- 牛顿运动定律
- 共29769题
(10分).质量为
(1)恒力
(2)地面动摩擦因数
正确答案
12N 0.2
由图像可知物体
由
由牛顿第二定律得:
联(3)(4)立解得:
将(1)(2)代入(5)(6)得:
即力
本题考查牛顿第二定律，根据图像可求出两个过程的加速度大小，以两个过程为研究对象，根据牛顿第二定律列公式求解
如图：一质量为M的物块被两竖直板用力F夹住，物与板间的摩擦系数为μ，要使物块匀速向上运动而两竖直板不动，向上拉物块的力为______．要使物块匀速向下运动而两竖直板不动，向下拉物块的力为______．
正确答案
物块受到的滑动摩擦力f=μF，
物块向上运动时受力如图1所示，向下运动时受力如图2所示，
物体做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得；
F1=Mg+2f=Mg+2μF，F2+Mg=2f，F2=2μF-Mg，
故答案为：Mg+2µF；2µF-Mg．
如图所示，一倾角为θ的斜面上放一质量为M的木块，木块上固定一轻质支架，支架末端用丝线悬挂一质量为m的小球，木块沿斜面下滑时，小球与木块相对静止共同运动，求：
（1）当细线与斜面方向垂直（如图1）时小球的加速度大小及木块受到斜面的摩擦力大小；
（2）当用某外力拉动木块时，细线沿水平方向（如图2），求小球的加速度及细线对小球的拉力大小.
正确答案
(1) Ff=0 （2）
试题分析：(1)对小球分析: mgsinθ=ma1，
a1=gsinθ （3分）
整体分析：（M+m）gsinθ+Ff=（M+m）a1 ,
Ff=0 （3分）
(2) 对小球：mg /sinθ=ma2 ， a2="g" /sinθ. （3分）
细线对小球拉力
点评：本题难度较小，小球的加速度与小车的加速度相同，因此首先应以小球为研究对象，再以小车为研究对象分析
一质量为2kg的物体在4N的水平拉力作用下由静止开始在水平面上运动,已知物体与水平面之间的动摩擦因数为0.1求:
(1)运动后通过0.5m位移时,物体的速度有多大?
(2)为使它在运动0.5m位移时的速度大小恰好等于0.5m/s,可同时再对物体施加一个竖直向下的力F,则F为多大?(g取10m/s2)
正确答案
(1)1m/s (2)15N
(1)由牛顿第二定律:T-f=ma
得:
由
(2)由T-f=ma得:T-μ(mg+F)=ma,
又由
代入上式:4N-0.1(20N+F)=2kg×0.25m/s2得:F=15N
在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据。刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上滑动至静止留下的滑动痕迹，如图所示。在某次交通事故中，汽车在水平路面上留下的刹车线长度为14m，汽车轮胎与路面间的动摩擦因数为0.7。若将汽车刹车过程简化为匀减速直线运动，g 取10m/s2，求：
（1）汽车刹车过程中的加速度大小；
（2）汽车开始刹车时的速度大小。
正确答案
（1）
试题分析：（1）汽车刹车过程中所受到的摩擦力
根据牛顿第二定律：
则汽车刹车过程中的加速度
（2）根据运动学公式
汽车开始刹车时的速度
点评：稍难。在应用牛顿运动定律处理动力学的基本问题时，加速度是联系运动和力的纽带、桥梁。
（15分）如图15所示，传送带的水平部分ab＝2m，斜面部分bc＝4m，bc与水平面的夹角α＝37°。一个小物体A与传送带的动摩擦因数μ＝0.25，传送带沿图示的方向运动，速率v＝2 m/s.若把物体A轻放到a处，它将被传送带送到c点，且物体A不会脱离传送带．求物体A从a点被传送到c点所用的时间．(已知：sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)
正确答案
2.4 s
物体A轻放在a点后在摩擦力作用下向右做匀加速直线运动直到和传送带速度相等．在这一过程中有
a1＝
x1＝
经历时间为t1＝
此后随传送带运动到b点的时间为t2＝
当物体A到达bc斜面时，由于mgsin 37°＝0.6mg>μmgcos 37°＝0.2mg.所以物体A将再次沿传送带做匀加速直线运动，其加速度大小为
a2＝gsin 37°－μgcos 37°＝4 m/s2 ⑤
物体A在传送带bc上所用时间满足
bc＝vt3＋
代入数据得t3＝1 s⑦．(负值舍去)
则物体A从a点被传送到c点所用时间为
t＝t1＋t2＋t3＝2.4 s. ⑧
本题考查力与运动的关系，货物在水平传动带上由滑动摩擦力提供加速度，由运动学公式可求得运动到b端的时间和速度，到达斜面传送带时，因为货物速度小于传送带速度，所以一开始货物受到传送带沿斜面向下的滑动摩擦力，由牛顿第二定律可求得此过程的加速度大小，当两者速度相等时，判断重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力，可知货物相对传送带沿斜面下滑，所受滑动摩擦力沿斜面向上，再由牛顿第二定律求得加速度大小，此题为多过程问题，分别求得三个过程的时间，取和即可
如图所示为一足够长斜面，其倾角为θ＝37°，一质量m＝5 kg物体，在斜面底部受到一个沿斜面向上的F＝50 N的力作用由静止开始运动， 2 s末撤去力F，物体在前2 s内位移为4 m，(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)求：
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ；
(2)从静止开始3s内物体的位移和路程．
正确答案
(1)0.25 (3)3 m，方向向上。 7 m
（1）前2s内加速度为a1，由题意：S1=1/2a1t12 得a1="2" m/s2 （1分）
根据牛顿第二定律有：F－μmgcos37°－mgsin37°=ma1（2分）
解之得：μ=0．25（1分）
（2）在F被撤消后，物体还要继续向上运动，且是做匀减速运动，当速度为零位移达到最大值。设这过程的加速度为a2，撤消力F时的速度为v，匀减速运动的时间为t2，则有：
mgsin37°+μmgcos37°=ma2 解得：a2=8m/s2 ⑦ （1分）
2s末的速度v= a1t="4" m/s v=a2t2 解得t2=0.5s
匀减速到最高点的位移为S2=1/2a2t22=1m (2分)
之后物体沿斜面向下做匀加速直线运动，
对物体受力分析有： mgsin37°-μmgcos37°=ma3 解得：a3="4" m/s2（1分）
再经过t3="0.5" s 发生位移为S3=1/2a3t32=0.5m(2分)
所以前3.5s位移为S1+S2-S3=4.5m 方向向上(2分) 路程为S1+S2+S3=5.5m（2分）
质量为m的木块以水平初速度v0在水平地面上最多能滑行的距离为S，现在其上面固定一块同样的木块，使它们一起以2v0的初速度在同一水平地面上滑行，则最多能滑行的距离是______．
正确答案
物体滑动的加速度a=
上面固定一块同样的木块，加速度a′=
故答案为：4s．
水平路面上质量为30kg的手推车，在受到60N的水平推力时做加速度为1.5m/s2的匀加速直线运动，求：
（1）手推车受到的摩擦力大小；
（2）若撤去推力，车的加速度大小。
正确答案
（1）15N；（2）
试题分析：（1）
（2）
（10分）如图所示，有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上，木板质量为M=4kg，长为L=1.4m；木板右端放着一小滑块，小滑块质量为m=1kg，其尺寸远小于L。小滑块与木板之间的动摩擦因数为
（1）现用水平恒力F作用在木板M上，使得m能从M上面滑落下来，求：F大小的范围。
（2）其它条件不变，若恒力F=22.8牛顿，求：m在M上面滑动的时间。
正确答案
（1）
（1）小滑块与木板间的滑动摩擦力
因
即
如图，小车在水平面上以5m/s的速度向右做匀速直线运动，车厢内用OA、OB两细绳系 住 一个质量为2kg的物体，OA与竖直方向夹角为θ=37°,OB是水平的。后来小车改做匀减速运动，并经1．25m的位移停下来, (sin37º=0．6、g取10m/s2）
求
(1)车在匀速运动的过程中，两绳的拉力TA、TB各是多少?
(2)车在匀减速运动的过程中，两绳的拉力TA、TB各是多少?
正确答案
匀速运动时:
TA sinθ=TB ①
TAcosθ=" mg " ②
得TA="25N " TB=15N
(2)匀减速时,有向左的加速度,设B绳上弹力为0时(临界条件)加速度为a
TA sinθ="mg " ③
TAcosθ=ma0 ④
则:a0=gtanθ
因为a=g>gtanθ所以小球飞起来,TB="0" ,设此时A绳与竖直方向夹角为a
TA sina="mg " ⑤
TAcosa="ma " ⑥
解得TA=28．2N(也可用勾股定理解)
略
如图所示，光滑水平面上有一块木板，质量M = 1.0 kg，长度L=" 1.0" m．在木板的最左端有一个小滑块（可视为质点），质量m = 1.0 kg．小滑块与木板之间的动摩擦因数μ = 0.30．开始时它们都处于静止状态．某时刻起对小滑块施加一个F =" 8.0" N水平向右的恒力，此后小滑块将相对木板滑动. g取l0m/s2，求：
（1）小滑块和木板的加速度大小；
（2）小滑块离开木板时的速度大小；
（3）要使小滑块在木板上滑动时的速度始终是木板速度的2倍，需将恒力F改为多大？
正确答案
⑴M靠m给的摩擦力提供加速度，加速度最大值为 aM=
m的加速度为 am=
⑵L=
（3）9N
略
人用力使脚向下蹬地，使自己跳起来在用力等地向上运动的过程中，人对地的压力 地对人的支持力，地对人的支持力 人的重力（在该两空中选择填写“大于”、“小于”或者“等于”）。
正确答案
等于 等于
略
用如图（甲）所示的实验装置来验证牛顿第二定律，为消除摩擦力的影响，实验前必须平衡摩擦力．
（1）某同学平衡摩擦力时是这样操作的：将小车静止地放在水平长木板上，把木板不带滑轮的一端慢慢垫高，如图（乙），直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止．请问这位同学的操作是否正确？如果不正确，应当如何进行？答：______．
（2）如果这位同学先如（1）中的操作，然后不断改变对小车的拉力F，他得到M（小车质量）保持不变情况下的a-F图线是图中的______（将选项代号的字母填在横线上）．
（3）打点计时器使用的交流电频率f=50Hz．下图是某同学在正确操作下获得的一条纸带，A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出．写出用s1、s2、s3、s4以及f来表示小车加速度的计算式：a=______．根据纸带所提供的数据，算得小车的加速度大小为______m/s2（结果保留两位有效数字）．
正确答案
（1）小车由静止下滑，说明重力沿斜面的分力大于摩擦力，因此平衡过度，所以该同学的操作不正确，正确的操作应该为给小车一个初速度，小车能够带动纸带匀速下滑．
故答案为：该同学的操作不正确，正确的操作应该为给小车一个初速度，小车能够带动纸带匀速下滑．
（2）如果这位同学先如（1）中的操作，导致平衡摩擦力过度，因此当小车上还没有挂砂和砂桶时，小车应该就已经有加速度了，故图象ABD错误，C正确．
故选C．
（3）由题意可知两计数点只觉得时间间隔为：△T=
s3-s1=2a1T2
s4-s2=2a2T2
a=
即：a=
带入数据解得：a=0.60m/s2
故答案为：a=
一人在地面上最多能提起质量为m的重物，在沿竖直方向做匀变速运动的电梯中，他最多能提起质量为1.2m的重物，则电梯的加速度大小为 ，方向为 .(重力速度g = 9.8m/s2 ).
正确答案
1.63m/s2 ，竖直向下
人在地面能提起物体的力为：
在沿竖直方向做匀变速运动的电梯中，人提起物体的力不变；
故
试题点评：本题是考查对超重和失重的理解。
扫码查看完整答案与解析