- 牛顿第二定律
- 共448题
5.沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用,其下滑的速度-时间图线如图所示。已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数,在0~5s,5~10s,10~15s内F的大小分别为F1、F2和F3,则
正确答案
知识点
8.如图,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O;整个系统处于静止状态
;现将细绳剪断,将物块a的加速度记为a1,S1和S2相对原长的伸长分别为△l1和△l2,重力加速度大小为g,在剪断瞬间[来源:学科网]
正确答案
解析
剪断瞬间,拉力马上消失,但是弹簧的弹力在瞬间不会发生改变,故剪断后,物块a上方的拉力=0,对a受力分析得合力为F=3g,由牛顿第二定律得A正确,剪断后S1是S2对应拉力的2倍,由胡克定律得△l1=2△l2
考查方向
解题思路
对a受力分析得合力,由牛顿第二定律得加速度,胡克定律计算形变量
易错点
整体法分析a的加速度
知识点
9.如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连,弹簧水平且处于原长.圆环从A处由静止开始下滑,经过B处的速度最大,到达C处的速度为零,AC = h.圆环在C处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A.弹簧始终在弹性范围内,重力加速度为g.则圆环
正确答案
解析
由动力学原理得小球在B处的速度最大,加速度为零,故A错误;下滑与上升过程分别利用动能定理得:mgh-Wf-W弹=0,W弹- Wf- mgh=0-mv2
联立上式解得B正确,C错误;C-B过程加速度的平均值相同,位移相同。利用逆向思维得二者均为变加速直线运动,由于上升过程的初速度大,故上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度。
考查方向
解题思路
动力学分析物体的运动形式,C-B过程加速度的平均值相同,位移相同。利用逆向思维得二者均为变加速直线运动,即可解决
易错点
上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度。
知识点
质量为m的小球在竖直向上的恒定拉力作用下,由静止开始从水平地面向上运动,经一段时间,拉力做功为W,此后撤去拉力,球又经相同时间回到地面。以地面为零势能面,不计空气阻力。求:
37.球回到地面时的动能Ekt;
38.撤去拉力前球的加速度大小a及拉力的大小F;
39.球动能为W/5时的重力势能Ep。
正确答案
撤去拉力时球的机械能为W,由机械能守恒,回到地面时的动能
解析
撤去拉力时球的机械能为W,由机械能守恒,回到地面时的动能
考查方向
解题思路
机械能守恒
易错点
撤去拉力时的机械能关系
正确答案
设拉力作用时间为t,在此过程中球上升,末速度为
,则
由题意有
解得
根据牛顿定律
解得
解析
设拉力作用时间为t,在此过程中球上升,末速度为
,则
由题意有
解得
根据牛顿定律
考查方向
解题思路
运动学计算加速度,牛顿第二定律计算外力F
易错点
加速度的计算
正确答案
动能为时球的位置可能在
的下方或上方
设球的位置在下方离地
处
∂
而
解得
重力势能
设球的位置在h上方离地处
由机械能守恒
因此
解析
动能为时球的位置可能在
的下方或上方,有动能定理和机械能守恒定律求解
考查方向
解题思路
功能关系和机械能守恒是手段,物理过程是关键
易错点
物理过程分析
4.如图,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车向右做匀加速运动时,球所受合外力的方向沿图中的( )
正确答案
解析
据题意可知,小车向右做匀加速直线运动,由于球固定在杆上,而杆固定在小车上,则三者属于同一整体,根据整体法和隔离法的关系分析可知,球和小车的加速度相同,所以球的加速度也应该向右,故选项D正确。
考查方向
解题思路
小球受重力和杆对小球的作用力,在两个力共同作用下沿水平向右的方向加速运动,加速度水平向右,合力水平向右.
易错点
根据牛顿第二定律F=ma可知,加速度的方向与合力的方向相同,是解决本题的关键.另外知道杆的弹力不一定沿杆的方向
知识点
3.如图,鸟沿虚线斜向上加速飞行,空气对其作用力可能是( )
正确答案
解析
对鸟受力分析,由于有重力作用,结合运动形式得鸟所受空气作用力需要克服重力和向前运动的作用力,故选B
考查方向
解题思路
对鸟由力的合成与分解考虑
易错点
空气作用力的方向
知识点
3.如图,光滑圆轨道固定在竖直面内,一质量为m的小球沿轨道做完整的圆周运动。已知小球在最低点时对轨道的压力大小为N1,在高点时对轨道的压力大小为N2.重力加速度大小为g,则N1–N2的值为
正确答案
解析
由向心力来源分析得小球在最低点时,N1-mg=mV12/R,在高点时mg-N2=mV22/R,且1/2mV12=1/2mV22+2mgR得N1–N2的值为6mg
考查方向
解题思路
向心力分析最高点和最低点
易错点
最高点和最低点的压力
知识点
3.如图,鸟沿虚线斜向上加速飞行,空气对其作用力可能是( )
正确答案
解析
对鸟受力分析,由于有重力作用,结合运动形式得鸟所受空气作用力需要克服重力和向前运动的作用力,故选B
考查方向
解题思路
对鸟由力的合成与分解考虑
易错点
空气作用力的方向
知识点
18.如图,质量为m的小球用轻绳悬挂在O点,在水平恒力F=mgtanθ作用下,小球从静止开始由A经B向C运动。则小球( )
正确答案
解析
由于小球受重力和拉力的合力沿着OB方向,故B点速度最大,由简谐运动的堆成性分析在C点加速度为gtanθ
考查方向
解题思路
分析小球受的合力
易错点
合力是切入点
知识点
质量为m的小球在竖直向上的恒定拉力作用下,由静止开始从水平地面向上运动,经一段时间,拉力做功为W,此后撤去拉力,球又经相同时间回到地面。以地面为零势能面,不计空气阻力。求:
37.球回到地面时的动能Ekt;
38.撤去拉力前球的加速度大小a及拉力的大小F;
39.球动能为W/5时的重力势能Ep。
正确答案
撤去拉力时球的机械能为W,由机械能守恒,回到地面时的动能
解析
撤去拉力时球的机械能为W,由机械能守恒,回到地面时的动能
考查方向
解题思路
机械能守恒
易错点
撤去拉力时的机械能关系
正确答案
设拉力作用时间为t,在此过程中球上升,末速度为
,则
由题意有
解得
根据牛顿定律
解得
解析
设拉力作用时间为t,在此过程中球上升,末速度为
,则
由题意有
解得
根据牛顿定律
考查方向
解题思路
运动学计算加速度,牛顿第二定律计算外力F
易错点
加速度的计算
正确答案
动能为时球的位置可能在
的下方或上方
设球的位置在下方离地
处
∂
而
解得
重力势能
设球的位置在h上方离地处
由机械能守恒
因此
解析
动能为时球的位置可能在
的下方或上方,有动能定理和机械能守恒定律求解
考查方向
解题思路
功能关系和机械能守恒是手段,物理过程是关键
易错点
物理过程分析
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