• 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

如图所示,有(2n+1)个质量均为m小球,将它们用长度相等的轻绳顺次连接进来,再将其两端细绳固定在天花板上等高的两点,静止时,若两端细绳与天花板的夹角均为45°.求:

(1)两端细绳的拉力T;

(2)第k个小球与(k+1)个小球间轻绳的拉力Tk(k<n).

正确答案

解:(1)对整体受力分析,受到总重力和两个拉力,根据共点力平衡条件,有

2Tsinθ=(2n+1)mg

解得:

即两端细绳的拉力T为

(2)以第一个球到第k个球整体为研究对象,设第k个小球与(k+1)个小球间轻绳与竖直方向成α角,根据共点力平衡条件,有

Tksinα=Tsin45°

Tkcosα+kmg=Tcos45°

解得:

即第k个小球与(k+1)个小球间轻绳与竖直方向成arctan的角度.

解析

解:(1)对整体受力分析,受到总重力和两个拉力,根据共点力平衡条件,有

2Tsinθ=(2n+1)mg

解得:

即两端细绳的拉力T为

(2)以第一个球到第k个球整体为研究对象,设第k个小球与(k+1)个小球间轻绳与竖直方向成α角,根据共点力平衡条件,有

Tksinα=Tsin45°

Tkcosα+kmg=Tcos45°

解得:

即第k个小球与(k+1)个小球间轻绳与竖直方向成arctan的角度.

1
题型:简答题
|
简答题

(2015秋•邢台月考)已知质点O在3个力作用下沿x轴匀速运动,已知F1和F2的大小和方向,用作图的方法画出F3,要有必要的说明.

正确答案

解:先根据平行四边形定则求解F1和F2的合力,如图所示:

质点O处于三力平衡状态,故F1和F2的合力与F3平衡,故F3如图所示:

答:如图所示.

解析

解:先根据平行四边形定则求解F1和F2的合力,如图所示:

质点O处于三力平衡状态,故F1和F2的合力与F3平衡,故F3如图所示:

答:如图所示.

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,用细线通过轻网兜把质量为m的足球挂在光滑墙壁上(细线延长线通过足球球心).已知悬点到足球球心的距离为L,足球的半径为,重力加速度为g,求:

(1)细线的拉力T的大小;

(2)足球对墙壁弹力N的大小.

正确答案

解:(1)对足球受力分析如图所示,设细线与墙壁的夹角为θ,则由几何关系可得:

sinθ==

根据共点力平衡条件,有:

T==

(2)N=mgtanθ=mg

由牛顿第三定律可得球对墙壁的压力:

N‘=N=mg

答:(1)细线的拉力T的大小为

(2)足球对墙壁弹力N的大小为mg.

解析

解:(1)对足球受力分析如图所示,设细线与墙壁的夹角为θ,则由几何关系可得:

sinθ==

根据共点力平衡条件,有:

T==

(2)N=mgtanθ=mg

由牛顿第三定律可得球对墙壁的压力:

N‘=N=mg

答:(1)细线的拉力T的大小为

(2)足球对墙壁弹力N的大小为mg.

1
题型:简答题
|
简答题

斜拉索桥比梁式桥具有更大的跨越能力,是现代大跨径桥梁的重要结构形式,桥的斜拉悬索主要承受拉力.某校研究性学习小组的同学们很想知道斜拉索桥的悬索能承受的最大拉力,但由于悬索很长,抗断拉力又很大,直接测量很困难,同学们则取来了同种材料制成的样品进行实验探究.

由胡克定律可知,在弹性限度内,弹簧的弹力F与形变量x成正比,其比例系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关.因而同学们猜想,悬索可能也遵循类似的规律.

(1)同学们准备像《探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间关系》的实验一样将样品竖直悬挂,再在其下端挂上不同重量的重物,来完成本实验.但有同学说悬索的重力是不可忽略的,为了避免悬索所受重力对实验的影响,你认为可行的措施应该是:______

(2)经过同学们充分的讨论,不断完善实验方案后进行实验.最后实验取得数据如下:分析样品C的数据可知,其所受拉力F(单位:N)与伸长量x(单位:m)之间遵循的函数关系式是F=______;对比各样品的实验数据可知,悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比,其比例系数与悬索长度的______成正比、与悬索的横截面积的______成正比(填“倒数”、“一次方”或“二次方”之类的词).

正确答案

解:(1)为了避免悬索所受重力对实验的影响,可行的措施是:

将悬索样品一端固定并水平放置在光滑水平面上,另一端连接轻绳绕过滑轮悬挂钩码.

(2)从样品C的实验数据可知:拉力每增加200N,悬索的伸长量增加0.01cm所以悬索的伸长量与拉力成正比例关系.

则其关系式为:F=kx,所以得出系数k:k=,当F=200N,x=0.01cm=10-4m时:k=2×106N/m.由此得出拉力F的关系式为:F=2×106x,比例系数的单位为:N/m.

从样品A、C、E的数据知:悬索的长度相同时,悬索的横截面积越小,受到拉力时悬索的伸长量越大,比例系数与悬索的横截面积的大小成正比;

从样品A、B、D的数据知:悬索的横截面积相同时,悬索的长度越长,受到拉力时悬索的伸长量越大,其比例系数与悬索长度的平方的倒数成正比.

故答案为:

(1)将悬索样品一端固定并水平放置在光滑水平面上,另一端连接轻绳绕过滑轮悬挂钩码

(2)2×106x,平方的倒数,大小.

解析

解:(1)为了避免悬索所受重力对实验的影响,可行的措施是:

将悬索样品一端固定并水平放置在光滑水平面上,另一端连接轻绳绕过滑轮悬挂钩码.

(2)从样品C的实验数据可知:拉力每增加200N,悬索的伸长量增加0.01cm所以悬索的伸长量与拉力成正比例关系.

则其关系式为:F=kx,所以得出系数k:k=,当F=200N,x=0.01cm=10-4m时:k=2×106N/m.由此得出拉力F的关系式为:F=2×106x,比例系数的单位为:N/m.

从样品A、C、E的数据知:悬索的长度相同时,悬索的横截面积越小,受到拉力时悬索的伸长量越大,比例系数与悬索的横截面积的大小成正比;

从样品A、B、D的数据知:悬索的横截面积相同时,悬索的长度越长,受到拉力时悬索的伸长量越大,其比例系数与悬索长度的平方的倒数成正比.

故答案为:

(1)将悬索样品一端固定并水平放置在光滑水平面上,另一端连接轻绳绕过滑轮悬挂钩码

(2)2×106x,平方的倒数,大小.

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,AB、BC、CD和DE为质量可忽略的等长细线,长度均为5m,A、E端悬挂在水平天花板上,AE=14m,B、D是质量均相同的小球.质量为18千克的重物挂于C点,平衡时C点离天花板的垂直距离为7m,试求小球B、D的质量.

正确答案

解:设AB与竖直方向的夹角为θ,BD球的质量为m,根据几何关系可知:

(7-5sinθ)2+(7+5cosθ)2=52

解得:sinθ+cosθ=

解得:sinθ=0.6;

则由几何关系可知,BC与水平方向的夹角也为θ;

设AB绳的拉力为T,则对整体分析可知:

2Tcos37°=Mg+2mg

设BC绳的拉力为N;则有:

N=

对B球分析可知:

Tsinθ=Ncosθ

联立解得:m=7Kg;

答:小球B、D的质量为7kg.

解析

解:设AB与竖直方向的夹角为θ,BD球的质量为m,根据几何关系可知:

(7-5sinθ)2+(7+5cosθ)2=52

解得:sinθ+cosθ=

解得:sinθ=0.6;

则由几何关系可知,BC与水平方向的夹角也为θ;

设AB绳的拉力为T,则对整体分析可知:

2Tcos37°=Mg+2mg

设BC绳的拉力为N;则有:

N=

对B球分析可知:

Tsinθ=Ncosθ

联立解得:m=7Kg;

答:小球B、D的质量为7kg.

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,质量分别为10kg的物体A和B通过滑轮与物体C相连,物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为0.4,斜面的倾角为37°,若C刚好能匀速拉动A和B而下落,则物体C的质量为(重力加速度g=10m/s2

正确答案

解:物体C匀速下落,则BC间绳子张力:FBC=mCg;

物体B匀速上滑,由平衡条件可得:FBC=mBgsin37°+μmBgcos37°+FAB

A物体向右匀速运动,则AB间绳子张力:FAB=μmAg,

联立得:mC=mBsin37°+μmBcos37°+μmA

代入得:mC=(10×0.6+0.4×10×0.8+0.4×10)kg

解得:mC=13.2kg.

答:物体C的质量为13.2kg.

解析

解:物体C匀速下落,则BC间绳子张力:FBC=mCg;

物体B匀速上滑,由平衡条件可得:FBC=mBgsin37°+μmBgcos37°+FAB

A物体向右匀速运动,则AB间绳子张力:FAB=μmAg,

联立得:mC=mBsin37°+μmBcos37°+μmA

代入得:mC=(10×0.6+0.4×10×0.8+0.4×10)kg

解得:mC=13.2kg.

答:物体C的质量为13.2kg.

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,用细线通过轻网兜把质量为0.4kg的足球挂在光滑的竖直墙壁上(细线延长线通过足球球心).已知悬点到足球球心的距离为L=25cm,足球的半径为R=15cm,重力加速度g取10m/s2,求:

(1)细线的拉力FT的大小;

(2)足球对墙壁弹力FN的大小.

正确答案

解:(1)对足球受力分析如图所示,设细线与墙壁的夹角为θ,则由几何关系可得:

由几何关系知:

受力分析正交分解得:

mg=FTcosθ

联立以上两式得:

FT=5N

(2)由牛顿第三定律得:

答:(1)细线的拉力FT的大小为5N;

(2)足球对墙壁弹力FN的大小为3N.

解析

解:(1)对足球受力分析如图所示,设细线与墙壁的夹角为θ,则由几何关系可得:

由几何关系知:

受力分析正交分解得:

mg=FTcosθ

联立以上两式得:

FT=5N

(2)由牛顿第三定律得:

答:(1)细线的拉力FT的大小为5N;

(2)足球对墙壁弹力FN的大小为3N.

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,质量为m1=4kg的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2=10kg的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角θ=37°,物体甲、乙均处于静止状态.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大;

(2)物体乙受到的摩擦力多大.

正确答案

解:(1)以结点为研究对象,受到三个拉力作用,作出力图,其中物体甲对O点拉力等于物体甲的重力,即:

F=m1g.

根据平衡条件得,轻绳OA的拉力:

FOA==m1g=1.25×4×10=50N

轻绳OB的拉力:

FOB=m1gtanθ=40×0.75=30N

(2)对乙物体研究,由二力平衡得:物体乙受到的摩擦力:

f=FOB=m1gtanθ=0.75×40=30N,方向水平向左.

答:(1)轻绳OA、OB受到的拉力分别是50N、30N.

(2)物体乙受到的摩擦力是30N.

解析

解:(1)以结点为研究对象,受到三个拉力作用,作出力图,其中物体甲对O点拉力等于物体甲的重力,即:

F=m1g.

根据平衡条件得,轻绳OA的拉力:

FOA==m1g=1.25×4×10=50N

轻绳OB的拉力:

FOB=m1gtanθ=40×0.75=30N

(2)对乙物体研究,由二力平衡得:物体乙受到的摩擦力:

f=FOB=m1gtanθ=0.75×40=30N,方向水平向左.

答:(1)轻绳OA、OB受到的拉力分别是50N、30N.

(2)物体乙受到的摩擦力是30N.

1
题型:简答题
|
简答题

小芳同学通过实验探究共点力的平衡条件.如图所示,将一方形薄木板平放在桌面上,并在板面上用图钉固定好白纸,将三个弹簧测力计的挂钩用细线系在小铁环上,两个弹簧测力计固定在木板上,在板面内沿某一方向拉第三个弹簧测力计,当小铁环______时,分别记录三个测力计示数F1、F2、F3的大小和______,并作出力的图示.接着,小方同学按平行四边形定则作出了F2、F3的合力F23,通过比较______的关系,就可以得到共点力F1、F2、F3的平衡条件.

正确答案

解:本实验探究共点力作用下物体的平衡条件,所以平衡时铁环保持静止状态,此时要记录测力计的示数F1、F2、F3和它们的方向,根据平行四边形定值作出F2、F3的合力,比较F23和F31的关系即可求出结论.

故答案为:平衡;方向,F23与F1

解析

解:本实验探究共点力作用下物体的平衡条件,所以平衡时铁环保持静止状态,此时要记录测力计的示数F1、F2、F3和它们的方向,根据平行四边形定值作出F2、F3的合力,比较F23和F31的关系即可求出结论.

故答案为:平衡;方向,F23与F1

1
题型:简答题
|
简答题

如图所示,一个质量为m的均匀光滑球放在倾角为θ的斜面上,并被斜面上一个竖直挡板挡住,处于平衡状态.求:

(1)球对斜面压力的大小;

(2)球对档板压力的大小.

正确答案

解:以小球为研究对象,将重力按效果进行分解,分解成垂直于挡板和垂直于斜面的两个分力,作出力的分解图,如图.

根据几何知识得到

F1=mgtanθ

F2=

所以物体对挡板的压力大小等于F1=mgtanθ,物体对斜面的压力大小等于F2=

答:(1)球对斜面压力的大小为mgtanθ;

(2)球对档板压力的大小为

解析

解:以小球为研究对象,将重力按效果进行分解,分解成垂直于挡板和垂直于斜面的两个分力,作出力的分解图,如图.

根据几何知识得到

F1=mgtanθ

F2=

所以物体对挡板的压力大小等于F1=mgtanθ,物体对斜面的压力大小等于F2=

答:(1)球对斜面压力的大小为mgtanθ;

(2)球对档板压力的大小为

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