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

热门试卷

X 查看更多试卷
1
题型:简答题
|
简答题

(2015秋•醴陵市校级月考)轻杆AO可绕点O转动,杆的A端用绳AB系住,绳的另一端固定于水平地面的B点,A的下面用一细绳系的重物C,重物C重力为200N,静止时,杆OA与水平成60°角,绳AB与水平成30°角,求:绳的拉力T和杆对A点的弹力FN

正确答案

解:对A点受力分析,如图所示:

根据平衡条件并结合几何关系,有:

其中:T=mg=200N

联立解得:FN=200N

答:绳的拉力T为200N,杆对A点的弹力FN为200N.

解析

解:对A点受力分析,如图所示:

根据平衡条件并结合几何关系,有:

其中:T=mg=200N

联立解得:FN=200N

答:绳的拉力T为200N,杆对A点的弹力FN为200N.

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,重力为500N的人使用跨过定滑轮轻绳拉重为200N的物体,当绳与水平面成60°角时,物体静止.不计滑轮与绳的摩擦,求地面对人的支持力和摩擦力.

正确答案

解:人和重物静止,对物体进行分析得到,绳的拉力F等于物重200N;人受到四个力的作用,如图所示.将绳的拉力F分解得:

水平方向:

竖直方向:

根据平衡条件得

在x轴上,f=Fx=100N

在y轴上,

答:地面对人的支持力是327N,摩擦力是100N.

解析

解:人和重物静止,对物体进行分析得到,绳的拉力F等于物重200N;人受到四个力的作用,如图所示.将绳的拉力F分解得:

水平方向:

竖直方向:

根据平衡条件得

在x轴上,f=Fx=100N

在y轴上,

答:地面对人的支持力是327N,摩擦力是100N.

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,两平行金属导轨间的距离L=0.40m,金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场.金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源.现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止.导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω,金属导轨电阻不计,g取10m/s2.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:

(1)导体棒受到的摩擦力大小和方向.

(2)若磁场方向改为竖直向上,其他条件不变,导体棒仍静止,求此时导体棒所受的摩擦力大小.

正确答案

解:(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路,根据闭合电路欧姆定律有:

I===1.5A

导体棒受到的安培力:

F=BIL=0.3N

导体棒所受重力沿斜面向下的分力:

F1=mg sin37°=0.24N

由于F1小于安培力,故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f

根据共点力平衡条件,有:

mgsin37°+f=F

解得:f=0.06N

(2)匀强磁场B的方向改为竖直向上时,安培力水平向右,

将其沿斜面与垂直斜面分解,可得,Fcos37°=0.3×0.8N=0.24N

 而重力的下滑分力,F1=mg sin37°=0.24N

因此金属棒不受摩擦力.

答:(1)导体棒受到的摩擦力0.06N,平行斜面向下;

(2)若只把匀强磁场B的方向改为竖直向上,其他条件都不变,导体棒受到的摩擦力为零.

解析

解:(1)导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路,根据闭合电路欧姆定律有:

I===1.5A

导体棒受到的安培力:

F=BIL=0.3N

导体棒所受重力沿斜面向下的分力:

F1=mg sin37°=0.24N

由于F1小于安培力,故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f

根据共点力平衡条件,有:

mgsin37°+f=F

解得:f=0.06N

(2)匀强磁场B的方向改为竖直向上时,安培力水平向右,

将其沿斜面与垂直斜面分解,可得,Fcos37°=0.3×0.8N=0.24N

 而重力的下滑分力,F1=mg sin37°=0.24N

因此金属棒不受摩擦力.

答:(1)导体棒受到的摩擦力0.06N,平行斜面向下;

(2)若只把匀强磁场B的方向改为竖直向上,其他条件都不变,导体棒受到的摩擦力为零.

1
题型:简答题
|
简答题

质量M=0.2kg的小圆环穿在固定的足够长的斜木杆上,斜木杆与水平方向的夹角θ=37°,小圆环与木杆间的动摩擦因数μ=0.5,小圆环受到竖直向上的恒定拉力F=3N后,由静止开始沿木杆斜向上做匀加速直线运动(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2),求:

(1)杆对小圆环的弹力.

(2)小圆环沿斜木杆向上的合外力

(3)4s末小圆环的速度大小.

正确答案

解:(1)由于F•cosθ>mgcosθ

垂直杆方向,有     F•cosθ=mgcosθ+FN  ①

则FN=F•cosθ-mgcosθ=0.8N          

弹力方向垂直杆向下 

(2)沿杆方向,有  F•sinθ-mg•sinθ-f=F ②

其中:f=μFN  ③

①②③联立,并代入数据,得F=0.2 N

(3)由牛顿第二定律F=ma可知

圆环沿杆方向产生的加速度:a=

根据速度时间关系求得圆环4s末的速度

v=at=1×4m/s=4 m/s

答:(1)杆对小圆环的弹力为0.8N;

(2)小圆环沿斜木杆向上的合外力0.2N;

(3)4s末小圆环的速度大小为4m/s.

解析

解:(1)由于F•cosθ>mgcosθ

垂直杆方向,有     F•cosθ=mgcosθ+FN  ①

则FN=F•cosθ-mgcosθ=0.8N          

弹力方向垂直杆向下 

(2)沿杆方向,有  F•sinθ-mg•sinθ-f=F ②

其中:f=μFN  ③

①②③联立,并代入数据,得F=0.2 N

(3)由牛顿第二定律F=ma可知

圆环沿杆方向产生的加速度:a=

根据速度时间关系求得圆环4s末的速度

v=at=1×4m/s=4 m/s

答:(1)杆对小圆环的弹力为0.8N;

(2)小圆环沿斜木杆向上的合外力0.2N;

(3)4s末小圆环的速度大小为4m/s.

1
题型:简答题
|
简答题

(2016•辽宁校级一模)两个带电小球A、B(可视为质点)通过绝缘的不可伸长的轻绳相连,若将轻绳的某点O固定在天花板上,平衡时两个小球的连线恰好水平,且两根悬线偏离竖直方向的夹角分别为30°和60°,如图甲所示.若将轻绳跨接在竖直方向的光滑定滑轮(滑轮大小可不计)两端,调节两球的位置能够重新平衡,如图乙所示,求:

(1)两个小球的质量之比;

(2)图乙状态,滑轮两端的绳长O′A、O′B之比.

正确答案

解:(1)带电小球处于静止状态,受力平衡,对任意一个带点小球受力分析,受到重力、绳子的拉力T和库仑力F,根据平衡条件得:

Tcosθ-mg=0,

Tsinθ-F=0

解得:mg=Fcotθ

所以:

(2)对小球A受力分析,设绳子拉力为T,小球到滑轮的长度为L,O′C的距离为h,根据三角形相似,有

解得:

所以:

答:(1)两个小球的质量之比为3:1;

(2)图乙状态,滑轮两端的绳长O′A、O′B之比为1:3.

解析

解:(1)带电小球处于静止状态,受力平衡,对任意一个带点小球受力分析,受到重力、绳子的拉力T和库仑力F,根据平衡条件得:

Tcosθ-mg=0,

Tsinθ-F=0

解得:mg=Fcotθ

所以:

(2)对小球A受力分析,设绳子拉力为T,小球到滑轮的长度为L,O′C的距离为h,根据三角形相似,有

解得:

所以:

答:(1)两个小球的质量之比为3:1;

(2)图乙状态,滑轮两端的绳长O′A、O′B之比为1:3.

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,在倾角a=37°的斜面上有一块竖直放置的挡板,在挡板和斜面之间放有一个m=2kg的光滑圆球,处于平衡状态.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2

(1)试画出圆球的受力图;

(2)求出圆球对挡板和斜面的压力.

正确答案

解:球体受力如图所示:

球受到斜面的支持力为N1,球受到挡板的压力为N2

(2)小球的受力分析如图所示,由共点力的平衡条件可得:

N2=N1sin37°…①

G=N1cos37°…②

根据牛顿第三定律,球对挡板的压力N‘2=N2…③

球体对斜面的压力N'1=N1…④

联合以上各式解得:N'2=15N 方向水平向左

N'1=25N 方向垂直于斜面向下

答:(1)球体的受力图如图所示;

(2)球体对档板的压力为15N,球体对斜面的压力25N.

解析

解:球体受力如图所示:

球受到斜面的支持力为N1,球受到挡板的压力为N2

(2)小球的受力分析如图所示,由共点力的平衡条件可得:

N2=N1sin37°…①

G=N1cos37°…②

根据牛顿第三定律,球对挡板的压力N‘2=N2…③

球体对斜面的压力N'1=N1…④

联合以上各式解得:N'2=15N 方向水平向左

N'1=25N 方向垂直于斜面向下

答:(1)球体的受力图如图所示;

(2)球体对档板的压力为15N,球体对斜面的压力25N.

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,劲度系数为200N/m的弹簧秤拉着一个质量为3kg的物块在水平桌面上做匀速直线运动,已知弹簧的伸长量为6cm.(g=10N/kg)求:

(1)弹簧秤的拉力

(2)物块与桌面之间的动摩擦因数.

正确答案

解:(1)由胡克定律,弹簧的拉力大小为:

F=kx=200×0.06N=12N

(2)木块做匀速直线运动,受力平衡

竖直方向有:FN=mg=3×10N=30N

水平方向有:f=F=12N

由滑动摩擦力计算公式f=μFN

得物块与桌面之间的动摩擦因数为:

答:(1)弹簧秤的拉力为12N;

(2)物块与桌面之间的动摩擦因数为0.4.

解析

解:(1)由胡克定律,弹簧的拉力大小为:

F=kx=200×0.06N=12N

(2)木块做匀速直线运动,受力平衡

竖直方向有:FN=mg=3×10N=30N

水平方向有:f=F=12N

由滑动摩擦力计算公式f=μFN

得物块与桌面之间的动摩擦因数为:

答:(1)弹簧秤的拉力为12N;

(2)物块与桌面之间的动摩擦因数为0.4.

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,用一根绳子a把物体挂起来,再用另一根水平的绳子b 把物体拉向一旁固定起来.物体的重力是40N,绳子a与竖直方向的夹角θ=37°,绳子a与b对物体的拉力分别是多大?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

正确答案

解:以物体为研究对象,进行受力分析:重力G、a绳的拉力Ta和b绳的拉力Tb,作出力图如图所示.

以水平方向为x轴,竖直方向为y轴建立直角坐标系,如图所示.

由共点力的平衡条件得:

Tb-Tasin37°=0…①

Tacos37°°-G=0…②

由②得:Ta==N=50N…③

将③代入①得:Tb=Tasin37°=50×0.6N=30N

答:绳子a和b对物体的拉力分别是50N和30N.

解析

解:以物体为研究对象,进行受力分析:重力G、a绳的拉力Ta和b绳的拉力Tb,作出力图如图所示.

以水平方向为x轴,竖直方向为y轴建立直角坐标系,如图所示.

由共点力的平衡条件得:

Tb-Tasin37°=0…①

Tacos37°°-G=0…②

由②得:Ta==N=50N…③

将③代入①得:Tb=Tasin37°=50×0.6N=30N

答:绳子a和b对物体的拉力分别是50N和30N.

1
题型:简答题
|
简答题

(2015秋•深圳校级期末)如图所示,质量M=2 kg的木块套在水平杆 上,并用轻绳与质量m= kg的小球相连.今用跟水平方向成α=30°角的力F=10 N拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m的相对位置保持不变,g=10m/s2,求运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ及木块M与水平杆间的动摩擦因数.

正确答案

解: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:

T=10N

tanθ=,即θ=30°

再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:

μ=

代入解得:

μ=

答:运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ为30°,木块M与水平杆间的动摩擦因数

解析

解: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:

T=10N

tanθ=,即θ=30°

再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:

μ=

代入解得:

μ=

答:运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ为30°,木块M与水平杆间的动摩擦因数

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,两完全相同的小球在挡板作用下静止在倾角为θ的光滑斜面上,求甲、乙两种情况下小球对斜面的压力之比.

正确答案

解:将甲、乙两幅图中的重力沿着垂直斜面和平行斜面的方向进行分解,如图所示:

结合几何关系,根据平衡条件,有:

甲图中对斜面的压力:N1=G1=mgcosθ

乙图中对斜面的压力:

故甲、乙两种情况下小球对斜面的压力之比:

答:甲、乙两种情况下小球对斜面的压力之比是cos2θ.

解析

解:将甲、乙两幅图中的重力沿着垂直斜面和平行斜面的方向进行分解,如图所示:

结合几何关系,根据平衡条件,有:

甲图中对斜面的压力:N1=G1=mgcosθ

乙图中对斜面的压力:

故甲、乙两种情况下小球对斜面的压力之比:

答:甲、乙两种情况下小球对斜面的压力之比是cos2θ.

百度题库 > 高考 > 物理 > 用牛顿运动定律解决问题(二)

扫码查看完整答案与解析

  • 上一题
  • 1/10
  • 下一题