- 牛顿第二定律
- 共448题
一平板车静放在光滑水平地面上,其右端放一质量m=5kg的物体.平板车
质量M=10kg,总长度L=1.5m,上表面离地高度h=1.25m,与物体间的动摩擦因数
=0.2.物体可看成质点,所受的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,空气阻力可忽略,
重力加速度g=10m/s2.现在平板车上施加一水平向右F=60N的拉力,求
25.物体刚脱离小车时的速度;
26.当物体落地时,距离平板车左端的水平距离.
正确答案
解析
对M:
解得:
对m:
得:
m脱离的速度
考查方向
解题思路
用隔离法对物体和平板车分析,根据牛顿第二定律求出加速度的大小,结合位移之差等于L求出运动的时间,根据速度时间公式求出物体刚脱离小车时的速度;
易错点
当物体离开小车时,物体做平抛运动,落地时距离平板车左端的水平距离是小车位移与物体水平位移之差。
正确答案
解析
物体m脱离M后做平抛运动:
竖直方向:
水平方向:
对M:
得:
m脱离时M的速度为
小车位移
故
考查方向
解题思路
根据高度求出平抛运动的时间,结合牛顿第二定律求出物体离开平板车后的加速度大小,结合物块的速度求出水平位移,根据平板车的速度和加速度求出匀加速直线运动的位移,通过位移之差求出当物体落地时距离平板车左端的水平距离。
易错点
当物体离开小车时,物体做平抛运动,落地时距离平板车左端的水平距离是小车位移与物体水平位移之差。
18.太极球是广大市民中较流行的一种健身器材。将太极球(拍和球)简化成如图所示的平板和小球,熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做半径为R的匀速圆周运动,且在运动到图中的A、B、C、D位置时球与板间无相对运动趋势。A为圆周的最高点,C为最低点,B、D与圆心O等高。球的质量为m,重力加速度为g,则
正确答案
解析
A、设球运动的线速率为v,半径为R,则在A处时:,在C处时:
解得:F=2mg,即在C处板对球所需施加的力比A处大mg,故A错误;
B、球在运动过程中,动能不变,势能时刻变化,故机械能不守恒,故B错误;
C、球在任意时刻的速度大小相等,即球在最低点C的速度最小值为等于在最高点最小速度,根据,得
故C错误;
D、在B处合力提供向心力,即,故
,故板在B处与水平方向倾斜角
随速度的增大而增大,故D正确.故选:D
考查方向
解题思路
球在运动过程中受重力和支持力,由向心力公式可以求在各点的受力情况,并结合机械能守恒的条件分析即可。
易错点
抓住球在竖直面内始终不脱离板而做半径为R的匀速圆周运动,分析受力情况,注意合力提供小球运动的向心力。
知识点
如图所示,在竖直平面xOy内,x轴的下方存在匀强电场和磁感应强度大小B=0.02T的匀强磁场,电场竖直向上,磁场的方向垂直字面向里,在x轴的上方空间存在电场强度大小
=0.075N/C、方向水平向右的匀强电场。有一粗糙的方口塑料直管置于y轴上,长为3m,其开口端正好位于坐标原点O处,一质量m=4×10-6kg电荷量q=4×0-4C的带电小滑块(尺寸比管口边长略小)自塑料直管A处,由静止开始运动,当运动到离管口0.2m处的C点时已达到最大速度v0=5m/s,并最终从管口射出。已知小滑块与直管间动摩擦因数μ=0.5。重力加速度g=10m/s2。
19.求电场强度的大小。
20.求小滑块从A点开始运动到原点O的过程中克服摩擦力做的功。
21.求小滑块从管口射出后的最小速度。
正确答案
=0.15N/C。
解析
小滑块在管内匀速运动时,有q=mg+f
又f=μN=μq v0B
解得:=
=0.15N/C。
考查方向
解题思路
最大速度是指合力为零,所以对C点受力分析,从而求出电场力,进而求出电场强度。
易错点
最大速度是指加速度为零时的速度。
正确答案
Wf =1×10-6J。
解析
小滑块从A点运动到O点的过程中,根据动能定理,有:
小滑块克服摩擦力做功:=1×10-6J
考查方向
解题思路
摩擦力是变力,求摩擦力做功就只能用动能定理解决。
易错点
摩擦力做功是变力做功,所以要用动能定理。
正确答案
vmin=3 m/s
解析
小滑块从管口射出后,在水平方向做初速度为零的匀加速运动,
其加速度大小 小滑块从管口射出后,竖直方向做初速度为v0的竖直上抛运动,
加速度大小等于g=10m/s2
经过任意t时间,小滑块的速度
代入数据整理得:
当t=0.32s时,小滑块速度最小,并且最小速度:vmin=3 m/s。
考查方向
解题思路
在水平电场中,分析运动情况,可知在水平方向上做匀加速运动,在竖直方向上做匀减速运动,用运动的合成和分解,通过数学方法求最小值,即可求出答案。
易错点
最小速度是指合速度最小,运用运动的合成和分解列出数学表达式。
5.一长轻质木板置于光滑水平地面上,木板上放质量分别为mA=1kg和mB=2kg的A、B两物块,A、B与木板之间的动摩擦因数都为μ=0.2,水平恒力F作用在A物块上,如图所示(重力加速g=10m/s2)。则 ( )
正确答案
解析
A与木板间的最大静摩擦力fA=μmAg=0.2×1×10N=2N,B与木板间的最大静摩擦力fB=μmBg=0.2×2×10N=4N.
A、F=1N<fA,所以AB即木板保持相对静止,整体在F作用下向左匀加速运动,故A错误;
B、若F=1.5N<fA,所以AB即木板保持相对静止,整体在F作用下向左匀加速运动,根据牛顿第二定律得:F=(mA+mB)a;解得:;对A来说,则有:F-fA=mAa,解得:fA=1.5-1×0.5=1N,故B错误;
C、D .F=4N>fA,所以A在木板上滑动,B和木板整体受到摩擦力2N,轻质木板,质量不计,所以B的加速度,对B进行受力分析,摩擦力提供加速度,
,故C错误,D正确;
故本题选D
考查方向
解题思路
根据滑动摩擦力公式求出A、B与木板之间的最大静摩擦力,比较拉力和最大静摩擦力之间的关系判断物体的运动情况,进而判断物体所受摩擦力的情况,根据牛顿第二定律求出B的加速度
易错点
静摩擦力的计算,当力作用在A上取不同值时,物体A状态的判断。
知识点
16.质量为用的小球用弹性轻绳系于O点(右上图),将其拿到与O同高的A点,弹性绳处于自然
伸长状态,此时长为l0.将小球由A点无初速度释放,当小球到达O的正下方B点
时,绳长为l小球速度为v,方向水平.则下列说法正确的是
正确答案
解析
A、小球在B点时所受合外力提供向心力,弹性绳的弹力大于重力,即有
得,故A错误;
B、根据牛顿第二定律得:小球在B点时所受合外力大小为,故B正确;
C、小球从A至B,根据动能定理得:,由于弹性绳的弹力做负功,即WF<0,所以重力做的功
,故C错误;
D、小球从A到B,弹性绳的弹力对小球做负功,小球的机械能有损失,损失的机械能等于克服弹力做的功,为故D错误.故选:B
考查方向
解题思路
小球在B点时所受合外力提供向心力,弹力大于重力.由动能定理分析重力做功.由能量守恒定律分析机械能的损失。
易错点
右图中B球的机械能不守恒,只有B球和弹簧组成的系统机械能守恒.在B点,由合外力充当向心力。
知识点
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