牛顿第二定律_章节学习

1

题型：简答题

|

简答题

如图所示，在光滑的桌面上叠放着一质量为mA=2Kg的薄木板A和质量为mB=3Kg的金属块B．A的长度l=2m．B上有轻线绕过定滑轮与质量为mC=1Kg的物块C相连，B与A间的动摩擦因素μ=0.1，最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力．忽略滑轮质量及与轴间的摩擦，开始时各物体都处于静止状态，绳被拉直，B位于A的左端，然后放手．求经过多长时间后B从A的右端脱离（设A的右端距滑轮足够远）（g取10m/s2）．

正确答案

解：根据牛顿第二定律得，B的加速度．

A的加速度．

根据

解得t=4s．

答：经过4s时间后B从A的右端脱离．

解析

解：根据牛顿第二定律得，B的加速度．

A的加速度．

根据

解得t=4s．

答：经过4s时间后B从A的右端脱离．

1

题型：简答题

|

简答题

如图所示，内壁光滑的薄壁圆钢管竖直固定在水平地面上．钢管的高为h=5.0m，横截面直径为d=2.0m，右侧壁底部开有一个小孔．一只小球P从钢管顶端的A点以初速度v沿钢管顶面圆的直径方向抛出的同时，另一个滑块Q从水平面上的E点以初速度2v沿水平面向钢管运动，小球P运动过程中依次跟钢管内壁的B、C两点相碰（碰撞中没有动能损失，碰撞时间极短可以忽略不计），然后恰好落在底面圆的圆心D处，此时滑块Q也恰好第一次运动的圆心D处且速度为零．（P、Q均可视为质点，重力加速度g=10m/s2）求：

（1）初速度v的大小；

（2）滑块Q与地面间的动摩擦系数μ．

正确答案

解：（1）由于小钢球水平抛入，所以可看成竖直方向做自由落体与水平方向做匀速率直线运动，

由自由落体公式h=，得：

t==s=1s，

在水平方向可以看做匀速率直线运动，水平的位移可以认为是5R，故：

v=

（2）取向左为正方向，对滑块Q的减速过程，根据动量定理，有：

-μmgt=0-m（2v）

解得：

μ===1

答：（1）初速度v的大小为5m/s；

（2）滑块Q与地面间的动摩擦系数μ为1．

解析

解：（1）由于小钢球水平抛入，所以可看成竖直方向做自由落体与水平方向做匀速率直线运动，

由自由落体公式h=，得：

t==s=1s，

在水平方向可以看做匀速率直线运动，水平的位移可以认为是5R，故：

v=

（2）取向左为正方向，对滑块Q的减速过程，根据动量定理，有：

-μmgt=0-m（2v）

解得：

μ===1

答：（1）初速度v的大小为5m/s；

（2）滑块Q与地面间的动摩擦系数μ为1．

1

题型：单选题

|

单选题

一名高空跳伞员从离地39km高度的太空纵身跃下，携带的传感器记录下的速度时间图象如图所示．跳伞员在跳下以后的第32秒，速度为300m/s，启动小伞；第41秒达到最大速度326m/s，第261秒启动大伞，第542秒脚触地面，已知39km高空的重力加速度g值是9.68m/s2，忽略起跳速度、转动和水平偏移，则对于跳伞员（包含随身携带的所有装备）的分析正确的是（　　）

A整个下落过程系统机械能减少

Bt=0到t=32s之间，处于完全失重状态

Ct=32s启动小伞之后，跳伞员受到的空气阻力大于重力

Dt=41s时刻速度和加速度都最大

正确答案

A

解析

解：A、t=32s时速度为v=300m/s，t=0到t=32s之间，a=m/s2＜g=9.8m/s2，所以跳伞员要受到空气的阻力，机械能减少．打开伞后同样机械能减小．故A正确．

B、t=0到t=32s之间时的加速度是9.375m/s2，不是处于完全失重状态，故B错误．

C、t=32s启动小伞之后，跳伞员继续加速，说明受到的空气阻力小于重力．故C错误．

D、t=41s时刻速度最大，加速度为零，故D错误．

故选：A．

1

题型：简答题

|

简答题

如图所示，一个质量m=2kg的物体，受到水平拉力F=20N，物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，g=10m/s2．求物体从静止开始：

（1）拉力F在2s内对物体所做的功；

（2）2s末拉力F对物体做功的功率．

正确答案

解：（1）根据牛顿第二定律得：

a=

2s内的位移x=

则拉力F在2s内对物体所做的功W=Fx=20×10=200J

（2）2s末的速度v=at=5×2=10m/s

则2s末拉力F对物体做功的功率P=Fv=20×10=200W

答：（1）拉力F在2s内对物体所做的功为200J；（2）2s末拉力F对物体做功的功率为200W．

解析

解：（1）根据牛顿第二定律得：

a=

2s内的位移x=

则拉力F在2s内对物体所做的功W=Fx=20×10=200J

（2）2s末的速度v=at=5×2=10m/s

则2s末拉力F对物体做功的功率P=Fv=20×10=200W

答：（1）拉力F在2s内对物体所做的功为200J；（2）2s末拉力F对物体做功的功率为200W．

1

题型：简答题

|

简答题

质量为3kg的长木板A置于光滑的水平地面上，质量为2kg木块B（可视为质点）置于木板A的左端，在水平向右的力F作用下由静止开始运动，如图甲所示．A、B运动的加速度随时间变化的图象如图乙所示．（g取10m/s2）求

（1）木板与木块之间的动摩擦因数．（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）．

（2）4s末A、B的速度．

（3）若6s末木板和木块刚好分离，则木板的长度为多少？

正确答案

解：（1）由图知4s末AB间达到最大静摩擦力，此时a=2m/s2

对于A板f=mAa=μmBg

AB间动摩擦因数μ==0.3

（2）由图象4s末物体速度v=at1=4m/s

（3）4到6s末t2=2s

物体A运动的位移xA=vt2+aAt22

xB=vt2+aBt22

木板的长度l=xB-xA=4m．

答：（1）木板与木块之间的动摩擦因数为0.3；

（2）4s末A、B的速度为4m/s；

（3）若6s末木板和木块刚好分离，则木板的长度为4m．

解析

解：（1）由图知4s末AB间达到最大静摩擦力，此时a=2m/s2

对于A板f=mAa=μmBg

AB间动摩擦因数μ==0.3

（2）由图象4s末物体速度v=at1=4m/s

（3）4到6s末t2=2s

物体A运动的位移xA=vt2+aAt22

xB=vt2+aBt22

木板的长度l=xB-xA=4m．

答：（1）木板与木块之间的动摩擦因数为0.3；

（2）4s末A、B的速度为4m/s；

（3）若6s末木板和木块刚好分离，则木板的长度为4m．

1

题型：单选题

|

单选题

某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向夹角α=60°，使飞行器恰恰与水平方向成θ=30°角的直线斜向右上方由静止开始匀加速飞行，经时间t后，将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小，使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行，飞行器所受空气阻力不计，下列说法中正确的是（　　）

A加速时动力的大小等于mg

B加速与减速时的加速度大小之比为2：

C加速与减速过程发生的位移大小之比为1：2

D减速飞行时间t后速度为零

正确答案

C

解析

解：A、起飞时，飞行器受推力和重力，两力的合力与水平方向成30°角斜向上，设动力为F，合力为Fb，如图所示：

在△OFFb中，由几何关系得：F=mg，Fb=mg，A错误

B、由牛顿第二定律得飞行器的加速度为：a1=g，

推力方向逆时针旋转60°，合力的方向与水平方向成30°斜向下，推力F‘跟合力F'h垂直，如图所示，

此时合力大小为：

F'h=mgsin30°

动力大小：

F′=mg

飞行器的加速度大小为：

a2==0.5g

加速与减速时的加速度大小之比为a1：a2=2：1，B错误

C、t时刻的速率：v=a1t=gt

加速与减速过程发生的位移大小之比为=1：2，故C正确

D、到最高点的时间为：t′==2t，D错误

故选：C．

1

题型：多选题

|

多选题

如图，足够长的传送带与水平方向成θ角放置，传送带以速度v匀速传动，当一质量为m的物体轻轻地放在传送带的顶端后（物体与传送带之间动摩擦因数为μ），下列描述正确的是（　　）

A物块速度从0增大到v的过程中，其加速度为g（sinθ+μcosθ）

B物块速度从0增大到v的过程中，传送带对物体的摩擦力做负功

C当速度增大到v后，加速度一定为0

D当速度增大到v后，物体的机械能一定开始减少

正确答案

A,D

解析

解：A、物块刚放上传送带时，加速度大小a==gsinθ+μgcosθ，故A正确．

B、物块速度从0增大到v的过程中，摩擦力的方向沿斜面向下，传送带对物体的摩擦力做正功，故B错误．

C、当速度增大到v后，重力沿斜面方向的分力可能大于摩擦力，物块的加速度可能继续向下，故C错误．

D、当速度达到v后，不论物块是否与传送带保持相对静止，摩擦力的方向都沿斜面向上，摩擦力做负功，根据功能关系知，机械能减小．故D正确．

故选：AD．

1

题型：简答题

|

简答题

如图所示，质量为80kg的物体放在安装在小车上的水平磅秤上，小车在平行于斜面的拉力F作用下沿斜面无摩擦地向上运动，现观察到物体在磅秤上读数为1000N．已知斜面倾角θ=30°，小车与磅秤的总质量为20kg．

（1）拉力F为多少？

（2）物体对磅秤的静摩擦力为多少？

（3）若小车与斜面间有摩擦，动摩擦因数为，斜面质量为100kg，试求斜面对地面的压力和摩擦力分别为多少？（A一直静止在地面上）

正确答案

解：

（1）选物体为研究对象，受力分析如图所示：

将加速度a沿水平和竖直方向分解，则有：

FN1-mg=masinθ

解得a=5m/s2

取小车、物体、磅秤这个整体为研究对象，受力分析如图所示：

根据牛顿第二定律得

F-Mgsinθ=Ma

∴F=Mgsinθ+Ma=1000N

（2）f=Macosθ=200

根据牛顿第三定律得知，物体对磅秤的静摩擦力大小为200．

（3）对斜面受力分析如图所示．

f=FN2′sinθ+f′cosθ=Mgcosθsinθ+μMgcos2θ=500

FN3=MAg+FN2′cosθ-f′sinθ=MAg+Mgcoscos2θ-μMgcosθsinθ=1500N

根据牛顿第三定律得，斜面对地面的压力大小为1500N，方向向下，斜面对地面的摩擦力大小为500，方向水平向左．

解析

解：

（1）选物体为研究对象，受力分析如图所示：

将加速度a沿水平和竖直方向分解，则有：

FN1-mg=masinθ

解得a=5m/s2

取小车、物体、磅秤这个整体为研究对象，受力分析如图所示：

根据牛顿第二定律得

F-Mgsinθ=Ma

∴F=Mgsinθ+Ma=1000N

（2）f=Macosθ=200

根据牛顿第三定律得知，物体对磅秤的静摩擦力大小为200．

（3）对斜面受力分析如图所示．

f=FN2′sinθ+f′cosθ=Mgcosθsinθ+μMgcos2θ=500

FN3=MAg+FN2′cosθ-f′sinθ=MAg+Mgcoscos2θ-μMgcosθsinθ=1500N

根据牛顿第三定律得，斜面对地面的压力大小为1500N，方向向下，斜面对地面的摩擦力大小为500，方向水平向左．

1

题型：简答题

|

简答题

如图所示，某人乘雪橇从雪坡经A点滑至B点，接着沿水平路面滑至C点停止．人与雪橇的总质量为70kg．表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，请根据图表中的数据解决下列问题：

（1）人与雪橇从A到B的过程中，损失的机械能为多少？

（2）设人与雪橇在BC段所受阻力恒定，求阻力大小（g=10m/s2）

正确答案

解：（1）从A到B的过程中，人与雪橇损失的机械能为：

△E=（70×10×20+×70×2.02-×70×12.02）J=9100J．

（2）人与雪橇在Bc段做减速运动的加速度：2

根据牛顿第二定律：f=ma=70×（-2）N=-140N．

答：（1）人与雪橇从A到B的过程中，损失的机械能为9100J．

（2）设人与雪橇在BC段所受阻力的大小为140N．

解析

解：（1）从A到B的过程中，人与雪橇损失的机械能为：

△E=（70×10×20+×70×2.02-×70×12.02）J=9100J．

（2）人与雪橇在Bc段做减速运动的加速度：2

根据牛顿第二定律：f=ma=70×（-2）N=-140N．

答：（1）人与雪橇从A到B的过程中，损失的机械能为9100J．

（2）设人与雪橇在BC段所受阻力的大小为140N．

1

题型：简答题

|

简答题

（2016春•石家庄校级月考）如图所示，平板A长L=5m，质量为M=5kg，放在水平桌面上，板右端与桌边相齐．在A上距其右端s=3m处放一个质量m=2kg的小物体B，已知A与B之间的动摩擦因数μ1=0.1，A、B两物体与桌面间的动摩擦因数均为μ2=0.2．最初系统静止．现在对板A右端施一水平恒力F后，将A从B下抽出，且恰使B停在桌右边缘．试求F的大小．（取g=10m/s2）

正确答案

解：设拉力大小为F，根据牛顿第二定律，B的加速度．

脱离A后B的加速度大小为

根据匀变速直线运动的公式有：a1t1-a2t2=0①

②

联立①②解得t1=2s，t2=1s．

根据，t=t1=2s得，．

根据牛顿第二定律得，，解得F=26N．

答：F的大小为26N．

解析

解：设拉力大小为F，根据牛顿第二定律，B的加速度．

脱离A后B的加速度大小为

根据匀变速直线运动的公式有：a1t1-a2t2=0①

②

联立①②解得t1=2s，t2=1s．

根据，t=t1=2s得，．

根据牛顿第二定律得，，解得F=26N．

答：F的大小为26N．

热门试卷

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析

正确答案

解析