- 牛顿第二定律
- 共448题
在静止的车厢内,用细绳a和b系住一个小球,绳a斜向上拉,绳b水平拉,如图所示。现让车从静止开始向右做匀加速运动,小球相对于车厢的位置不变,与小车静止时相比,绳a、b的拉力Fa、Fb变化情况是( )
正确答案
解析
略
知识点
下列物理公式属于定义式的是( )
正确答案
解析
略
知识点
有种自动扶梯,无人乘行时运转很慢,有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼,正好经历了这两个过程,则能正确反映该乘客在这两个过程中的受力示意图的是( )
正确答案
解析
略
知识点
如图所示,AB为半径为R=0.45m的光滑圆弧,它固定在水平平台上,轨道的B端与平台相切。有一小车停在光滑水平面上紧靠平台且与平台等高,小车的质量为M=1.0kg,长L=1.0m。现有一质量为m=0.5kg的小物体从A点静止释放,滑到B点后顺利滑上小车,物体与小车间的动摩擦因数为μ=0.4,g=10m/s2。
(1)求小物体滑到轨道上的B点时对轨道的压力。
(2)求小物体刚滑到小车上时,小物体的加速度a1和小车的加速度a2各为多大?
(3)试通过计算说明小物体能否从小车上滑下?求出小车最终的速度大小。
正确答案
(1)FB=15N
(2)a1= 4m/s2;a2=2m/s2
(3)1.0m/s
解析
(1)小物体在圆弧上滑动,由动能定理得
圆弧最低点,由牛顿第二定律得
由牛顿第三定律得小物体对轨道的压力FB′=FB=15N
(2)小物体:
小车:
a1=4m/s2
a2=2m/s2
(3)设小物体没有从小车上滑下去,则最终两者速度相等
相对位移
物体没有从小车上滑下去,最终和小车以相同的速度运动
=1.0m/s
知识点
斜面ABC固定在水平面上,AB面光滑,BC面粗糙,AB长度是BC长度的两倍。三个相同木块a、b、c通过轻质光滑定滑轮用细线相连,细线平行于斜面,如图所示。用手按住c,使其静止在BC上;现撤去c所受手的作用力,则下列关于木块c的判断,正确的是
正确答案
解析
略。
知识点
水平地面上有一木箱,木箱与地面之间的动摩擦因数为μ。现对木箱施加一拉力F,使木箱沿地面做匀速直线运动。设F的方向与水平面夹角为θ,如图所示,在θ从0逐渐增大到90°的过程中,木箱的速度保持不变,则( )
正确答案
解析
略
知识点
13.如图所示,ab、cd为平行无限长直导轨,导轨间距为L,导轨与水平面存在倾角,导轨ef以上部分光滑,ef以下部分粗糙,ac之间连有阻值为R的定值电阻,ef以下区域存在垂直斜面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,现有一阻值为r的金属杆水平放置在导轨光滑段上,金属杆与ef高度差为h,将金属杆从上述位置静止释放,已知金属杆与导轨粗糙部分之间的滑动摩擦因数
,不计导轨电阻,结合以上信息回答下列问题:
(1)金属杆进入粗糙部分导轨瞬间的加速度为多少?
(2)写给出速度与位移的函数关系式,令ef所在位置为初始位置,取沿斜面向下为正方向。
(3)金属杆在进入导轨粗糙部分后经过位移为,求
可能的数值。
正确答案
见解析。
解析
(1)由动能定理得到
①
受力分析结合牛顿定律得到
②
由电磁感应定律以及安培力公式得到
③
④
已知 ⑤
由①—⑤得到
(2)由②⑤两式得到
⑥
结合③④⑥得到
⑦
又因为 ⑧
⑨
由⑦⑧ ⑨三式得到
⑩
令,显然k为常量,故速度随位移均匀变化
又因为在x=0处,⑪
结合数学知识可知
在位移为x处
⑫
由⑩⑪⑫得
⑬
(3)当 时,金属杆运动至最远处
解得
⑭
L的可能取值为
知识点
真空中有两个带同种电荷的点电荷q1、q2,它们相距较近,固定q1,由静止释放q2,q2只在q1的库仑力作用下运动,则q2在运动过程中的速度( )
正确答案
解析
略
知识点
16.如图所示,一根细线下端拴一个金属小球,细线的上端固定在金属块
上,
放在带小孔(小孔光滑)的水平桌面上,小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)。现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图中
位置),两次金属块
都静止在桌面上的同一点,则后一种情况与原来相比较,下面的判断中正确的是( )
正确答案
解析
设细线与竖直方向的夹角为θ,细线的拉力大小为,细线的长度为
。
球做匀速圆周运动时,由重力和细线的拉力的合力提供向心力,如图,则有:
,
,得角速度
,周期
。使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动时,θ增大,
减小,则得到细线拉力
增大,角速度增大,周期
减小。对
球,由平衡条件得知,
受到桌面的静摩擦力变大,故A、B错误,C正确;金属块
保持在桌面上静止,根据平衡条件得知,
受到桌面的支持力等于其重力,保持不变,故D错误。
知识点
如图9所示,轨道ABC中 的AB段为一半径R=0.2m的光滑1/4圆形轨道,BC段为足够长的粗糙水平面。一质量为0.1kg的小滑块P由A点从静止开始下滑,滑到B点时与静止在B点另一质量为0.1 kg的小滑块Q碰撞后粘在一起,两滑块在BC水平面上滑行0.5m后停下。(g取10m/s2),
求:
(1)小滑块P刚到达圆形轨道B 点时,轨道对它的支持力FN的大小;
(2)小滑块P与小滑块Q碰撞后共同运动的速度v共大小;
(3)滑块与水平面间的动摩擦因数μ的大小。
正确答案
见解析。
解析
(1)小滑块P沿光滑圆形轨道下滑到达圆形轨道底端B的过程中,机械能守恒,有
解得FN=3N
解得vB=2m/s
(2)小滑块P与小滑块Q在B点碰撞后共速,由动量守恒定律得,
mvB=2mv共
解得v共=1m/s
(3)滑块在水平面上滑行的过程中,受到滑动摩擦力的作用,由动能定理得
解得=0.1
知识点
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