- 牛顿运动定律
- 共29769题
如图甲所示，足够长的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，沿杆方向给环施加一个拉力
(1)求小环的质量大小
(2)若在1.5s末撤除力F，则撤除力F后物体经多长时间回到细杆底端
正确答案
（1）2kg （2）1s
试题分析：(1)分析小环受力：重力mg，沿杆子拉力F，杆子的弹力
设杆子与水平方向倾角为θ，在0～1s内有F=5N,小环匀加速运动，
1s后F=4N，小环匀速运动，有
由图像知，0～1s内加速度
解得m=2kg
(2) 0～1s内小环向上匀加速运动的位移
在1～1.5s内匀速运动的位移
撤除力F后，小环运动加速度大小为
撤除力F后小环继续向上减速运动，初速度v=0.5m/s,到达最高点的时间
到达最高点后，小环向下加速运动，设小环由最高点到底端时间为t2
有：
解得
撤除力F后小环运动到杆子底端总时间
点评：中等难度。多过程问题可以把每个小过程分开研究，把一个大题拆成多个小题研究可以使问题简化。
一质量为M=4kg、长为L=3m的木板，在水平向右F=8N的拉力作用下，以ν0=2m/s的速度沿水平面向右匀速运动。某时刻将质量为m=1kg的铁块（看成质点）轻轻地放在木板的最右端，如图．不计铁块与木板间的摩擦。若保持水平拉力不变，请通过计算说明小铁块能否离开木板？若能，进一步求出经过多长时间离开木板？
正确答案
由于t＜t
略
如右图所示，质量之比2:1的球A、B，由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在正在竖直向上做匀速运动的电梯内，细线承受的拉力为F；某时刻突然剪断细线，那么在细线断的瞬间，弹簧的弹力大小为___________；小球A的加速度大小为_________
正确答案
0.33F ， 1.5g
试题分析：由于弹簧形变量较大，在间断细线的瞬间弹簧弹力不能发生突变，在匀速运动阶段F=3mg，kx=2mg，kx=0.33F，小球A受到竖直向下的重力2mg和竖直向下的弹簧弹力mg的作用，所以加速度为1.5g
点评：难度较小，明确模型的类型，如果是细绳，则弹力可以突变，如果是弹簧或橡皮筋则弹力不能突变
工厂的一条流水线由如图所示的传送带组成，水平部分AB长5.0m，BC与水平面的夹角为37°．且BC=8.0m，整条皮带沿图示方向以4.0m/s的速度运动。现把二个物体轻轻地放在A点上，它将被皮带送到C点，假设在这一过程中物体始终没有离开传送带飞出去，物体与各段皮带间的动摩擦因数均为0.8．求：物体从A点被送到C点所用的时间．（sin37°=0.6，cos37°= 0:8，g=10m/s2）
正确答案
3.5S
质量m=0.2kg的物体从高H=20m的楼顶由静止开始下落，经过时间t=2.5s后着地，（g=10m/s2），求：
(1) 物体受到的空气阻力的大小
（2）重力对物体做的功和空气阻力对物体做的功
（3）合外力对物体做的功
（4）刚要着地时重力的瞬时功率
正确答案
（1）0.72N（2）-14.4J（3）25.6J（4）32W
试题分析：
点评：动能定理在使用的时候一定要注意 分清楚物体运动的始末状态
如图所示，货车正在以a1="0.1" m/s2的加速度启动.同时，一只壁虎以v2=" 0.2" m/s的速度在货车壁上向上匀速爬行.试求：
（1）经过2 s时，地面上的人看到壁虎的速度大小和方向；
（2）经过2 s的时间壁虎相对于地发生的位移；
（3）壁虎做直线运动还是曲线运动？
正确答案
（1）0.2
略
为了安全，在高速公路旁通常有安全测距警示标记，提醒司机车距必须不小于200m的安全距离，若高速公路上汽车行驶的最高速度为120km／h，某物理研究性学习小组为了弄清安全距离为200m的理论依据．查到两条相关的信息，请根据相关信息，回答以下问题。（g=10 m/s2）
资料一：驾驶员的反应时间：0.3s—0.6s之间
资料二：各种路面与轮胎之间的动摩擦因数：
①在计算中驾驶员的反应时间应该取多少？为什么？
②在计算中路面与轮胎之间的动摩擦因数应该取多少？为什么？
③通过你的计算来说明200m为必要的安全距离．
正确答案
①取0.6s．最长的反应时间，对应刹车之前最大可能运动距离。
②取0.32．最小的动摩擦因数，对应最大的刹车距离。
③考虑最高车速v、最长反应时间t、及最小动摩擦因数μ的极限情况下：
由牛顿第二定律有：mmg="ma "
由运动学有： s＝vt＋v2/2mg＝193.6 m≈200 m
因此200m的安全距离是必要的。 （1分）
①取0.6s．最长的反应时间，对应刹车之前最大可能运动距离。 （2分）
②取0.32．最小的动摩擦因数，对应最大的刹车距离。 （2分）
③考虑最高车速v、最长反应时间t、及最小动摩擦因数μ的极限情况下：
由牛顿第二定律有：mmg="ma " （1分）
由运动学有： s＝vt＋v2/2mg＝193.6 m≈200 m（列式-2分，答案接近190m-1分）
因此200m的安全距离是必要的。 （1分）
如图所示，人站在电梯中的弹簧秤上，人的质量为m，重力加速度为g，当人和电梯一起以加速度a减速上升时（a＜g），人对地板的压力FN=______．
正确答案
由电梯正在减速上升，故处于失重状态，对人受力分析，受到重力mg，地面支持力N，加速度大小为a，
由牛顿第二定律：
mg-N=ma
即：
mg-N=ma
解得：
N=m（g-a）
根据牛顿第三定律可知，人对地板的压力FN=N=m（g-a）
故答案为：m（g-a）
（10分）一物块从倾角为θ、长为s的斜面的顶端由静止开始下滑，物块与斜面间的动摩擦因数为μ，求物块滑到斜面底端所需的时间。
正确答案
设物块质量为m，加速度为a，物块受力情况如下图所示。
mgsinθ－f=ma （2分）
N－mgcosθ=0 （2分）
f=μN （2分）
得：a=gsinθ－μgcosθ
由s=
本题考查牛顿第二定律的应用，物体在下滑过程中受到重力和摩擦力，两个力的合力提供加速度，垂直斜面方向受力平衡，求得加速度大小，再由运动学公式求解
（12分）据报载，我国自行设计生产运行速度可达v=150m/s的磁悬浮飞机。假设“飞机”的总质量m=5t，沿水平直轨道以a=1m/s2的加速度匀加速起动至最大速度，忽略一切阻力的影响，求：
（1）“飞机”所需的动力F
（2）“飞机”起动至最大速度所需的时间t
正确答案
（1）m=5t=5000kg
由牛顿第二定律得：“飞机”所需的动力 F=ma="5000N" 6分
（2）起飞所需时间 t=v/a=150s 6分
19、解析：（1）工件的加速度 a=v/t 3分
（2）设工件的质量为m，则由牛顿第二定律得
µmg＝ma 2分
所以动摩擦因素 µ=
（3）工件加速距离 
工件匀速距离 
所以工件从左端到达右端通过的距离
略
在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，保持小车的质量不变，改变小车所受的作用力，测得了下表所示的5组数据，并已在坐标平面上画出部分数据点，如图所示：
（1）在图中画出第 4组数据对应的数据点，然后作出a-F的关系图线；
（2）由所作图线可以得到结论：在质量一定的情况下，加速度 a与作用力 F成______比；
（3）当研究加速度与质量的关系时，应保持 不变，改变小车的质量来进行实验．
正确答案
（1）见右图（2分）
（2）正（2分）
（3）小车受到的作用力（2分）
（1）见右图（2分）
（2）由于a-F图象为过原点的直线，所以加速度 a与作用力 F成正比；
（3）这个实验采用的方法是控制变量法，研究加速度与质量的关系时，应保持小车受到的作用力不变
如图所示，AB、AC为不可伸长的轻绳，小球质量为m=0.4kg。当小车静止时，AC水平，AB与竖直方向夹角为θ=37°，试求小车分别以下列加速度向右匀加速运动时，两绳上的张力FAC、FAB分别为多少。取g=10m/s2。
（1）；（2）。
正确答案
（1）
（2），
设绳AC水平且拉力刚好为零时，临界加速度为
根据牛顿第二定律
联立两式并代入数据得
当，此时AC绳伸直且有拉力。
根据牛顿第二定律；，联立两式并代入数据得
当，此时AC绳不能伸直，。
AB绳与竖直方向夹角，据牛顿第二定律，。联立两式并代入数据得。
如图：一个小球被两根细绳BA和CA拉住，BA水平，此时CA上的拉力为F1．现将BA烧断，球开始摆动，剪断瞬间CA受到拉力为F2，当球摆回原处时CA受到的拉力为F3，则F1：F2：F3=______．
正确答案
（1）如图小球平衡时，所受合力为0，如图有：
F1sinθ=mg
所以F1=
（2）当绳剪断的瞬间，小球所受绳CA的拉力发生突变，AB绳中拉力消失，此时小球所受合力垂直于CA的方向向下，沿绳的方向合力为0，受力如下图所示：
由图可知，此时F2=mgsinθ
（3）当小球运动再回到A点时，小球仍受重力和绳AC的拉力作用，此时小球所受合力仍沿垂直于绳AC向下，沿绳方向小球所受合力等于0，由（2）分析知此时有：
F3=F2=mgsinθ
由（1）（2）（3）分析知：
F1：F2：F3=
故答案为：1：sin2θ：sin2θ
自制一个加速度计，其构造是：一根轻质杆，下端固定一个小球，上端装上水平轴O，杆可在竖直平面内左右摆动，用白硬纸作为表面，放在杆摆动的平面上，并有刻度，可以直接读出加速度的大小和方向。使用时加速度计右端朝汽车前进方向，如图所示。表面上，刻度线c在经过O的竖直线上，则在c处应标上加速度大小的数值是 m/s2；刻度线b在bo连线上，且∠boc=30°，则在b处应标上加速度大小数值是 m/s2。（g取9.8m/s2）
正确答案
0 ； 5.66
略
从地面竖直上抛一小球，设小球上升到最高点所用的时间为t1，从最高点下落到地面所用的时间为t2，若考虑到空气阻力的作用，则t1 t2 (填“＞” “="”" “＜”)
正确答案
＜
试题分析：上升过程中，空气阻力向下，下落过程中，阻力向上，根据牛顿第二定律可知，上升过程中的加速度大于下落过程的加速度，上升与下落的位移相同，根据
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