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

如图所示,在倾角为θ的光滑固定斜面上有一质量为m的光滑小球被光滑的竖直挡板挡住而不下滑.求:挡板和斜面对小球的弹力分别为多大?

正确答案

解:小球受力析如图所示:

 

运用合成法,由几何关系,可得:

N1=mgtanθ

N2=

答:挡板和斜面对小球的弹力分别为gtanθ、

解析

解:小球受力析如图所示:

 

运用合成法,由几何关系,可得:

N1=mgtanθ

N2=

答:挡板和斜面对小球的弹力分别为gtanθ、

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题型:填空题
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填空题

如图所示,一半径为R的光滑球紧靠竖直墙壁,一水平力作用在与球相接触的光滑木块上,已知木块高度h=,当水平力从零开始逐渐增大至F时,球恰能离开地面,则此球重量G=______

正确答案

解析

解:对球进行受力分析如图:

由三角形相似可得:sinθ==

故θ=30°

由平衡条件得:sinθ==

解得:F1=2G

对木块受力分析并正交分解如图:

由平衡条件,水平方向:

F=F1cosθ=2Gcos30°=

解得:

G=

故答案为:

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题型:简答题
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简答题

如图所示,质量为M=4kg底座A上装有长杆,杆长为1.5m,杆上有质量为m=1kg的小环,当小环从底座底部以初速度v0=6m/s竖直向上飞起时,恰好能冲到长杆顶端,然后重新落回,小环在上升和下降过程中,受到长杆的摩擦力大小不变,在此过程中底座始终保持静止.(g=10m/s2)求:

(1)小环上升过程中的加速度;

(2)小环受到的摩擦力大小;

(3)小环在下降过程中,底座对地面的压力.

正确答案

解:(1)小环上升过程,加速度的大小为 a1=,方向向下

(2)小环上升过程中,由牛顿第二定律得

mg+f=ma,

得f=m(a-g)=2N

(3)对底座,由平衡条件得 N=f+Mg=42N

由牛顿第三定律得知,底座对地面的压力N′=N=42N.

答:

(1)小环上升过程中的加速度大小为12m/s2

(2)小环受到的摩擦力大小是2N.

(3)小环在下降过程中,底座对地面的压力是42N.

解析

解:(1)小环上升过程,加速度的大小为 a1=,方向向下

(2)小环上升过程中,由牛顿第二定律得

mg+f=ma,

得f=m(a-g)=2N

(3)对底座,由平衡条件得 N=f+Mg=42N

由牛顿第三定律得知,底座对地面的压力N′=N=42N.

答:

(1)小环上升过程中的加速度大小为12m/s2

(2)小环受到的摩擦力大小是2N.

(3)小环在下降过程中,底座对地面的压力是42N.

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题型:填空题
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填空题

(2015秋•上海校级期末)物块A所受重力为10N,物块B所受重力为20N,A、B间和B与地面间动摩因数均为0.5,绳一端系于A上,另一端系于墙上,绳与墙成45°,欲将B匀速向右抽出,需要水平力F大小为______N,此时AB间的摩擦力大小为______N.

正确答案

16.67

3.33

解析

解:A、B的受力分析如图所示.    

对A:由平衡条件得

   FTsin 45°=Ff1=μFN1 …①

   FTcos 45°+FN1=mAg…②

联立①、②两式可得:

FN1=

Ff1=μFN1=N=3.33N                                  

对B,根据平衡条件得:

F=F′f1+Ff2=F′f1+μFN2=Ff1+μ(FN1+mBg)=2Ff1+μmBg==16.67N

故答案为:16.67;3.33

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题型:填空题
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填空题

如图所示,直立于地面的电线杆AB,受到电线AD的水平拉力为2×103N,为使电线杆不致倾斜,用钢索AC将A端拉住,则钢索AC受到的拉力FAC=______N,电线杆在A处受到______(选填“压力”或者“拉力”)作用,大小FA______N.

正确答案

4×103

压力

2×103

解析

解:DA与CA的拉力的合力竖直向下,如图所示;由几何关系可知,AC的拉力:

F==4000N;

此时AD与AC的合力竖直向下,大小为:F==2000N

故电线杆在A处受到压力;

故答案为:4×103;压力;2×103

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题型:填空题
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填空题

一个半径为r、质量为m的重球用长度等于r的绳子挂在竖直的光滑墙壁A处(如图),则绳子的拉力T=______,墙壁的弹力N=______

正确答案

mg

mg

解析

解:由几何知识知绳子与竖直方向夹角为30°,

圆球受力如图,根据合成法,知绳子拉力和墙壁弹力的合力与重力等值反向,运用几何关系得T==mg;N=Gtan30°=mg.

故答案为:mg,mg.

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题型:填空题
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填空题

如图所示,竖直平面内一与水平方向夹角θ=53°的杆上套一铁环,铁环质量为2m、直径略大于杆的截面直径;水平轻绳一端连在铁环上,一端连在质量为m的小球上,小球受到的恒力F与杆平行,铁环和小球都处于静止状态,重力加速度为g.求:

(1)恒力F的大小;

(2)铁环受到的摩擦力.(sin53°=0.8,cos53°=0.6)

正确答案

解析

解:(1)以小球为研究对象,分析受力情况如图1所示.

根据平衡条件得:

  F==1.25mg

(2)再对整体研究对象,分析受力如图2所示,由平衡条件得

   F+f=3mgsin53°

解得 f=1.15mg

答:(1)恒力F的大小为1.25mg;

(2)铁环受到的摩擦力为1.15mg.

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题型: 单选题
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单选题

如图为喜庆节日里挂的灯笼,由于天气刮风,重力为G的灯笼向右飘起,设风对灯笼的作用力F恒定,灯笼可看成质点.在某一时间内灯笼偏离竖直方向的角度恒为θ,设轻绳对灯笼的拉力为T.下列说法中正确的是(  )

AT与F的合力方向竖直向下

B轻绳所受拉力的大小为T=

CT和G是一对平衡力

DT与F的合力大于G

正确答案

B

解析

解:A、B、灯笼受重力、拉力和风力,三力平衡,故T与F的合力与重力平衡,方向竖直向上,故AD错误;

B、根据平衡条件,有:T=,故B正确;

C、T和G方向不共线,不是平衡力,故C错误;

故选:B.

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题型: 单选题
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单选题

(2015•济南一模)一串小灯笼(五只)彼此用轻绳连接,并悬挂在空中,在稳定水平风力作用下发生倾斜,悬绳与竖直方向的夹角为30°,如图所示,设每个灯笼的质量均为m,则自上往下数第一只灯笼对第二只灯笼的拉力大小为(  )

A2mg

Bmg

Cmg

D8mg

正确答案

C

解析

解:以下面四个灯笼作为整体为研究对象,进行受力分析,如图:

竖直方向:Tcos30°=4mg

得:T==

故选:C.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,一质量为m的带电小球,用长为L的绝缘细线悬挂在水平向右,场强为E的匀强电场中,静止时悬线与竖直方向成θ角(θ<45°)

(1)求小球带何种电性及所带电荷量大小;

(2)如果不改变电场强度的大小而突然将电场的方向变为竖直向下,带电小球的最大速度值是多少?

正确答案

解:(1)小球处于静止状态,小球受到重力、绳子的拉力和电场力三力平衡,受力分析如图所示:

小球所受的电场力方向水平向左,与场强方向相反,可知该小球带负电;

根据平衡条件得:tanθ==

则得电场强度为:E=

(2)如果不改变电场强度的大小而突然将电场的方向变为竖直向下,则电场力向上,在最低点速度最大,根据动能定理,有:

(mg-qE)L(1-cosθ)=

解得:

v=

答:(1)小球带负电,所带电荷量大小为

(2)如果不改变电场强度的大小而突然将电场的方向变为竖直向下,带电小球的最大速度值是

解析

解:(1)小球处于静止状态,小球受到重力、绳子的拉力和电场力三力平衡,受力分析如图所示:

小球所受的电场力方向水平向左,与场强方向相反,可知该小球带负电;

根据平衡条件得:tanθ==

则得电场强度为:E=

(2)如果不改变电场强度的大小而突然将电场的方向变为竖直向下,则电场力向上,在最低点速度最大,根据动能定理,有:

(mg-qE)L(1-cosθ)=

解得:

v=

答:(1)小球带负电,所带电荷量大小为

(2)如果不改变电场强度的大小而突然将电场的方向变为竖直向下,带电小球的最大速度值是

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