- 牛顿第二定律
- 共12933题
（1）对小物块进行受力分析，并求出滑动摩擦阻力；
（2）物体加速运动时的加速度和第1秒末的速度；
（3）求出0到6秒物体运动的总位移．
正确答案
解：（1）由题给条件对物体进行受力分析可得：物体受到重力、支持力、拉力和滑动摩擦阻力．
物体在运动过程中受到的滑运动摩擦阻力：Fμ=μFN=μmg=0.1×2×10N=2N；
（2）0-1s内，由牛顿第二定律得：
a=
第1秒末的速度 v=v0+at=2×1m/s=2m/s；
（3）由题给图形可得：0-1s正向匀加速运动：
位移：x1=
速度：v1=v0+at=2×1m/s=2m/s
1s-2s正向匀速：x2=v1t=2×1m=2m
2s-3s正向匀加速：x3=v1t+
速度：v3=v1t+at=（2+2×1）m/s=4m/s
第4s内物体正向匀速：位移 x4=v3t=4×1m=4m
通过分析以上数据可得0-6s的总位移：
x=x1+x2+x3+x4+x5+x6=（1+2+3+4+5+6）m=21m；
答：
（1）小物块受到重力、支持力、拉力和滑动摩擦阻力，滑动摩擦阻力为2N；
（2）物体加速运动时的加速度为2m/s2，第1秒末的速度为2m/s；
（3）0到6秒物体运动的总位移为21m．
解析
解：（1）由题给条件对物体进行受力分析可得：物体受到重力、支持力、拉力和滑动摩擦阻力．
物体在运动过程中受到的滑运动摩擦阻力：Fμ=μFN=μmg=0.1×2×10N=2N；
（2）0-1s内，由牛顿第二定律得：
a=
第1秒末的速度 v=v0+at=2×1m/s=2m/s；
（3）由题给图形可得：0-1s正向匀加速运动：
位移：x1=
速度：v1=v0+at=2×1m/s=2m/s
1s-2s正向匀速：x2=v1t=2×1m=2m
2s-3s正向匀加速：x3=v1t+
速度：v3=v1t+at=（2+2×1）m/s=4m/s
第4s内物体正向匀速：位移 x4=v3t=4×1m=4m
通过分析以上数据可得0-6s的总位移：
x=x1+x2+x3+x4+x5+x6=（1+2+3+4+5+6）m=21m；
答：
（1）小物块受到重力、支持力、拉力和滑动摩擦阻力，滑动摩擦阻力为2N；
（2）物体加速运动时的加速度为2m/s2，第1秒末的速度为2m/s；
（3）0到6秒物体运动的总位移为21m．
（1）飞机一次上下运动为航天员创造的完全失重的时间t；
（2）飞机下降到离地5285m时（仍处于失重状态）飞机发动机的推力F．
正确答案
解：（1）上升时间为：
下降的时间为：
所以一次上下创造的完全失重的时间为：t=t上+t下=21+35=56s．
（2）上升高度为：
判断当速度达到350m/s时，下落高度为：
当飞机下降到离地5285m时下降的高度为：△h=7000+2205-5285=3920m＜6125m
可知当飞机在离地5285m时，飞机仍在完全失重状态，
飞机自由下落的高度H，此时，
此时的推力：
答：（1）飞机一次上下运动为航天员创造的完全失重的时间是56s；
（2）飞机下降到离地5285m时（仍处于失重状态）飞机发动机的推力F是2.8×105N．
解析
解：（1）上升时间为：
下降的时间为：
所以一次上下创造的完全失重的时间为：t=t上+t下=21+35=56s．
（2）上升高度为：
判断当速度达到350m/s时，下落高度为：
当飞机下降到离地5285m时下降的高度为：△h=7000+2205-5285=3920m＜6125m
可知当飞机在离地5285m时，飞机仍在完全失重状态，
飞机自由下落的高度H，此时，
此时的推力：
答：（1）飞机一次上下运动为航天员创造的完全失重的时间是56s；
（2）飞机下降到离地5285m时（仍处于失重状态）飞机发动机的推力F是2.8×105N．
设货车和轿车的质量之比为2：1，它们以相同的功率在平直公路上匀速行驶，设两车所受阻力均为本身车重的0.2倍，则它们在行驶过程中的最大速度之比为______，在以最大速度行驶时若关闭发动机，此后两车能前进的最大距离之比为______．
正确答案
1：2
1：4
解析
解：设货车的质量为2m，轿车的质量为m，货车和轿车的最大速度分别为v、v′，相同的功率为P，
货车所受阻力为：f=0.2×2mg=0.4mg
轿车所受阻力为：f′=0.2×mg=0.2mg
由功率公式得：P=fv=f′v′
联立以上三式得：v=
则：
在以最大速度行驶时若关闭发动机，则货车做匀减速运动的加速度为：a=
轿车做匀减速运动的加速度为：a′=
由位移速度公式得，货车的减速距离为：s=
轿车的减速距离为：s′=
两车能前进的最大距离之比：
故答案为：1：2；1：4．
（1）推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少？
（2）推力作用在瓶子上的距离最小为多少．
正确答案
解：（1）要想获得游戏成功，瓶滑到C点速度正好为0，力作用时间最长，设最长作用时间为t1，有力作用时瓶的加速度为a1，t1时刻瓶的速度为v，力停止后加速度为a2，由牛顿第二定律得：
F-μmg=ma1 ①
μmg=ma2 ②
加速运动过程中的位移
减速运动过程中的位移
位移关系满足：
x1+x2=L1 ⑤
又：v=a1t1 ⑥
由以上各式解得：
即推力作用在瓶子上的时间最长不得超过
（2）要想游戏获得成功，瓶滑到B 点速度正好为零，力作用距离最小，设最小距离为d，则：
v‘2=2a1d ⑧
联立解得：d=0.4m
即推力作用在瓶子上的距离最小为0.4m．
解析
解：（1）要想获得游戏成功，瓶滑到C点速度正好为0，力作用时间最长，设最长作用时间为t1，有力作用时瓶的加速度为a1，t1时刻瓶的速度为v，力停止后加速度为a2，由牛顿第二定律得：
F-μmg=ma1 ①
μmg=ma2 ②
加速运动过程中的位移
减速运动过程中的位移
位移关系满足：
x1+x2=L1 ⑤
又：v=a1t1 ⑥
由以上各式解得：
即推力作用在瓶子上的时间最长不得超过
（2）要想游戏获得成功，瓶滑到B 点速度正好为零，力作用距离最小，设最小距离为d，则：
v‘2=2a1d ⑧
联立解得：d=0.4m
即推力作用在瓶子上的距离最小为0.4m．
A
B
C
D1
正确答案
解析
解：（1）当拉力作用于m1时，两木块间的摩擦力为Fμ1，以m2为研究对象水平方向受到m1的摩擦力Fμ1，由牛顿第二定律知m2产生的加速度
（2）当拉力作用于m2时，两木块间的摩擦力为Fμ2，以m1为研究对象水平方向受到m2的摩擦力Fμ2，由牛顿第二定律知m1产生的加速度
所以：
故选：C．
（1）求出小球下滑时的加速度？
（2）斜面A点以上部分至少有多长？
正确答案
解：小球沿斜面向下做匀加速直线运动，则有
BC-AB=aT2
得到 a=
小球经过B点时的瞬时速度为vB=
设斜面A点以上部分至少为x．
则由
代入解得x=4m
答：
（1）求出小球下滑时的加速度2m/s2．
（2）斜面A点以上部分至少有4m．
解析
解：小球沿斜面向下做匀加速直线运动，则有
BC-AB=aT2
得到 a=
小球经过B点时的瞬时速度为vB=
设斜面A点以上部分至少为x．
则由
代入解得x=4m
答：
（1）求出小球下滑时的加速度2m/s2．
（2）斜面A点以上部分至少有4m．
孝义市交通部门规定汽车在市区某些街道行驶速度不得超过40km/h，一辆汽车在该路段紧急刹车时，沿水平直线滑行一段距离后停止．交警测得车轮与地面摩擦痕迹长10m．若车轮与地面动摩擦因数μ=0.72，取g=10m/s2
（1）请你判断该汽车是否超速；
（2）设汽车刹车制动力恒为f，驾驶员反应时间为t，汽车的质量为m，刹车前行驶速度为v，试推出驾驶员发现情况后紧急刹车时的安全距离s的表达式．
正确答案
解：（1）汽车刹车后受滑动摩擦力做匀减速运动，可得汽车的加速度为：
a=
由0-v02=-2ax可得：
v0=12 m/s
因12 m/s=43.2km/h＞40km/h，可知此汽车超速．
（2）刹车距离由两部分组成，一是司机在反应时间内汽车行驶的距离s1，二是刹车后匀减速行驶的距离s2，
则s=s1+s2=vt+
根据牛顿第二定律得：a=
则s=vt+
答：（1）此汽车超速；
（2）驾驶员发现情况后紧急刹车时的安全距离s的表达式为s=vt+
解析
解：（1）汽车刹车后受滑动摩擦力做匀减速运动，可得汽车的加速度为：
a=
由0-v02=-2ax可得：
v0=12 m/s
因12 m/s=43.2km/h＞40km/h，可知此汽车超速．
（2）刹车距离由两部分组成，一是司机在反应时间内汽车行驶的距离s1，二是刹车后匀减速行驶的距离s2，
则s=s1+s2=vt+
根据牛顿第二定律得：a=
则s=vt+
答：（1）此汽车超速；
（2）驾驶员发现情况后紧急刹车时的安全距离s的表达式为s=vt+
（1）物体与水平面间的运动摩擦因数μ；
（2）水平推力F的大小；
（3）0-10s内物体运动位移的大小．
正确答案
解：（1）设物体做匀减速直线运动的时间为△t2、初速度为v20、末速度为v2t、加速度为a2，
则：
设物体所受的摩擦力为Ff，根据牛顿第二定律，有
Ff=ma2 ②
Ff=-μmg ③
联立①②③得：
（2）设物体做匀加速直线运动的时间为△t1、初速度为v10、末速度为v1t、加速度为a1，则
根据牛顿第二定律，有F-Ff=ma1 ⑥
联立③⑤⑥得：F=μmg+ma1=6N
（3）由匀变速直线运动位移公式，得
x=x1+x2=v10△t1+
答：（1）物体与水平面间的运动摩擦因数μ为0.2；
（2）水平推力F的大小为6N；
（3）0-10s内物体运动位移的大小为46m．
解析
解：（1）设物体做匀减速直线运动的时间为△t2、初速度为v20、末速度为v2t、加速度为a2，
则：
设物体所受的摩擦力为Ff，根据牛顿第二定律，有
Ff=ma2 ②
Ff=-μmg ③
联立①②③得：
（2）设物体做匀加速直线运动的时间为△t1、初速度为v10、末速度为v1t、加速度为a1，则
根据牛顿第二定律，有F-Ff=ma1 ⑥
联立③⑤⑥得：F=μmg+ma1=6N
（3）由匀变速直线运动位移公式，得
x=x1+x2=v10△t1+
答：（1）物体与水平面间的运动摩擦因数μ为0.2；
（2）水平推力F的大小为6N；
（3）0-10s内物体运动位移的大小为46m．
正确答案
解析
解：A、上滑过程有：mgsinθ+f=ma1，下滑过程有：mgsinθ-f=ma2，由此可知a1＞a2，
从斜面底端上滑又回到底端的过程中，摩擦力始终做负功，动能减小，则落回地面的速度vt＜v0，
因此上滑过程的平均速度
C、上滑过程中，加速度方向沿斜面向下，有竖直向下的分量，则处于失重状态，故C错误；
D、除重力以外的力对物体做的功等于物体机械能的变化量，则有：
E=E0-
故选：ABD
如图，一根轻弹簧两端固连物块a和b，质量分别为ma和mb放在水平的光滑桌面上．现同时施给它们方向如图所示的推力Fa和拉力Fb，发现二者运动过程中弹簧伸长了，则ma和mb满足的关系式为（ ）
正确答案
解析
解：对整体分析，整体的加速度a=
发现二者运动过程中弹簧伸长了，即弹簧对a和b的作用力是拉力；
隔离对b分析，设杆子对b表现为拉力，则Fb-F=mba，解得：F=
故选：A．
扫码查看完整答案与解析