- 用牛顿运动定律解决问题（二）
- 共11872题
（1）杆对物块P的作用力；
（2）物块与斜面间动摩擦因数的最小值；
（3）若斜面光滑，对称调节P、Q的位置，使整个装置仍处于平衡状态，求此时杆与水平方向夹角的正切值．
正确答案
F1=
所以杆对P的作用力为10N
沿杆的方向上有：N=F1+m1gsinθ…①
沿斜面方向有：f=m1gcosθ…②
f=μN…③
联立并代入数据解得：μ=0.28
（3）斜面光
把重力m1g与杆的压力N′分别沿斜面方向上分解，由物体P处于静止状态可知这两个力的分力大小相等，设杆与水平方向夹角为α，结合几何关系，在沿斜面方向上有：
N′sin（53°-α）=m1gcos53°
由牛顿第三定律可知，杆的压力N′等于质量为m2的物体受到的重力沿杆的方向上的分量，所以有：
N′=
联立以上两式解得：cotα=1.69
所以有：tanα=0.59
答：（1）杆对物块P的作用力为10N；
（2）物块与斜面间动摩擦因数的最小值为0.28；
（3）若斜面光滑，对称调节P、Q的位置，使整个装置仍处于平衡状态，求此时杆与水平方向夹角的正切值为0.59．
解析
F1=
所以杆对P的作用力为10N
沿杆的方向上有：N=F1+m1gsinθ…①
沿斜面方向有：f=m1gcosθ…②
f=μN…③
联立并代入数据解得：μ=0.28
（3）斜面光
把重力m1g与杆的压力N′分别沿斜面方向上分解，由物体P处于静止状态可知这两个力的分力大小相等，设杆与水平方向夹角为α，结合几何关系，在沿斜面方向上有：
N′sin（53°-α）=m1gcos53°
由牛顿第三定律可知，杆的压力N′等于质量为m2的物体受到的重力沿杆的方向上的分量，所以有：
N′=
联立以上两式解得：cotα=1.69
所以有：tanα=0.59
答：（1）杆对物块P的作用力为10N；
（2）物块与斜面间动摩擦因数的最小值为0.28；
（3）若斜面光滑，对称调节P、Q的位置，使整个装置仍处于平衡状态，求此时杆与水平方向夹角的正切值为0.59．
（1）若OA=1m，求绳的张力大小；
（2）若绳能承受的最大拉力为2mg，现保持绳左端B点不动，将绳右端移到C点，OC=1.2m，为使绳子不断，则悬挂的重物的重量最大是多少？（已知sin53°=0.8；cos53°=0.6）
正确答案
所以：θ=30°
根据力的合成可知：mg=2Fcosθ
所以：F=
（2）持绳左端B点不动，将绳右端移到C点，OC=1.2m，设此时绳子与竖直方向之间的夹角是α，与（1）同理，则：
所以：α=37°
绳能承受的最大拉力为2mg，则：m′g=2F′•cosα，F′=2mg
所以：m′g=3.2mg
答：（1）若OA=1m，绳的张力大小是
（2）将绳右端移到C点，OC=1.2m，为使绳子不断，则悬挂的重物的重量最大是3.2mg．
解析
所以：θ=30°
根据力的合成可知：mg=2Fcosθ
所以：F=
（2）持绳左端B点不动，将绳右端移到C点，OC=1.2m，设此时绳子与竖直方向之间的夹角是α，与（1）同理，则：
所以：α=37°
绳能承受的最大拉力为2mg，则：m′g=2F′•cosα，F′=2mg
所以：m′g=3.2mg
答：（1）若OA=1m，绳的张力大小是
（2）将绳右端移到C点，OC=1.2m，为使绳子不断，则悬挂的重物的重量最大是3.2mg．
正确答案
解析
解：AB、初始情况下分析物块B受力：竖直向下的重力4mg、垂直斜面向上的支持力FN、沿斜面向上的静摩擦力Ff．沿斜面和垂直斜面正交分解B物块受到的力，则B物块处于平衡状态，则有：沿斜面方向：Ff=4mgsin30°=2mg，垂直斜面方向：FN=4mgcos30°=
由牛顿第三定律知：物块B对斜面有垂直斜面向下的压力FN′和沿斜面向下的静摩擦力Ff′，把这两个力向水平方向分解，
则得：斜面体水平方向受到B的作用力（取水平向左为正方向）：
FN′sin30°-Ff′cos30°
又因为FN′=FN=4mgcos30°=2
所以FN′sin30°-Ff′cos30°=0所以初始状态下斜面体水平方向受物块B的合力为零，不存在受地面的摩擦力．
小球A下摆过程中，物块B始终保持静止，则小球A不对外做功，机械能守恒，小球A的速度不断增大，到最低点时速度最大，
这时小球A摆到低时对绳的拉力最大，设r为A到滑轮的绳长，最低点小球A的速度为v，则由机械能守恒定律得：
此时物块B在平行于斜面方向所受的摩擦力为Ff″=F-4mgsin30°=3mg-2mg=mg，方向沿斜面向下，由此可知物块B受到斜面的摩擦力先是沿斜面向上2mg，后逐渐减少到零，再沿斜面向下逐渐增大到mg，故AB错误．
C、由以上分析知绳子的张力一直增大，小球A摆到低时对绳的拉力最大，故C错误．
D、将A由静止释放，在其下摆过程中B始终保持静止，在绳子到达竖直位置之前，把斜面与物块B看做整体，绳子始终有拉力，此拉力水平向左有个分力，而整体保持静止，水平方向受力平衡，因此，地面对斜面体的摩擦力方向一直水平向右，故D正确．
故选：D
正确答案
解：物体受力分析如图所示：
建立水平和竖直坐标系，把F正交分解，由平衡条件可得：
水平方向：N-Fsinθ=0
竖直方向：Fcosθ+f-G=0
又因为：f=μN
代入数据解得：F=
答：推力F的大小为40N．
解析
解：物体受力分析如图所示：
建立水平和竖直坐标系，把F正交分解，由平衡条件可得：
水平方向：N-Fsinθ=0
竖直方向：Fcosθ+f-G=0
又因为：f=μN
代入数据解得：F=
答：推力F的大小为40N．
正确答案
解：设当球心距离定滑轮为L时球将要落下，设此时细绳与竖直墙壁的夹角为θ，
由力的平衡得：Tcosθ=G
根据上面的两个直角三角形由几何知识有：sinθ=
联立解得：L=
L=
答：当球心距离定滑轮
解析
解：设当球心距离定滑轮为L时球将要落下，设此时细绳与竖直墙壁的夹角为θ，
由力的平衡得：Tcosθ=G
根据上面的两个直角三角形由几何知识有：sinθ=
联立解得：L=
L=
答：当球心距离定滑轮
正确答案
24
4
0
解析
由竖直方向力平衡则有：
N=G+Fsin30°=20N+8×0.5N=24N，则物体对地面的压力为24N；
物体的最大静摩擦力为：
fm=μN=0.5×24N=12N；
F的水平方向分力大小为：
F‘=Fcos30°=4
物体没能被推动，保持静止状态，物体所受的摩擦力为：
f=Fcos30°=4
物体处于静止状态，合力为零．
故答案为：24，4
正确答案
当AO绳拉力达到最大时，根据平衡条件得：
当BO绳拉力达到最大时，根据平衡条件得：
故当重力最大时，AO绳子拉力为100N，故最大重力为：
故答案为：125．
解析
当AO绳拉力达到最大时，根据平衡条件得：
当BO绳拉力达到最大时，根据平衡条件得：
故当重力最大时，AO绳子拉力为100N，故最大重力为：
故答案为：125．
正确答案
解析
解：对小球受力分析，如图所示：
在移动小球B的过程中，静电力F的大小不变，且图中
根据平衡条件，有：
N=Gcosθ+Fsinα
Gsinθ=Fcosα+T
故斜面的支持力N先增加后减小，细线的拉力T一直增加；
故ACD错误，B正确；
故选：B
（1）请你根据此闪光照片定性描述胶木球的运动情况：______．
（2）胶木球在水中的下落时受重力、浮力和水的粘滞阻力作用，小黄同学假设粘滞阻力（F）与小球速度（v）的平方成正比，即F=kv2（k为粘滞系数）．已知闪光照相机的闪光频率为f，图中刻度尺的最小分度为s0，小球的质量为m，所受浮力为F浮，且F浮＜mg．根据小黄同学的假设及上述已知条件可求得胶木球在水中下落时粘滞系数k=______．
正确答案
小球先做加速度逐渐减小的变加速运动，后做匀速运动
解析
解：①闪光照片曝光时间相等，由图可以看出，相等时间内，小球的位移先逐渐增大，后不变，说明小球先做加速度逐渐减小的变加速运动，后做匀速运动；
②小球运动运动的速度为：v=
匀速运动时，受力平衡，则有：F浮+mg=kv2；
解得：k=
故答案为：小球先做加速度逐渐减小的变加速运动，后做匀速运动；
正确答案
解析
a、b两个物体，垂直于斜面方向受力都平衡，则有：
N+Tsinθ=mgcosα
解得：N=mgcosα-Tsinθ，则a、b两物体对斜面的压力相同，故A正确；
B、b物体处于静止状态，当绳子沿斜面向上的分量小于重力沿斜面向下的分量时，摩擦力平行斜面向下，而a物体必定受到平行斜面向下的摩擦力作用，故a、b两物体受到的摩擦力方向不一定相反，故B错误；
C、对a沿斜面方向有：Tcosθ+mgsinα=fa，
对b沿斜面方向有：Tcosθ-mgsinα=fb，
正压力相等，所以最大静摩擦力相等，则a先达到最大静摩擦力，先滑动，故C错误；
D、将拉力沿着两个细线的方向正交分解，得到两个分力大小：
故选：A
扫码查看完整答案与解析