- 用牛顿运动定律解决问题(二)
- 共11872题
(2016•长春模拟)如图所示,物体受到沿斜面向下的拉力F作用静止在粗糙斜面上,斜面静止在水平地面上,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、物体受拉力、重力、支持力和摩擦力,根据平衡条件,斜面对物体的作用力与重力和拉力的合力等大反向,故A错误;
BC、设斜面的倾角为α,物体的质量为m,撤去F前物体静止在斜面上,合力为零,则物体必定受到沿斜面向上的静摩擦力,大小为 f=F+mgsinα,则最大静摩擦力至少为fm=F+mgsinα;
撤去F后,因为重力的下滑分力mgsinα<fm,所以物体仍静止,所受的静摩擦力为f′=mgsinα;
故B错误,C正确;
D、以物体和斜面为整体,可知地面对斜面有水平向左的静摩擦力,故D错误;
故选:C.
如图所示,一小球在斜面上处于静止状态,不考虑一切摩擦,如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置,则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是( )
正确答案
解析
解:小球受重力、挡板弹力F1和斜面弹力F2,将F1与F2合成为F,如图所示:
小球一直处于平衡状态,三个力中的任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,故F1和F2合成的合力F一定与重力等值、反向、共线.
从图中可以看出,当挡板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中,F1先变小,后变大,F2越来越小;故A、C、D错误,B正确.
故选:B.
如图,质量为m的物体在倾角为α的斜面上静止,斜面与物体间的动摩擦因数μ.则物体所受的支持力为______;摩擦力为______.(重力加速度为g)
正确答案
mgcosα
mgsinα
解析
解:对物体受力分析,如图所示:
根据平衡条件,有:
N=mgcosα
f=mgsinα
故答案为:mgcosα,mgsinα.
(2015秋•海南校级月考)如图所示,两个相间的物体A、B叠在一起放在粗糙的水平桌面上,连在物体B上的轻绳通过定滑轮与空箱C相连,箱内放有一小球与箱内壁右侧接触,整个系统处于静止状态,已知A、B的质量均为m、C的质量为M,小球的质量为m0,物体B与桌面的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,不计滑轮摩擦和空气阻力,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、以A为研究对象,由平衡条件可知,B对A没有摩擦力,否则A在水平方向上受力不平衡,则A受到重力和B的支持力二个力作用,故A错误.
B、小球受到两个力:重力和箱底的支持力,故B错误.
CD、以AB整体为研究对象,由平衡条件得知,桌面对B的摩擦力等于(M+m0)g,B与桌面间的静摩擦力不一定达到最大,所以桌面对B的摩擦力不一定等于2μmg,由牛顿第三定律知桌面受到物体的摩擦力大小为(M+m0)g,故C错误,D正确.
故选:D
(2015秋•长春校级期末)如图所示,物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮.A静止在倾角为45°的粗糙斜面上,B悬挂着.已知质量mA=3mB,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由45°减小到30°,那么下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、设mA=3mB=3m,对物体B受力分析,受重力和拉力,由二力平衡得到:T=mg,则知弹簧的弹力不变,A错误.
B、再对物体A受力分析,受重力、支持力、拉力和静摩擦力,如图
刚开始由于mAgsin45°=mg>mBg=mg,所以摩擦力沿斜面向上
后来变为30°以后摩擦力仍然沿斜面向上.
根据平衡条件得到:
f+T-3mgsinθ=0
N-3mgcosθ=0
解得:
f=3mgsinθ-T=3mgsinθ-mg
N=3mgcosθ
当θ变小时,物体A受到的静摩擦力f减小,物体A对斜面的压力N增大,故C正确,BD错误.
故选:C.
(2015秋•高密市校级期末)如图所示,质量为m的小球用水平轻质弹簧系住,并用倾角=37°的木板托住,小球处于静止状态,弹簧处于压缩状态,则( )
正确答案
解析
解:A、小球处于静止状态,受力平衡,对小球受力分析,如图所示:
当重力、弹簧弹力以及木板的支持力的合力为零时,小球不受摩擦力,即小球可以受到3个力作用,故AC错误;
B、若小球不受摩擦力,根据平衡条件得:,解得:F=
,故B正确;
D、小球受到重力、弹簧弹力以及木板对小球的作用力,处于平衡状态,合力为零,则木板对小球的作用力与小球重力和弹力的合力等大反向,当斜面对小球没有摩擦力时,重力和弹力的方向垂直斜面向下,此时木板对小球的作用力的方向垂直于木板向上,若斜面对小球有摩擦力作用,则重力和弹力的方向不垂直斜面向下,此时木板对小球的作用力的方向也不垂直于木板向上,故D错误.
故选:B
如图所示,质量分别为m1和m2两个物体用两根轻质细线,分别悬挂在天花板上的A、B两点,两线与水平方向夹角分别为α、β且α>β,两物体间的轻质弹簧恰好处于水平状态,两根绳子拉力分别为TA和TB,则下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:对AB两个物体受力分析,如图所示:
AB都处于静止状态,受力平衡,则有:
对A:,m1g=F弹tanα,
对B:,m2g=F弹tanβ,
同一根弹簧,弹力相等,α>β,所以tanα>tanβ,cosα<cosβ,
则TA>TB,m1>m2,故AC正确.
故选:AC
一质量可以忽略不计的纸带夹在书本内,已知此书对纸带的压力为2N,用测力计拉住纸带往外拉,当纸带匀速拉出时测力计上的读数为1N,则纸带受到的摩擦力为______N,书与纸带间的滑动摩擦系数为______.
正确答案
1
0.25
解析
解:纸带匀速拉出时测力计上的读数为1N,根据二力平衡,则纸带受到的摩擦力等于拉力,也是1N.
纸带上两个面都受到摩擦力,实际上是两个面上的摩擦力的合力为1N,一个面上的摩擦力为f=0.5N.
根据滑动摩擦力的计算公式f=μN,得.
故答案为:1,0.25.
如图所示,质量M=4kg的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块A与质量m=2kg的小球相连.今用跟水平方向成α=30°角的力F=20N,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置不变,取g=10m/s2.求:
(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角θ
(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ
正确答案
解:(1)设细绳对B的拉力为T.以小球为研究对象,分析受力,作出力图如图1,由平衡条件可得:
Fcos30°=Tcosθ…①
Fsin30+Tsinθ=mg…②
代入解得:,
,
即:θ=30°
(2)以木块和小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,如图2.再平衡条件得:
Fcos30°=f
N+Fsin30°=(M+m)g
又f=μN
得到:
答:(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角θ为30°;
(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ为.
解析
解:(1)设细绳对B的拉力为T.以小球为研究对象,分析受力,作出力图如图1,由平衡条件可得:
Fcos30°=Tcosθ…①
Fsin30+Tsinθ=mg…②
代入解得:,
,
即:θ=30°
(2)以木块和小球组成的整体为研究对象,分析受力情况,如图2.再平衡条件得:
Fcos30°=f
N+Fsin30°=(M+m)g
又f=μN
得到:
答:(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角θ为30°;
(2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ为.
电线AB和水平绳BC共同悬挂一个重为12N的电灯,如图所示,静止时,AB绳与水平天花板成37°角,由于灯重而使绳AB受到的拉力为______N,BC绳受到的拉力为______N.
(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
正确答案
20
16
解析
解:以结点B为研究对象,分析受力情况,作出力图如图
由平衡条件得知,两绳拉力的合力与G大小相等、方向相反,
则有
FAB=
FBC=
故答案为:20,16.
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