• 用牛顿运动定律解决问题(二)
  • 共11872题
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题型: 多选题
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多选题

如图所示,一倾角为θ的斜面体C静止于水平地面上,细绳跨过定滑轮的两边系着两个物体A和B,整个装置处于静止状态,现在用一个水平向右的外力F作用在物体B上,将B缓慢拉起到某一位置,这时A和C仍保持静止,在这个过程中,下列说法中正确的是(  )

A绳子的拉力可能增大,可能减少

B斜面C对A的摩擦力可能减少,可能增大

C地面对C的摩擦力可能先减少后增大

D地面对斜面C的支持力一定不变

正确答案

B,D

解析

解:缓慢改变绳OA的方向至θ的过程,OA拉力的方向变化如图从1位置到2位置,

A、绳子是拉力:,可见绳子的拉力逐渐增大;故A错误;

B、若开始时A受绳子的拉力比较小,则斜面对A的摩擦力可能沿斜面向上,可能向下;绳子的拉力一直增大,则摩擦力可能减少,可能增大,故B正确;

C、以斜面和AB整体为研究对象受力分析,根据平衡条件:斜面受地面的摩擦力与OA绳子水平方向的拉力等大反向,故摩擦力方向向左,f=F=mgtanθ,是逐渐增大.故C错误;

D、以斜面体和A、B整体为研究对象受力分析,根据竖直方向受力平衡:N=(mA+mB+mC)g保持不变.故D正确.

故选:BD

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题型: 单选题
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单选题

一端装有定滑轮的粗糙斜面体放在地面上,A、B两物体通过细绳连接,并处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦),如图所示.现用水平力F作用于物体B上,缓慢拉开一小角度,此过程中斜面体与物体A仍然静止.则下列说法正确的是(  )

A在缓慢拉开B的过程中,水平力F不变

B斜面体所受地面的支持力一定不变

C斜面对物体A作用力的合力变大

D物体A所受斜面体的摩擦力一定变大

正确答案

B

解析

解:A、对木块B受力分析,如图

根据共点力平衡条件,有

F=mBgtanθ

T=

在缓慢拉开B的过程中,θ变大,故F变大,故A错误;

B、对斜面体和木块A、B整体受力分析,由于一直平衡,故支持力等于系统的总重力,故B正确;

C、D、物体A受重力、支持力、细线的拉力,可能没有静摩擦力,也可能有沿斜面向下的静摩擦力,还有可能受沿斜面向上的静摩擦力,故拉力T变大后,静摩擦力可能变小,也可能变大,支持力不变,故斜面对物体A作用力的合力可能变大,也可能变小,故C错误,D也错误;

故选B.

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题型: 多选题
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多选题

重为G粗细均匀的棒用轻绳MPN悬吊起来,如图所示.当棒静止时,有(  )

A棒必处于水平

B棒必与水平相交成30°角且N高M低

C绳子MP和NP的张力必有TMP>TNP,且绳子OP的张力TOP=G

D绳子MP和NP的张力必有TMP<TNP,且绳子OP的张力TOP=G

正确答案

B,C

解析

解:A、B、先对棒MN和绳子MPN整体受力分析,受重力和竖直细线的拉力,根据二力平衡条件可知,竖直的细线的延长线一定通过MN的中点(重心),故棒必与水平相交成30°角且N高M低,故A错误,B正确;

C、D、根据二力平衡,绳子OP的张力TOP=G;

平衡时MP绳子与竖直方向的夹角为30°,NP绳子与与竖直方向的夹角为60°,根据平衡条件,有:

水平方向:TMPsin30°=TNPsin60°

故TMP>TNP,故C正确,D错误;

故选:BC.

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题型: 单选题
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单选题

两个装置都放在水平的支托物上,处于平衡状态,如图所示,今突然迅速地撤去支托物,让物块下落,在除去支托物的瞬间,A1、A2受到的合力分别为F1′和F2′,B1、B2受到的合力分别为F1和F2,则(  )

AF1′=0,F2′=2mg,F1=0,F2=2mg

BF1′=mg,F2′=mg,F1=0,F2=2mg

CF1′=0,F2′=2mg,F1=mg,F2=mg

DF1′=mg,F2′=mg,F1=mg,F2=mg

正确答案

B

解析

解:在除去支托物的瞬间,A1、A2由于用刚性轻杆连接,A1、A2与刚性轻杆一起下落,根据牛顿第二定律,对整体研究得到,整体的加速度等于重力加速度g,则A1、A2受到的合力都等于各自的重力,即F1′=mg,F2′=mg.

在除去支托物前,根据平衡条件得知,弹簧的弹力大小等于mg,支托物对B2的支持力大小等于2mg.在除去支托物的瞬间,弹簧的弹力没有来得及变化,B1的受力情况没有变化,则B1所受合力为零,即F1=0.B2所受的合力大小等于支托物的支持力大小2mg,即F2=2mg.

故B正确,ACD错误

故选:B

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题型:简答题
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简答题

如图所示,固定直杆与竖直方向成θ角,一质量为m的圆环套在直杆上,现施加一水平向右的大小为F的作用力,使其环沿杆匀速下滑,求:

(1)杆对环的弹力大小,并讨论其可能的方向所满足的条件;

(2)环与杆的动摩擦因数.

正确答案

解析

解:(1)假设杆对环的弹力垂直于杆向上,沿杆和垂直于杆方向建立坐标系,则有:mgsinθ=N+Fcosθ

解得:N=mgsinθ-Fcosθ

当mgsinθ>cosθF时,N垂直于杆向上,此时N=mgsinθ-Fcosθ

当mgsinθ<Fcosθ时,N垂直于杆向下,此时N=Fcosθ-mgsinθ

( 2)沿着杆子方向有:mgcosθ+Fsinθ=f

又:f=μN

联立解得:

答:(1)杆对环的弹力大小为mgsinθ-Fcosθ,当mgsinθ>cosθF时,N垂直于杆向上,此时N=mgsinθ-Fcosθ,当mgsinθ<Fcosθ时,N垂直于杆向下,此时N=Fcosθ-mgsinθ;

(2)环与杆的动摩擦因数为或者

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,OA为遵从胡克定律的弹性轻绳,其一端固定于天花板上的O点,另一端与静止在动摩擦因数恒定的水平地面上的滑块A相连.当绳处于竖直位置时,滑块A对地面有压力作用.B为紧挨绳的一光滑水平小钉,它到天花板的距离BO等于弹性绳的自然长度.现有一水平力F作用于A,使A向右缓慢地沿直线运动,则在运动过程中(  )

A水平拉力F保持不变

B地面对A的摩擦力保持不变

C地面对A的摩擦力变小

D地面对A的支持力保持不变

正确答案

B,D

解析

解:物体A受到重力、支持力、水平拉力、弹性绳的拉力和摩擦力.如图.设A处于初始位置时,与B点的距离为h,根据正交分解得,N=.所以支持力不变,摩擦力f=μN,知地面对A的摩擦力保持不变.F=Tcosθ+f,物块向右运动的过程中,T变大,θ变小,所以F变大.故B、D正确,A、C错误.

故选BD.

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题型: 单选题
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单选题

(2015秋•辽宁期末)如图所示,在粗糙水平地面放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A,A的左端紧靠直墙,A与数值墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态,若把A向右移动少许后,它们仍处于静止状态,则(  )

A地面对物体A的摩擦力减小

B物体A与球B之间的作用力增大

C球B对墙的压力增大

D物体A对地面的压力减小

正确答案

A

解析

解:B、对小球B受力分析,作出平行四边形如图所示:

A滑动前,B球受墙壁及A的弹力的合力与重力大小相等,方向相反;如图中实线所示;而将A向右平移后,B受弹力的方向将上移,如虚线所示,但B仍受力平衡,由图可知A对B球的弹力及墙壁对球的弹力均减小;故BC错误;

A、以AB为整体分析,水平方向上受墙壁的弹力和地面的摩擦力而处于平衡状态,弹力减小,故摩擦力减小,故A正确;

D、竖直方向上受重力及地面的支持力,两物体的重力不变,故A对地面的压力不变,故D错误;

故选:BC

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题型:填空题
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填空题

如图,用细绳AO、BO悬挂重物,BO水平,AO与竖直线成30°.若 AO、BO能承受的最大拉力分别为10N和 6N,OC能承受足够大的拉力,为使绳不被拉断.所挂重物的最大重力为______N.所挂重物的重力最大时OB绳的拉力为______ N.

正确答案

5

5

解析

解:对结点O受力分析,受到三个拉力,如图

根据共点力平衡条件,有

FA==G

FB=Gtan30°=G

FC=mg ③

故当FA最大10N时,G=FA=5N

当FB最大6N时,G=FB=6N,

故AO绳子最先断开;重物许可的最大重力为5N,

此时OB绳的拉力为:F=×5=5N;

故答案为:5;5.

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题型:简答题
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简答题

某同学表演魔术时,将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里,然后对着一悬挂的金属小球指手画脚,结果小球在他神奇的功力下飘起来.假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C(图中θ=37°)时,金属小球偏离竖直方向的夹角也是37°,如图所示,已知小球的质量为m=4.8kg,该同学(含磁铁)的质量为M=50kg(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求此时:

(1)磁铁对小球的吸引力大小为多少?

(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小个为多少?

正确答案

解析

解:(1)对小球受力分析:重力、细线的拉力和磁铁的引力.设细线的拉力和磁铁的引力分别为F1和F2

根据平衡条件得:

水平方向:F1sin37°=F2sin37°

竖直方向:F1cos37°+F2cos37°=mg

解得:F2=30N                                            

(2)以人为研究对象,分析受力情况:重力Mg、地面的支持力N、静摩擦力f和小球的引力F2′,

根据牛顿第三定律可知F2′=F2=30N

对人有:

f=F2′sin37°                               

解得:f=18N                                             

N=F2′cos37°+Mg                                   

解得:N=524N                                       

答:(1)磁铁对小球的吸引力大小为30N;

(2)该同学受到地面的支持力为524N,摩擦力大小为18N.

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题型:填空题
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填空题

用20N的水平力拉着一块重量为40N的砖,可以使砖在水平地面上匀速运动,则砖和地面之间的动摩擦因数等于______

正确答案

0.5

解析

解:用20N的水平力在水平地面上拉着重为40N的物体时,物体恰好做匀速运动,说明滑动摩擦力等于20N,

根据f=μFN=μmg,知μ===0.5.

故答案为:0.5.

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