- 用牛顿运动定律解决问题(一)
- 共673题
如图所示,一个质量m = 20kg的物块,在F = 60N的水平拉力作用下,从静止开始沿水平地面向右做匀加速直线运动。物块与地面间的动摩擦因数μ = 0.10。取重力加速度g = 10m/s2。
(1)画出物块的受力示意图;
(2)求物块运动的加速度大小;
(3)求物块速度达到v = 6.0m/s时移动的距离。
正确答案
解:(1)受力如图所示
(2)建立如图所示的直角坐标系,根据牛顿第二定律,
x方向:F-Ff = ma
y方向:FN-mg = 0
摩擦力:Ff =μFN 解得 a = 2.0m/s2
(3)根据,解得 x = 9.0m 。
某同学利用DIS研究电梯在竖直方向的运动。在电梯中挂一质量为3kg的重物,用力传感器测出悬绳的拉力F,得到如图所示的F-t图象。
(1)根据图象判断电梯在不同时间段加速度、速度的变化情况是:
A时间段____________________________________;
B时间段____________________________________;
C时间段____________________________________。
(2)若电梯在t=0时由静止开始运动,请判断电梯的运动方向,并叙述理由。
正确答案
(1)A:加速度先增大后减小,速度变大
B:匀速运动
C:加速度先增大后减小,速度减小
(2)A段超重,加速度向上,又是由静止开始运动的,因此是向上加度运动
如图所示,在固定的光滑水平地面上有质量分别为m1和m2的木块A、B,A、B之间用轻质弹簧相连接,用水平向右的外力F推A,弹簧稳定后,A、B一起向右作匀加速运动,加速度为a。以向右为正方向,在弹簧稳定后的某时刻,突然将外力F撤去,撤去F的瞬间,木块A的加速度a1= ___________,木块B的加速度a2= ____________。(用m1、m2、a表示)
正确答案
-a,a
如图所示,质量为2kg,长为3m的均匀木板可绕距端1.875m的水平轴无摩擦地转动,它的端系一不可伸长的绳子,绳的另一端固定在地面上,绳被拉直,处于水平位置,在端有一质量为2kg的物块(可视为质点),物块与木板间的动摩擦因数为0.1,物块从静止开始受到一大小为6N,方向水平左的恒力的作用开始运动,求恒力作用多长时间木块开始转动?()
正确答案
1.5s
如图所示,质量为2kg的物体静止在水平地面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.25,现对物体施加一个大小为8 N、方向与水平方向成37 °角的斜向上的拉力,取10m/s2,则物体在拉力作用后5s末的速度大小为_________m/s,撤去拉力后,物体还能滑行的最大距离为_________m。
正确答案
6.5,8.45
一个静止在光滑水平面上的小球质量为1 200 g,今有大小为0.2N、方向向东的水平力作用于此小球,求当该力作用了6 s 时小球的位移是多少?
正确答案
解:小球的加速度
作用6 s时小球的位移
如图所示,用F =10N的水平拉力,使质量m =2.0kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求:
(1)物体加速度a的大小;
(2)物体在t=2.0 s内通过的距离。
正确答案
解:(1)根据牛顿第二定律F = ma
物体的加速度a ==
m/s2 = 5.0m/s2
(2)物体在t = 2.0s内通过的距离×5.0×2.02m = 10m
一质量为2.0kg的物体静止在水平面上,现用大小为4.4N的水平力拉物体,使物体沿水平方向做匀加速直线运动,已知物体与水平面间的滑动摩擦力大小为2.0N。求:
(1)物体的加速度大小;
(2)第2s末的速度大小;
(3)第2s内的位移大小。
正确答案
解:(1)
(2)
(3)
轻弹簧一端固定,另一端系质量为m的小球甲,同时用轻绳把质量也为m的小球乙相连,如图,现剪断甲乙间的细绳,则在剪断细绳的瞬间,甲球的加速度大小为__________m/s2,方向为__________。(填向上,向下,g=10m/s2)
正确答案
10,向上
民用航空客机的机舱,除了有正常的舱门和舷梯连接,供旅客上下飞机,一般还设有紧急出口。发生意外情况的飞机在着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个由气囊构成的斜面,机舱中的人可沿该斜面滑行到地面上来,示意图如图所示。某机舱离气囊底端的竖直高度AB=3.0m,气囊构成的斜面长AC = 5.0 m,CD段为与斜面平滑连接的水平地面。一个质量m=60kg的人从气囊上由静止开始滑下,人与气囊、地面间的动摩擦因数均为= 0.5。不计空气阻力,g=10m/s2。求:
(1)人从斜坡上滑下时的加速度大小;
(2)人滑到斜坡底端时的速度大小;
(3)人离开C点后还要在地面上滑行多远才能停下?
正确答案
解:(1)物体受力如图所示。
由牛顿运动定律:mgsin-
N = ma
N - mgcos= 0
解得:a = gsin-
gcos
=2m/s2(2)由vc2= 2as,
求出:vc = 2m/s
(3)由牛顿运动定律:
由0 - vc2 = 2(- )
解得:= 2.0m
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