- 牛顿运动定律
- 共29769题
开学初,小源到建设银行营业网点兑换了此前在网上预约的中国高铁纪念币。这枚纪念币由中国人民银行发行,面额10元,每人限兑20枚,且需要提前预约。小源打算与班上同学分享自己的喜悦。他可以向大家这样介绍
①纪念币面额和实际购买力都是由中国人民银行规定的
②纪念币可以直接购买商品,也具有支付手段等货币职能
③纪念币发行量有限,具有一定的收藏价值和升值空间
④纪念币不能与同面额人民币等值流通,必须在规定时间地点使用
正确答案
解析
①错误,国家无权规定纪念币的实际购买力;④错误,纪念币与同面额人民币等值流通,在任何时间地点都可使用;由中国人民银行发行的纪念币属于法定货币,可以直接购买商品,也具有支付手段等货币职能,因其发行量有限,具有一定的收藏价值和升值空间,故②③正确。
知识点
一根质量为M的木棒,上端用细绳系在天花板上,棒上有一质量为m的猴子,如图所示.如将绳子剪断,猴子沿棒向上爬,仍保持与地面间的高度不变,求这时木棒下落的加速度.
正确答案
方向向下
猴子与地面间的高度不变,则Ff=mg
对杆:Ff′+Mg=Ma,Ff=Ff′
所以木棒的加速度a=,方向向下.
在某元旦晚会上所放的花炮升高的最大高度是100 m.假设花炮爆炸前做竖直上抛运动,且在最高点爆炸,花炮的质量为2 kg,在炮筒中运动的时间为0.02 s,则火药对花炮的平均推力约为__________ N.(g取10 m/s2)
正确答案
4.5×103
设花炮从炮筒射出的速度为v,据竖直上抛运动公式得:
v==
m/s="44.7" m/s
花炮在炮筒中运动的加速度为:
a= m/s2=2.236×103 m/s2
由牛顿第二定律:F-mg=ma
F=ma+mg=2×(2.236×103+10) N=4.5×103 N.
2010年温哥华冬奥会上澳大利亚名将布莱特力压美国名将特特尔和克拉克以45分获得单板滑雪冠军。如图所示,质量为60kg的滑雪运动员,在倾角为30°的斜坡顶端,从静止开始匀加速下滑90m到达坡底,用时10s.若g取10m/s2,求
(1)运动员下滑过程中的加速度大小;
(2)运动员到达坡底时的速度大小;
(3)运动员受到的合外力大小.
正确答案
(1)由 得
=
(2分)
(2)
(2分)
(3) (2分)
略
如图所示,半径分别为r 和R的圆环竖直叠放(相切)于水平面上,一条公共斜弦过两圆切点且分别与两圆相交于a、b 两点.在此弦上铺一条光滑轨道,将一小球从a点由静止释放,设小球穿过切点时不受阻挡.求该小球从a点运动到b点所用的时间.
正确答案
设轨道ab与水平面间的夹角为θ,由几何关系可知:
轨道ab的长度
由牛顿第二定律可得,小球下滑的加速度
由运动学公式得
联立以上各式解得
2005年10月12日9时“神舟六号”载人飞船发射升空, 10月17日凌晨4时33分返回舱成功着陆.着地前1.5m时返回舱的速度约9m/s,此时返回舱底座四台反推火箭点火向下喷气,使重达3×104N的返回舱垂直着地瞬间的速度减为2m/s 左右,航天任务圆满完成.假设反推火箭的推力是恒定的,返回舱质量不变。估算每台反推火箭产生的推力.
正确答案
运用动能定理:
运用牛顿定律同样给分:
(G-F)h=m
(6分)
(3分)
(3分)
(2分)
每台(2分)
(2分)
每台 (2分)
哈尔滨冰雪大世界集天下冰雪艺术精华,融冰雪娱乐活动于一园,是当今世界规模最大、冰雪艺术景观最多、冰雪娱乐项目最全、夜晚景色最美的冰雪大世界游园会,至今已举办了十一届。在第十一届冰雪大世界景区建有一大型冰滑梯,该冰滑梯可看成倾角θ=30°长为50米的斜面。一名游客总质量m=60kg,他从静止开始匀加速下滑,在时间t=5s内滑至冰滑梯底端。(不计空气阻力,取g=10m/s2,结果保留2位有效数字)问:
(1)游客与滑梯冰面间动摩擦因数μ1为多大?
(2)游客从滑梯滑下后在水平地面上沿直线向前滑行(游客由滑梯底端滑至水平面时速度大小不变、方向变为水平),若游客与水平地面间的动摩擦因数μ2=0.5,求游客在水平地面上滑行多远后停下?
正确答案
(1)0.12 (2)40m
略
如图所示,质量之比为1:2的两木块A和B叠放在光滑水平面上,它们之间的最大静摩擦力为f,木块B与劲度系数为k的轻质弹簧连,弹簧的另一端固定在墙上。为使A和B在振动过程中不发生相对滑动,则它们的振幅不能大于 。
正确答案
3f/k
试题分析:A和B在振动过程中恰好不发生相对滑动时,AB间静摩擦力达到最大,此时振幅最大.先以A为研究对象,根据牛顿第二定律求出加速度,再对整体研究,根据牛顿第二定律和胡克定律求出振幅.
解:当A和B在振动过程中恰好不发生相对滑动时,AB间静摩擦力达到最大.根据牛顿第二定律得:
以A为研究对象:
以整体为研究对象:kA=(M+m)a
联立两式得,
点评:本题运用牛顿第二定律研究简谐运动,既要能灵活选择研究对象,又要掌握简谐运动的特点.基础题.
(12分)如图所示,小球甲从倾角θ=30°的光滑斜面上高h=5 cm的A点由静止释放,同时小球乙自C点以速度v0沿光滑水平面向左匀速运动,C点与斜面底端B处的距离L=0.6 m.甲滑下后能沿斜面底部的光滑小圆弧平稳地朝乙追去,甲释放后经过t=1 s刚好追上乙,求乙的速度v0(g=10 m/s2).
正确答案
0.2 m/s,方向水平向左
设小球甲在光滑斜面上运动的加速度为a,运动时间为t1,运动到B处时的速度为v1,从B处到追上小球乙所用时间为t2,则
a=gsin 30°=5 m/s2 ①
由得:t1=0.2 s ②
t2=t-t1=0.8 s③
v1=at1=1 m/s④
v0t+L=v1t2⑤
代入数据解得:v0=0.2 m/s,方向水平向左.
答案:0.2 m/s,方向水平向左
本题考查运动学中的追击问题,小球甲由最高点A下滑到最低点的速度可由匀加速直线运动公式求得,此过程的运动时间也可求得,再由追上乙球的时间上和位移上的等量关系列式求解
在探究物体的加速度与力、质量的关系时,采用了一种科学方法,叫___________,即先控制物体的___________不变,探究加速度与力的关系;再控制____________不变,探究加速度与质量的关系;最后再综合起来,得到加速度与力和质量的关系.
正确答案
2.6 m
该同学起跳时的加速度:a=="6.3" m/s2,故他起跳速度为v="at=2.8" m/s,他竖直向上跳起的高度为:h=
="0.4" m,则他能摸到的高度:H=h+h0="2.6" m.
如图,固定的光滑细杆与水平地面成一定倾角θ,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆向上的拉力F作用下向上运动.0~2s内拉力的大小为5.0N,2~4s内拉力的大小变为5.5N,小环运动的速度-时间图象.求:(g取10m/s2)
(1)小环在加速运动时加速度a的大小.
(2)小环的质量m.
(3)细杆与水平地面之间的夹角θ.
正确答案
(1)由图得:a==
m/s2=0.5m/s2
(2)由小环运动的v-t图可知,当F1=5N时,在0-2s时间内小环做匀速运动;
F2=5.5N时,在2-4s内小环做匀加速运动,则有:
F1-mgsinα=0 ①
F2-mgsinα=ma ②
代入数据解得:m=1kg
(3)将m=1kg带入①式得:
α=30°
答:(1)小环在加速运动时的加速度a的大小为0.5m/s2
(2)小环的质量为1kg;
(3)细杆与水平地面之间的夹角α为30°
如图所示,木块A、B用一轻弹簧相连,竖直放在木块C上,C静置于水平地面上,A、B、C的质量之比是1:2:3,设所有接触面都光滑。当沿水平方向迅速抽出木块C的瞬间,A、B的加速度分别是aA=_________,aB=_________。
正确答案
0 3g/2
因为A处于静止状态,所以弹簧的弹力,故弹簧对B的弹力
,当迅速抽出C的瞬间,弹簧的长度来不及改变,所以A仍受重力和弹簧的弹力处于平衡状态,即A的加速度为零,B受到竖直向下的重力和竖直向下的弹力,根据牛顿第二运动定律可得
一学生用弹簧秤竖直悬挂质量为m的砝码,由静止乘电梯从地面到达某楼层,同时不断地观察弹簧秤示数的变化,记下相应的数据和时间,根据所得数据绘出了如图所示的v-t图象.试求:(取重力加速度g为10 m/S2)
小题1:电梯运行中的最大速度
小题2:电梯上升的最大高度.
正确答案
小题1:4 m/s
小题2:24m
(1)0~2S为加速上升阶段由牛顿第二定律有:
(3分)
解得:a=2 m/s2(1分)
故最大速度v="at=4" m/s. (2分)
(2)总位移 (4分)
一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动,弹簧床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来,如图所示。结合图像,g=10 m/s2, 试求:
小题1:运动员的质量;
小题2:运动过程中,运动员最大加速度;
小题3:不计空气阻力,运动过程中,运动员离开蹦床上升的最大高度
正确答案
小题1:50Kg
小题2:
小题3:3.2m
(1)曲线一开始是运动员停在蹦床上,压力是500N。于是运动员重力是500N。于是运动员质量50Kg
(2)最大弹力:
由 得
(3)空中时间: 下落时间:
最大高度m=3.2m
小球由静止出发,从斜面顶端沿斜面作匀加速运动,接着在光滑水平面上作匀速运动
,通过的总路程是
,则小车在斜面上运动的加速度是
,斜面的长度是
。
正确答案
解得a=0.2
,斜面长度
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