牛顿第二定律_章节学习

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题型：填空题

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填空题

一平直的传送带以速率v0=2m/s匀速运行，传送带把A处的工件运送到B处，A、B相距L=10m，从A处把工件轻轻放到传送带上，已知物件与传送带间的动摩擦因素为0.1．则物件从A处到B处所需的时间______．

正确答案

6s

解析

解：根据牛顿第二定律得，工件在传送带上的加速度a==1m/s2，

则工件做匀加速运动的时间t1==2s，

工件做匀加速运动的位移x1=a==2m，

工件匀速运动的时间t2==4s，

则总时间t=t1+t2=2+4s=6s

故答案为：6s．

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题型：简答题

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简答题

一质量m=2.0kg的小物块以一定的初速度冲上一个足够长的倾角为37°的固定斜面，某同学利用传感器测出了小物块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机做出了小物块上滑过程的速度-时间图线，如图所示．（取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求：

（1）小物块冲上斜面过程中加速度的大小；

（2）小物块与斜面间的动摩擦因数；

（3）小物块向上运动的最大距离．

正确答案

解：（1）由图象可知，

（2）分析小物块的受力情况，根据牛顿第二定律，有

mgsin37°+μmgcos37°=ma

代入数据解得μ=0.25

（3）由匀变速直线运动的规律，有

解得S=4m

答：（1）小物块冲上斜面过程中加速度的大小为8m/s2．

（2）小物块与斜面间的动摩擦因数为0.25．

（3）小物块向上运动的最大距离为4m．

解析

解：（1）由图象可知，

（2）分析小物块的受力情况，根据牛顿第二定律，有

mgsin37°+μmgcos37°=ma

代入数据解得μ=0.25

（3）由匀变速直线运动的规律，有

解得S=4m

答：（1）小物块冲上斜面过程中加速度的大小为8m/s2．

（2）小物块与斜面间的动摩擦因数为0.25．

（3）小物块向上运动的最大距离为4m．

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题型：单选题

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单选题

如图所示，质量分别为mA、mB的A、B两物块用轻线连接放在倾角为θ的斜面上，用始终平行于斜面向上的拉力F拉A，使它们沿斜面匀加速上升，A、B与斜面的动摩擦因数均为μ，为了增加轻线上的张力，可行的办法是（　　）

A减小A物块的质量

B减小B物块的质量

C增大倾角θ

D增大动摩擦因数μ

正确答案

A

解析

解：根据牛顿第二定律得

对整体：F-（mA+mB）gsinθ-μ（mA+mB）gcosθ=（mA+mB）a

得a=-gsinθ-μgcosθ

对B：T-mBgsinθ-μmBgcosθ=mBa

则得轻线上的张力T=mBgsinθ+μmBgcosθ+mBa=

则要增加轻线上的张力T，可减小A物的质量，或增大B物的质量．故A正确，BCD错误．

故选：A．

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题型：多选题

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多选题

质量m=0.2kg的物体在xoy平面内运动，经过坐标原点时，速度方向沿x轴正方向，大小v0=2m/s，已知物体受到的合力方向沿y轴正方向，大小F=0.4N．则关于物体的运动，下列说法不正确的是（　　）

A物体做匀变速曲线运动

B物体运动的速率不断增大

C经过1s时间，物体的速度方向沿y轴正方向

D经过1s时间，物体的位置坐标为（2m，4m）

正确答案

C,D

解析

解：A、物体的合力沿着+y方向，根据牛顿第二定律，加速度恒定，故是匀变速曲线运动，故A正确；

B、物体x方向分运动是匀速直线运动，y方向分运动是匀加速直线运动，合速度v=不断增加，故B正确；

C、物体的加速度：a=；

经过1s时间，vx=v0=2m/s，vy=at=2m/s，故合速度与+y方向和+x方向的夹角均为45°；

故C错误；

D、经过1s时间，x方向的分位移：x=v0t=2×1=2m；

y方向的分位移：y=；

故经过1s时间，物体的位置坐标为：（2m，1m）

故D错误；

本题选错误的，故选：CD．

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题型：填空题

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填空题

如图所示，物体由静止从A点沿斜面匀加速下滑，随后在水平面上作匀减速运动，最后停止于C点，已知AB=4m，BC=6m，整个运动历时10s，则物体沿AB段运动的加速度a1=______ m/s2；沿BC运动的加速度 a2=______ m/s2．

正确答案

0.5

-

解析

解：设B点的速度为v，则AB段和BC段的平均速度都为，有：t1+t2=xAB+xBC，

解得v=m/s=2m/s．

根据v2-v02=2ax得，

AB段的加速度a1==m/s2=0.5m/s2．

BC段的加速度a2==m/s2=-m/s2

故答案为：0.5m/s2，-m/s2．

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题型：多选题

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多选题

如图所示，足够长斜面倾角为30°，固定于水平面上．用轻绳相连的木块a、b在平行于斜面的恒定拉力作用下，沿斜面向上匀速运动．途中轻绳断裂，b由绳断处继续运动距离x后，撤去拉力．已知a的质量为m，b的质量为5m，a、b与斜面间的动摩擦因数均为，不计绳的长度，以下说法正确的是（　　）

A绳断裂时，a的加速度g

B绳断裂时，b的加速度为g

Ca与b间的最大距离为x

Da与b间的最大距离为x

正确答案

B,D

解析

解：A、B、绳断裂前，对整体分析，受重力、支持力、拉力和滑动摩擦力，根据平衡条件，有：

F-（m+5m）gsin30°-μ（m+5m）gcos30°=0

解得：F=6mg（sin30°+μcos30°）

绳断裂后，物体a的加速度为：

=

绳断裂后，物体b的加速度为：

=

故A错误，B正确；

C、D、绳断裂后，物体a上滑过程，根据动能定理，有：

-mgsin30°x1-μmgcos30°x1=0-…①

绳断裂后，物体b上滑过程，根据动能定理，有：

Fx-μ（5m）gsin30°x2-μ（5m）gcos30°x2=0-…②

两个物体的间距为：△x=x2-x1…③

联立①②③解得：

故C错误，D正确；

故选：BD．

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题型：简答题

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简答题

如图所示，在足够长的光滑水平面上，放置一长为L=1m、质量为m1=0.5kg的木板A，一质量为m2=1kg的小物体B以初速度υ0=4m/s滑上A的上表面，A与B之间的动摩擦因数为μ=0.2，g=10m/s2；

（1）当B刚从A上滑落时，A、B的速度分别是多大？

（2）为使B不从木板A的右端滑落，当B滑上A时，在A的右端始终施加一个水平向右的恒力F，求F的大小应满足的条件．

正确答案

解：（1）假设B刚从A上滑落时，A、B的速度分别为v1、v2，

A的加速度

B的加速

由位移关系有代入数值解得：t=1s或．

当t=1s时v1=a1t=4m/s v2=v0-a2t=2m/s

v1＞v2不合题意舍去

∴

答：当B刚从A上滑落时，A、B的速度分别是、．

（2）当B经过时间t运动至A的最右端时，若A、B具有共同速度v，则此时所施加的恒力F有最小值．此过程中A做匀加速运动的位移s=①

B做匀减速运动的位移②

A、B的加速度分别为③

④

又v=v0-a2t⑤

联立①～⑤，代入数据解得v=3m/s t=0.5s

以A为研究对象，根据牛顿第二定律有Fmin+μm2g=m1a1

解得Fmin=1N 故F≥1N

答：F的大小应满足的条件F≥1N．

解析

解：（1）假设B刚从A上滑落时，A、B的速度分别为v1、v2，

A的加速度

B的加速

由位移关系有代入数值解得：t=1s或．

当t=1s时v1=a1t=4m/s v2=v0-a2t=2m/s

v1＞v2不合题意舍去

∴

答：当B刚从A上滑落时，A、B的速度分别是、．

（2）当B经过时间t运动至A的最右端时，若A、B具有共同速度v，则此时所施加的恒力F有最小值．此过程中A做匀加速运动的位移s=①

B做匀减速运动的位移②

A、B的加速度分别为③

④

又v=v0-a2t⑤

联立①～⑤，代入数据解得v=3m/s t=0.5s

以A为研究对象，根据牛顿第二定律有Fmin+μm2g=m1a1

解得Fmin=1N 故F≥1N

答：F的大小应满足的条件F≥1N．

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题型：填空题

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填空题

一物体重40N，由静止开始匀加速度下落，2s内下落19m，它下落的加速度的大小为______m/s2，空气对它的平均阻力是______N．（g=10m/s2）

正确答案

9.5

2

解析

解：物体做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移时间关系公式，有：，故；

物体受重力和阻力，根据牛顿第二定律，有：mg-f=ma；

故：f=m（g-a）=4×（10-9.5）=2N

故答案为：9.5； 2

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题型：单选题

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单选题

甲物体的质量是乙物体的2倍，甲从H高处由静止开始自由下落，乙从2H高处与甲同时由静止开始自由下落，不计空气阻力，则在落地之前，下列判断错误的是（　　）

A下落过程中，同一时刻甲的速度比乙的速度大

B下落过程中，各自下落1s时，它们的速度相同

C下落过程中，各自下落1m时，它们的速度相同

D下落过程中，甲的加速度与乙的加速度相同

正确答案

A

解析

解：A、根据v=gt可知，下落过程中，同一时刻甲的速度和乙的速度相等，故A错误；

B、下落过程中，各自下落1s时，v=gt=10m/s，速度相同，故B正确；

C、下落过程中，各自下落1m时，根据2gh=v2即得：v=2m/s，故C正确；

D、甲乙都做自由落体运动，加速度都为g，故D正确．

本题选错误的，故选A

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题型：单选题

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单选题

如图所示，一放在光滑水平面上的弹簧秤，其外壳质量为m，弹簧及挂钩质量不计，在弹簧秤的挂钩上施一水平向左的力F1，在外壳吊环上施一水平向右的力F2，则产生了沿Fl方向上的加速度a，那么此弹簧秤的读数是（　　）

Ama

BF2

CF1-F2

DF2+ma

正确答案

D

解析

解：弹簧秤在水平方向上所受的合力F合=F1-F2，根据牛顿第二定律得，a=，解得F1=F2+ma

弹簧秤的读数等于拉弹簧的拉力，等于F1=F2+ma

故选D

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