力大小为7N,所以此时木块在水平方向受到的合力大小也为7N,大于滑动摩擦力.

所以物体的合力为:F=7N-6N=1N

得:a===1m/s2

答:(1)木块受到的摩擦力为5N.

(2)若将F2顺时针转90°,此时木块在水平方向上受的合力大小为1N.加速度是1m/s2

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题型:简答题
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简答题

因搬家要把一质量为300kg钢琴从阳台上降落到地面,用一绳吊着钢琴先以0.5m/s匀速降落,当钢琴底部距地面高h时,又以大小为1m/s2的加速度匀减速运动,钢琴落地时速度刚好为零(g取10m/s2).

求:(1)钢琴匀减速运动时所受的合外力;

(2)钢琴做匀减速运动的时间t;

(3)匀减速运动的距离h.

正确答案

解:(1)由牛顿第二定律得:F=ma

代入数据:F=300×1=300N

(2)由运动学公式可得:vt=v0+at

即:0=0.5-1t解得:t=0.5s

(3)

代入数据:

答:(1)钢琴匀减速运动时所受的合外力为300N;

(2)钢琴做匀减速运动的时间t为0.5s;

(3)匀减速运动的距离h为0.125m.

解析

解:(1)由牛顿第二定律得:F=ma

代入数据:F=300×1=300N

(2)由运动学公式可得:vt=v0+at

即:0=0.5-1t解得:t=0.5s

(3)

代入数据:

答:(1)钢琴匀减速运动时所受的合外力为300N;

(2)钢琴做匀减速运动的时间t为0.5s;

(3)匀减速运动的距离h为0.125m.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,在真空中足够大的绝缘水平面上,有一质量为0.20kg的带电小物块处于静止状态.从t=0时刻开始,在水平面上方空间加一个范围足够大,方向水平的匀强电场,使小物块由静止开始向右做匀加速直线运动,当小物块1.0s时撤去该电场,已知小物块受到的电场力大小为0.60N,小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.10,取重力加速度g=10m/s2.求小物块:

(1)在1.0s末的速度大小;

(2)运动的总位移大小.

正确答案

解:(1)小物块受电场力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律有qE-μmg=ma1

a1==2m/s2

根据运动学公式t1=1.0s时小物块的速度大小有:

v1=a1t1=2×1=2m/s                                           

(2)小物块t1=1.0s内位移的大小m  

撤去电场后小物块做匀减速运动,根据牛顿第二定律有μmg=ma2

由v2=2a2x2可知;

撤去拉力后小物块又前进的位移为:

x2===2m;

小物块运动的总位移大小x=x1+x2=1+2=3m

答:(1)小物块运动1.0s时速度v的大小为2m/s;

(2)小物块运动总位移x的大小为3m;

解析

解:(1)小物块受电场力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律有qE-μmg=ma1

a1==2m/s2

根据运动学公式t1=1.0s时小物块的速度大小有:

v1=a1t1=2×1=2m/s                                           

(2)小物块t1=1.0s内位移的大小m  

撤去电场后小物块做匀减速运动,根据牛顿第二定律有μmg=ma2

由v2=2a2x2可知;

撤去拉力后小物块又前进的位移为:

x2===2m;

小物块运动的总位移大小x=x1+x2=1+2=3m

答:(1)小物块运动1.0s时速度v的大小为2m/s;

(2)小物块运动总位移x的大小为3m;

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简答题

如图所示,长为L=2m、质量为M=8kg的木板,放在水平地面上,木板向右运动的速度v=6m/s时,在木板前端轻放一个大小不计,质量为m=2kg的小物块.木板与地面、物块与木板间的动摩擦因数均为μ=0.2,g=10m/s2,求:

(1)物块及木板的加速度;

(2)物块滑离木板时的速度.

正确答案

解:(1)物块与木板间的摩擦作用使得物块与木板一起运动

加速度am=μg=2m/s2

木板的加速度设为aM,则:μmg+μ(m+M)g=MaM

解得:aM=3m/s2

(2)木块离开木板的条件是,两者的相对位移至少是L,

设物块经ts从木板上滑落,则 L=v0t--

代入数据,解得:t=0.4s或t=2s(舍去)

故滑离时物块的速度:v=amt=2×0.4=0.8m/s

答:(1)物块的加速度为2m/s2,木板的加速度为3m/s2

(2)物块滑离木板时的速度为0.8m/s.

解析

解:(1)物块与木板间的摩擦作用使得物块与木板一起运动

加速度am=μg=2m/s2

木板的加速度设为aM,则:μmg+μ(m+M)g=MaM

解得:aM=3m/s2

(2)木块离开木板的条件是,两者的相对位移至少是L,

设物块经ts从木板上滑落,则 L=v0t--

代入数据,解得:t=0.4s或t=2s(舍去)

故滑离时物块的速度:v=amt=2×0.4=0.8m/s

答:(1)物块的加速度为2m/s2,木板的加速度为3m/s2

(2)物块滑离木板时的速度为0.8m/s.

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题型: 单选题
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单选题

如图所示为阿特伍德设计的装置,不考虑绳与滑轮的质量,不计轴承摩擦、绳与滑轮间的摩擦.初始时两人均站在水平地面上;当位于左侧的甲用力向上攀爬时,位于右侧的乙始终用力抓住绳子,最终至少一人能到达滑轮.下列说法正确的是(  )

A若甲的质量较大,则乙先到达滑轮

B若甲的质量较大,则甲、乙同时到达滑轮

C若甲、乙质量相同,则乙先到达滑轮

D若甲、乙质量相同,则甲先到达滑轮

正确答案

A

解析

解:对甲有:F-mAg=mAaA,解得,对乙有:F-mBg=mBaB,解得:

当甲的质量大,则甲的加速度小,根据l=知,甲的运动时间长,所以乙先到达滑轮.

当甲乙的质量相等,则运动时间相同,同时到达滑轮.故A正确,B、C、D错误.

故选A.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,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=0.8m,B点距C点的距离L=2.0m.(滑块经过B点时没有能量损失,g=10m/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=1.0s时速度的大小.

正确答案

解:(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vm,设滑块在斜面上运动的加速度大小为a1

根据牛顿第二定律,有

mgsin30°=ma1

根据运动学公式,有

解得:vm=4m/s

即滑块在运动过程中的最大速度为4m/s.

(2)滑块在水平面上运动的加速度大小为a2

根据牛顿第二定律,有

μmg=ma2

根据运动学公式,有

vm2=2a2L

解得:μ=0.4

即滑块与水平面间的动摩擦因数μ为0.4.

(3)滑块在斜面上运动的时间为t1

根据运动学公式,有

vm=a1t1

得t1=0.8s

由于t>t1

故滑块已经经过B点,做匀减速运动t-t1=0.2s

设t=1.0s时速度大小为v

根据运动学公式,有

v=vm-a2(t-t1

解得:v=3.2m/s

滑块从A点释放后,经过时间t=1.0s时速度的大小为3.2m/s.

解析

解:(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vm,设滑块在斜面上运动的加速度大小为a1

根据牛顿第二定律,有

mgsin30°=ma1

根据运动学公式,有

解得:vm=4m/s

即滑块在运动过程中的最大速度为4m/s.

(2)滑块在水平面上运动的加速度大小为a2

根据牛顿第二定律,有

μmg=ma2

根据运动学公式,有

vm2=2a2L

解得:μ=0.4

即滑块与水平面间的动摩擦因数μ为0.4.

(3)滑块在斜面上运动的时间为t1

根据运动学公式,有

vm=a1t1

得t1=0.8s

由于t>t1

故滑块已经经过B点,做匀减速运动t-t1=0.2s

设t=1.0s时速度大小为v

根据运动学公式,有

v=vm-a2(t-t1

解得:v=3.2m/s

滑块从A点释放后,经过时间t=1.0s时速度的大小为3.2m/s.

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题型: 单选题
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单选题

一长轻质木板置于光滑水平地面上,木板上放质量分别为mA=1kg和mB=2kg的A、B两物块,A、B与木板之间的动摩擦因数都为μ=0.2,水平恒力F作用在A物块上,如图所示(重力加速度g取10m/s2).则(  )

A若F=1N,则物块、木板都静止不动

B若F=1.5N,则A物块所受摩擦力大小为1.5N

C若F=4N,则B物块所受摩擦力大小为4N

D若F=8N,则B物块的加速度为1m/s2

正确答案

D

解析

解:A与木板间的最大静摩擦力fA=μmAg=0.2×1×10N=2N,

B与木板间的最大静摩擦力fB=μmBg=0.2×2×10N=4N,

A、F=1N<fA,所以AB即木板保持相对静止,整体在F作用下向左匀加速运动,故A错误;

B、若F=1.5N<fA,所以AB即木板保持相对静止,整体在F作用下向左匀加速运动,根据牛顿第二定律得:

F-f=mAa,所以A物块所受摩擦力f<F=1.5N,故B错误;

C、F=4N>fA,所以A在木板上滑动,B和木板整体受到摩擦力2N,轻质木板,质量不计,所以B的加速度a===1m/s2

对B进行受力分析,摩擦力提供加速度,f′=mBa=2×1=2N,故C错误;

D、F=8N>fA,所以A相对于木板滑动,B和木板整体受到摩擦力2N,轻质木板,质量不计,所以B的加速度a===1m/s2故D正确.

故选:D.

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题型:简答题
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简答题

在平直铁轨上以60m/s速度行驶的动车组车箱内,乘客突然发现,悬挂在箱顶上的物体悬线向车前进方向偏离竖直方向θ=14°角,如图所示,从此刻起动车组保持该情形不变,求:(tan14°=0.25,g=10m/s2

(1)动车组是匀加速直线运动还是匀减速直线运动;

(2)动车组的加速度大小;

(3)动车组若作匀减速直线运动,30s内运动的距离.

正确答案

解:

(1)由图可知,合力方向水平向左,而速度水平向右,动车组做匀减速直线运动;   

(2)球所受合外力为:F=mgtanθ,故其加速度为:a==gtan14°=2.5m/s2

车与球的加速相同,也是2.5m/s2

(3)设经过时间t车停止,则有:

故24s以后,车就停止了,30s内的位移为:

答:

(1)动车组是匀减速直线运动;

(2)车的加速度为2.5m/s2

(3)动车组若作匀减速直线运动,30s内运动的距离为720m

解析

解:

(1)由图可知,合力方向水平向左,而速度水平向右,动车组做匀减速直线运动;   

(2)球所受合外力为:F=mgtanθ,故其加速度为:a==gtan14°=2.5m/s2

车与球的加速相同,也是2.5m/s2

(3)设经过时间t车停止,则有:

故24s以后,车就停止了,30s内的位移为:

答:

(1)动车组是匀减速直线运动;

(2)车的加速度为2.5m/s2

(3)动车组若作匀减速直线运动,30s内运动的距离为720m

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题型:填空题
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填空题

一弹簧上端固定,下端挂一质量200克的物体,平衡时弹簧伸长1厘米,弹簧的劲度系数K=______N/m,现把物体再往下拉1厘米然后放手,刚放手瞬间,物体的加速度a=______,加速度方向向______.(取10m/s2

正确答案

200

10m/s2

竖直向上

解析

解:当物体悬挂在弹簧下时,弹簧伸长量为1cm,此时物体处于平衡状态,弹簧拉力与重力大小相等故有:F=mg=0.2×10N=2N,又此时弹簧伸长量x=1cm=0.01m,根据胡克定律F=kx有,此时弹簧的劲度系数为:

当再把物体下拉1cm时,此时弹簧伸长量为:x′=2cm=0.02m,

弹力大小为:F′=kx′=200×0.02N=4N

此时物体受弹簧拉力和重力作用,合力大小为:F=F′-mg=4-0.2×10N=2N

根据牛顿第二定律物体产生的加速度为:

由于合力与弹簧弹力方向一致,故加速度方向竖直向上.

故答案为:200,10m/s2,竖直向上.

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题型: 单选题
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单选题

A、B两球的质量均为m,两球之间用轻弹簧相连,放在倾角为30°的光滑斜面上,A球左侧靠墙,用大小为mg沿斜面向下的力F推B球,A、B静止,如图所示.然后突然将力F撤去,在撤去力F的瞬间,A、B两球的加速度分别为(  )

A0,

B

C0,g

D

正确答案

C

解析

解:开始弹簧的弹力F=mg+mgsin30°=1.5mg,

撤去F后,弹簧的弹力不变,对A分析,在沿斜面方向上受弹簧的弹力和墙壁的弹力,合力为零,则A的加速度为零.

对B,根据牛顿第二定律得:,故C正确,A、B、D错误.

故选:C

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题型: 单选题
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单选题

物体由静止开始运动,所受合力变化如图所示,则在3s内物体位移最大的是(  )

A

B

C

D

正确答案

B

解析

解:由图示图象可知,物体在每秒内所受的合力大小分别为1N、3N、5N,

开始时的合力越大,物体的加速度越大,每秒结束时的速度越大,

由x=v0t+at2可知,物体在相等时间(t=1s内)的位移越大,

因此第一秒内合力为5N、第二秒内合力为3N、第三秒内合力为1N时,物体的位移最大;

故选:B.

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题型: 多选题
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多选题

(2015秋•潮州期末)如图所示,一个物体由A点出发分别到达C1,C2,C3,物体在三条轨道上的摩擦不计,则下列说法错误的是(  )

A物体在三条轨道上的运动时间相同

B物体到达C2点时速度最大

C物体到达C1点的时间最短

D在AC3上运动的加速度最小

正确答案

A,B

解析

解:ACD、设任一斜面的倾角为θ,斜面的高为h.

根据牛顿第二定律得:a==gsinθ,则在AC1上运动的加速度最大;AC3上运动的加速度最小

位移大小为:x=,根据x=gsinθt2

得:t=,则可知,θ越大,t越短,可知到AC1的时间最短,故A错误,CD正确.

B、物体下滑过程中,机械能守恒,则知在 C1、C2、C3处的动能相等,速度大小相等.故B错误.

本题选错误的;故选:AB.

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,传送带的水平部分长为L,运动速率恒为v,在其左端放上一无初速的小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左到右的运动时间不可能为(  )

A

B

C

D

正确答案

A

解析

解:①当木块一直做匀加速直线运动.

若木块一直做匀加速直线运动到达右端时的速度还未达到v.

根据牛顿第二定律得,a=μg.

根据L=,解得

若木块一直做匀加速直线运动到达右端时的速度刚好为v.

根据L=

解得t=

②当木块先做匀加速直线运动,再做匀速直线运动.

匀加速直线运动的时间,匀加速直线运动的位移

则匀速直线运动的位移

则匀速直线运动的时间

则总时间为t=.故B、C、D正确,A错误.

本题选不可能的,故选A.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,一质量为m的物块放在水平地面上,现在对物块施加一个大小为F的水平恒力,使物块从静止开始向右移动距离s后立即撤去F,物块与水平地面的动摩擦因数为μ求:

(1)撤去F时,物块的速度大小;

(2)撤去F后,物块还能滑行多远?

正确答案

解:

(1)力F作用过程中,物块速度为v,由(F-μmg)s=mv2-0

所以v=

(2)设撤去后滑行距离为s′

全过程(F-μmg)s-μmgs′=0-0

解得:s′=(-1)s

答:(1)撤去F时,物块的速度大小

(2)撤去F后,物块还能滑行(-1)s.

解析

解:

(1)力F作用过程中,物块速度为v,由(F-μmg)s=mv2-0

所以v=

(2)设撤去后滑行距离为s′

全过程(F-μmg)s-μmgs′=0-0

解得:s′=(-1)s

答:(1)撤去F时,物块的速度大小

(2)撤去F后,物块还能滑行(-1)s.

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题型:简答题
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简答题

质量为m的子弹以v0的初速度打击重沙袋,已知射入沙袋中所受平均阻力为f,求:在沙袋中能前进的距离.

正确答案

解:子弹射入重沙袋的过程中,做匀减速直线运动,

根据牛顿第二定律得:

a=

根据匀变速直线运动位移速度公式得:

x=

答:在沙袋中能前进的距离为

解析

解:子弹射入重沙袋的过程中,做匀减速直线运动,

根据牛顿第二定律得:

a=

根据匀变速直线运动位移速度公式得:

x=

答:在沙袋中能前进的距离为

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