- 牛顿第二定律
- 共12933题
一物块静置于水平面上，现用一与水平方向成37°角的拉力F使物体开始运动，如图（a）所示．其后一段时间内拉力F随时间变化和物体运动速度随时间变化的图象如图（b）所示，已知物块的质量为0.9kg，g=10m/s2．根据图象可求得，物体与地面间的动摩擦系数为______，0～1s内拉力的大小为______N．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
正确答案
6.6
解析
解：物体在0～1s内做匀加速直线运动，在1～t1时间内做匀速直线运动，最好做匀减速直线运动．
对于匀速直线运动阶段，有：Fcos37°=f，f=μ（mg-Fsin37°）
解得：
在0～1s内，做匀加速直线运动，加速度a=4m/s2．
F1cos37°-μ（mg-F1sin37°）=ma
解得F1=6.6N．
故答案为：
（1）力F作用下物体的加速度为多少？
（2）撤去外力F时物体的速度大小
（3）物体在水平面上发生的总位移．
正确答案
解：（1）根据牛顿第二定律得，
（2）根据速度时间公式得，
v=a1t=4.8×5m/s=24m/s．
（3）则匀加速直线运动的位移
撤去推力F后的加速度
则匀减速直线运动的位移
所以x=x1+x2=204m．
答：（1）力F作用下物体的加速度为4.8m/s2．
（2）撤去外力F时物体的速度大小为24m/s．
（3）物体在水平面上发生的总位移为204m．
解析
解：（1）根据牛顿第二定律得，
（2）根据速度时间公式得，
v=a1t=4.8×5m/s=24m/s．
（3）则匀加速直线运动的位移
撤去推力F后的加速度
则匀减速直线运动的位移
所以x=x1+x2=204m．
答：（1）力F作用下物体的加速度为4.8m/s2．
（2）撤去外力F时物体的速度大小为24m/s．
（3）物体在水平面上发生的总位移为204m．
A
B（μ1-μ2）mgcosθ
Cmgsinθ-μ1mgcosθ
D0
正确答案
解析
解：整体由牛顿第二定律得：
2mgsinθ-μ1mgcosθ-μ2mgcosθ=2ma
对A由牛顿第二定律得：
F+mgsinθ-μ1mgcosθ=ma
联立解得：F=
故选：A．
某物理兴趣小组利用课余时间自制火箭模型，在一次实验中，火箭模型点火后经过2s后到达离地面最远的24m处，若认为火箭模型的上升过程为垂直地面向上做匀减速直线运动，空气阻力大小不变，取g=l0m/s2，求：
（1）火箭模型所受的空气阻力与重力的比值；
（2）火箭模型从发射到落回地面过程的总时间．（结果可保留根式或三位有效数字）
正确答案
解：（1）设火箭做匀减速运动的加速度大小为a，由运动学公式可得：
解得：a=12m/s2
由牛顿第二运动定律可得：mg+f=ma
故
（2）落回地面的过程中由牛顿第二定律：mg-f=ma′
解得：a′=8m/s2
由运动学公式：
解得：
故运动的总时间为：
答：（1）火箭模型所受的空气阻力与重力的比值为
（2）火箭模型从发射到落回地面过程的总时间为4.45s．
解析
解：（1）设火箭做匀减速运动的加速度大小为a，由运动学公式可得：
解得：a=12m/s2
由牛顿第二运动定律可得：mg+f=ma
故
（2）落回地面的过程中由牛顿第二定律：mg-f=ma′
解得：a′=8m/s2
由运动学公式：
解得：
故运动的总时间为：
答：（1）火箭模型所受的空气阻力与重力的比值为
（2）火箭模型从发射到落回地面过程的总时间为4.45s．
（2016•佛山模拟）一平板车静放在光滑水平地面上，其右端放一质量m=5kg的物体．平板车质量M=10kg，总长度L=1.5m，上表面离地高度h=1.25m，与物体间的动摩擦因数μ=0.2，物体可看成质点，所受的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，空气阻力可忽略，重力加速度g=10m/s2，现在平板车上施加一水平向右F=60N的拉力，求：
（1）物体刚脱离小车时的速度；
（2）当物体落地时，距离平板车左端的水平距离．
正确答案
解：（1）隔离对物体分析，物体的加速度大小为：
小车的加速度为：
根据
则物体刚脱离小车时的速度为：
v1=a1t=2×1m/s=2m/s．
（2）根据h=
物体平抛运动的水平位移为：
x1=v1t′=2×0.5m=1m，
物体离开平板车后，平板车的加速度为：
物体离开平板车时，平板车的速度为：
v2=a2t=5×1m/s=5m/s，
则平板车的位移为：
当物体落地时，距离平板车左端的水平距离为：
△x=x2-x1=3.25-1m=2.25m．
答：（1）物体刚脱离小车时的速度为2m/s；
（2）当物体落地时，距离平板车左端的水平距离为2.25m．
解析
解：（1）隔离对物体分析，物体的加速度大小为：
小车的加速度为：
根据
则物体刚脱离小车时的速度为：
v1=a1t=2×1m/s=2m/s．
（2）根据h=
物体平抛运动的水平位移为：
x1=v1t′=2×0.5m=1m，
物体离开平板车后，平板车的加速度为：
物体离开平板车时，平板车的速度为：
v2=a2t=5×1m/s=5m/s，
则平板车的位移为：
当物体落地时，距离平板车左端的水平距离为：
△x=x2-x1=3.25-1m=2.25m．
答：（1）物体刚脱离小车时的速度为2m/s；
（2）当物体落地时，距离平板车左端的水平距离为2.25m．
在升降机的天花板上挂着一只弹簧秤，弹簧秤下端挂一重 50N的物体，当升降机由静止开始匀加速下降时，弹簧秤读数为
37.5N，则升降机加速度大小为______m/s2，2s内下降距离为______m．
正确答案
2.5
5
解析
解：物体重力是50N，则质量为5kg，
由牛顿第二定律F=ma得，a=
由位移X=
故答案为：2.5；5．
正确答案
解析
解：假设A、B一起做匀加速运动，整体的加速度为：a=gsinθ-μ1gcosθ，隔离对B分析，有：mBgsinθ-f=mBa，解得：f=μ1mBgsinθ≤μ2mBgsinθ．
可知若μ1＜μ2，A、B以相同的加速度做匀加速运动，有：a1=a2=a3．故C、D错误．
若μ1＞μ2，可知A、B发生相对滑动，根据牛顿第二定律得：a1=gsinθ-μ1gcosθ，加速度为：a2=
加速度a3=gsinθ-μ2gcosθ＞a1，故B正确，A错误．
故选：B．
AA弹簧伸长量为3cm
B外力F=10
CB弹簧的伸长量为4cm
D突然撤去外力F瞬间，b球加速度为0
正确答案
解析
解：A、先对b球受力分析，受重力和拉力，根据平衡条件，有：
F1=mg；
F1=kxA解得：xA=
B、再对a、b球整体受力分析，受重力、拉力和弹簧的拉力，如图所示：
根据平衡条件，有：
F=（2mg）tan60°=2
故B错误；
弹簧的弹力F2=
根据胡克定律，有：
F2=k2x
x2=8cm；
故C错误；
D、球b受重力和拉力，撤去F的瞬间，重力和弹力都不变，故加速度仍然为零，处于平衡状态，故D正确；
故选：D．
一个重为0.5kg的足球由静止开始下落，下落中受到的空气阻力与它速度的平方成正比，即f=kv2．已知当物体的速度达到20m/s后就匀速下落，此时空气阻力______重力（填“大于”、“等于”或“小于”）；当它的速度为10m/s时，阻力的大小为______N．（重力加速度g取10m/s2）
正确答案
等于
1.25
解析
解：当物体匀速下落时，重力与空气阻力平衡，大小相等，
即有 mg=kv12 ①
解得：k=
当物体的速度为10m/s时，空气阻力大小为f=kv22=
故答案为：等于；1.25
（1）水泥路面AB段的长度；
（2）在第二种情况下汽车从刹车开始运动了多长时间才停下？
正确答案
解：（1）汽车在A到B的过程中有：μ2mg=ma2
AB间距为：x2=
联立并代入数据得：x2=40m
（2）由上问可知，汽车恰不撞上障碍物，在A点的速度应为v0
则在A点左侧有：2v0-v0=a1t1且有：μ1mg=ma1
在A到B的过程中有：v0=a2t2
所求时间为：t=t1+t2
联立并代入数据得：t=12s
答：（1）水泥路面AB段的长度为40m；
（2）在第二种情况下汽车从刹车开始运动了12s才停下
解析
解：（1）汽车在A到B的过程中有：μ2mg=ma2
AB间距为：x2=
联立并代入数据得：x2=40m
（2）由上问可知，汽车恰不撞上障碍物，在A点的速度应为v0
则在A点左侧有：2v0-v0=a1t1且有：μ1mg=ma1
在A到B的过程中有：v0=a2t2
所求时间为：t=t1+t2
联立并代入数据得：t=12s
答：（1）水泥路面AB段的长度为40m；
（2）在第二种情况下汽车从刹车开始运动了12s才停下
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