- 牛顿第二定律
- 共12933题
如图所示,在倾角θ=37°的固定斜面上放置一质量M=1kg、长度L=3m的薄平板AB.平板的上表面光滑,其下端B与斜面底端C的距离为16m.在平板的上端A处放一质量m=0.6kg的滑块,开始时使平板和滑块都静止,之后将它们无初速释放.设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5,求滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差△t.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
正确答案
解:对薄板,由于Mgsin37°<μ(M+m)gcos37°,故滑块在薄板上滑动时,薄板静止不动,
对滑块:在薄板上滑行时加速度为:a1=gsin37°=6m/s2
到达B点时速度为:=6m/s
滑块由B至C时的加速度为:a2=gsin37°-μgcos37°=2m/s2
设滑块由B至C所用时间为t,则有:
代入数据可解得:t=2s
对薄板,滑块滑离后才开始运动,加速度为:a3=gsin37°-μgcos37°=2m/s2
滑至C端所用时间为t‘,则,代入数据可解得:t'=4s
滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差为:△t=t'-t=2s.
答:滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差为2s.
解析
解:对薄板,由于Mgsin37°<μ(M+m)gcos37°,故滑块在薄板上滑动时,薄板静止不动,
对滑块:在薄板上滑行时加速度为:a1=gsin37°=6m/s2
到达B点时速度为:=6m/s
滑块由B至C时的加速度为:a2=gsin37°-μgcos37°=2m/s2
设滑块由B至C所用时间为t,则有:
代入数据可解得:t=2s
对薄板,滑块滑离后才开始运动,加速度为:a3=gsin37°-μgcos37°=2m/s2
滑至C端所用时间为t‘,则,代入数据可解得:t'=4s
滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差为:△t=t'-t=2s.
答:滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差为2s.
下列关于力和运动关系的说法中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因.故A错误.
B、根据牛顿第二定律a=,合力越大,加速度越大,但速度不一定大.加速度为0,速度不一定为0.故B、C错误.
D、合外力很大,加速度大,速度可能为0.加速度为0,速度可能很大.故D正确.
故选D.
如图甲所示在水平地面上有一长木板B,其上叠放木块A,假定木板与地面之间,木块和木板之间的最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等,用一水平力F作用于B,A,B的加速度与F的关系如图乙所示,重力加速度g取10m/s2,则下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:由图知,当F=3N时AB一起开始运动,则有 F=μB(mA+mB)g=3N…①
当F较小时,木块和木板一起做匀加速直线运动,共同加速度 a=…②
由数学知识知,a-F图象的斜率等于 k==
=
…③
由①③联立解得B与地面间的动摩擦因数为 μB=0.2
当拉力达到一定程度,木块和木板之间发生相对滑动,对木块A,所受的摩擦力恒定,加速度恒定,即aA==μAg…④
由图知,aA=4m/s2,则由④解得 μA=0.4
对B,加速度aB==
-
…⑤
由图得:=
=1,得 mB=1.0kg…⑥
由②⑥解得:mA=0.5kg,故A错误,BCD正确.
本题选不正确的,故选:A
如图所示,斜面倾角为α=37°,斜面上边放一个光滑小球,用与斜面平行的绳把小球系住,使系统以共 同的加速度向左作匀加速运动,当绳的拉力恰好为零时,加速度大小为______m/s2.若以共同加速度向右作匀加速运动,斜面支持力恰好为零时,加速度的大小为______m/s2.
正确答案
7.5
解析
解:当绳子的拉力恰好为零,小球受重力和支持力两个力作用,根据牛顿第二定律得:mgtanα=ma,
解得:a=gtanα=10×=7.5m/s2.
当斜面的支持力恰好为零,小球受重力和拉力两个力作用,根据牛顿第二定律得:mgcotθ=ma′
解得:a′=gcotα=10×=
.
故答案为:7.5,
(2015秋•唐山校级期末)刚买回车的第一天,小明和父母去看望亲朋,小明的爸爸决定驾车前行.当拐一个弯时,发现前面是一个上坡.一个小男孩追逐一个球突然跑到车前.小明爸爸急踏刹车,车轮在马路上划出一道12m长的黑带后停住.幸好没有撞着小男孩!小男孩若无其事地跑开了.路边目睹了全过程的一位交通警察走过来,递过来一张超速罚款单,并指出这段路最高限速是60km/h.
小明对当时的情况作了调查:估计路面与水平面间的夹角为15°;查课本可知轮胎与路面的动摩擦因数μ=0.60;从汽车说明书中查出该汽车的质量是1 570kg,小明的体重是60kg;目击者告诉小明小男孩重30kg,并用3.0s的时间跑过了4.6m宽的马路.又知cos 15°=0.965 9,sin 15°=0.258 8.
根据以上信息,你能否用学过的物理知识到法庭为小明爸爸做无过失辩护?(g取9.8m/s2)
正确答案
解:对汽车进行分析,设刹车过程加速度大小为a.根据牛顿第二定律得
mgsin15°+f=ma,
N=mgcos15°
又f=μN
三式联立得
a=g(sin15°+μcos15°)
代入解得 a=8.22m/s2.
汽车刹车过程认为是匀减速运动,末速度为零,位移等于12m,根据公式v2-v02=-2ax得
=
m/s≈14m/s=50.4km/h<60km/h
说明汽车未超速.
故可以到法庭为小明爸爸做无过失辩护.
解析
解:对汽车进行分析,设刹车过程加速度大小为a.根据牛顿第二定律得
mgsin15°+f=ma,
N=mgcos15°
又f=μN
三式联立得
a=g(sin15°+μcos15°)
代入解得 a=8.22m/s2.
汽车刹车过程认为是匀减速运动,末速度为零,位移等于12m,根据公式v2-v02=-2ax得
=
m/s≈14m/s=50.4km/h<60km/h
说明汽车未超速.
故可以到法庭为小明爸爸做无过失辩护.
一辆小车在水平恒力F作用下,由静止开始在水平面上匀加速运动t1 s后撤去F,小车再经过t2 s停下.则小车加速阶段的位移s1与减速阶段的位移s2之比s1:s2=______;小车牵引力F与所受的摩擦力Ff之比F:Ff=______.
正确答案
t1:t2
解析
解:设t1s后的速度为v,根据平均速度公式知,加速阶段的位移,减速阶段的位移
,则加速阶段和减速阶段的位移之比
.
根据v=at知,匀加速运动的加速度与匀减速直线运动的加速度之比a1:a2=t2:t1.
根据牛顿第二定律有:F-Ff=ma1,Ff=ma2,则,解得
.
故答案为:t1:t2
(2015秋•应城市校级期末)一汽车沿直线由静止开始向右运动,汽车的速度和加速度方向始终向右.汽车速度的平方V2与汽车前进位移X的图象如图所示,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、图线切线的斜率表示瞬时加速度的2倍,图线斜率逐渐增大,知加速度逐渐增大,根据牛顿第二定律知,合力越来越大.故A正确,B错误.
C、物体做加速度逐渐增大的加速运动,作出v-t图线,如图所示,若做匀加速直线运动,平均速度等于
,但是变加速直线运动图线与时间轴围成的面积小于匀加速直线运动图线与时间轴围成的面积,知变加速直线运动的平均速度小于
.故C错误,D正确.
故选AD.
电梯里举重--某人在地面上最多能举起质量为60kg的物体,而在一个匀加速下降的电梯里最多能举起质量为80kg的物体,那么此时电梯的加速度大小是______m/s2;若电梯以2m/s2的加速度匀加速上升时,此人在电梯中最多能举起质量为______kg的物体.(g取10m/s2)
正确答案
2.5
50
解析
解:设电梯匀加速下降的加速度为a,在地面举起物体质量为m0,在下降电梯举起物体质量为m1
则由牛顿第二定律:m1g-m0g=m1a
解得:a==
×10m/s2=2.5m/s2
设电梯加速上升时,举起物体质量为m2
则由牛顿第二定律:m0g-m2g=m2a
解得:m2==
kg=50kg
故答案为:2.5,50.
放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,力F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)物块在运动过程中受到的滑动摩擦力小;
(2)物块在3-6s中的加速度大小;
(3)物块质量是多少?
正确答案
解:(1)在6-9s内物体匀速运动,
则物体所受滑动摩擦力f=F=4N
(2)由于v-t图象的斜率就是物体的加速度
则:a=
(3)在3-6s内根据牛顿第二定律得:F-f=ma
解得:m=1kg
答:(1)物块在运动过程中受到的滑动摩擦力为4N;
(2)物块在3-6s中的加速度大小为2m/s2;
(3)物块质量是1kg.
解析
解:(1)在6-9s内物体匀速运动,
则物体所受滑动摩擦力f=F=4N
(2)由于v-t图象的斜率就是物体的加速度
则:a=
(3)在3-6s内根据牛顿第二定律得:F-f=ma
解得:m=1kg
答:(1)物块在运动过程中受到的滑动摩擦力为4N;
(2)物块在3-6s中的加速度大小为2m/s2;
(3)物块质量是1kg.
如图所示,将两个质量之比mA:mB=2:1的物体A和B,靠在一起放在粗糙的水平面上,使夹在A与固定墙壁之间的轻弹簧处于压缩状态.两物体与水平面间的动摩擦因数相同,现将A、B由静止释放,弹簧推力使A、B一起向左运动,当弹簧对物体A有方向水平向左、大小为12N的推力时,A对B作用力大小为______N.
正确答案
4
解析
解:对整体分析,根据牛顿第二定律得,整体的加速度为:a=,
隔离对B分析,根据牛顿第二定律得:FAB-μmBg=mBa,
解得:.
故答案为:4.
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