- 牛顿第二定律
- 共448题
一质量为m=2kg的滑块能在倾角为θ=37°的足够长的斜面上以a=2m/s2匀加速下滑。若给滑块施加一水平向右的恒力F，使之由静止开始在t=2s的时间内沿斜面运动2m。
34.求滑块和斜面之间的动摩擦因数μ；
35.推力F的大小。
正确答案
μ=0.5
解析
未施加推力过程，牛顿第二定律：mgsin37°-μmgcos37°=ma，代入数据，解得μ=0.5
考查方向
解题思路
通过受力分析，利用牛顿第二定律建立方程列式求解
易错点
受力分析一定要认真画
正确答案
1.82N
解析
施加推力F后，由s=
考查方向
解题思路
通过受力分析，利用牛顿第二定律建立方程列式求解
易错点
受力分析一定要认真画
如图所示，绝缘轨道CDGH位于竖直平面内，圆弧段DG的圆心角为θ=37°，DG与水平段CD、倾斜段GH分别相切于D点和G点，CD段粗糙，DGH段光滑，在H处固定一垂直于轨道的绝缘挡板，整个轨道处于场强为E=1×104 N/C、水平向右的匀强电场中。一质量m=4×10-3
38.滑块在GH段上的加速度；
39.滑块与CD段之间的动摩擦因数µ；
40.滑块在CD段上运动的总路程。某同学认为：由于仅在CD段上有摩擦损耗，所以，滑块到达P点速度减为零后将不再运动，在CD段上运动的总路程为L+
正确答案
0
解析
GH段的倾角θ=37°，滑块受到的重力mg=0.04N，电场力qE=0.03N，qEcosθ=mgsinθ=0.024N，故加速度a=0
考查方向
解题思路
这道题首先根据受力分析求解加速度，利用动能定理列式求解摩擦力做功
易错点
摩擦力做功时要注意摩擦力往返都是做负功
正确答案
0.25
解析
滑块由C处释放，经挡板碰撞后第一次滑回P点的过程中，由动能定理得：
考查方向
解题思路
这道题首先根据受力分析求解加速度，利用动能定理列式求解摩擦力做功
易错点
摩擦力做功时要注意摩擦力往返都是做负功
正确答案
2.4m
解析
该同学观点错误，滑块在CD段上受到的滑动摩擦力Ff=µmg=0.01N，小于0.03N的电场力，故不可能停在CD段。滑块最终会在DGH间来回往复运动，到达D点的速度为0，全过程由动能定理得：qE·L+(-Ff·s)=0-0，解出s=
考查方向
解题思路
这道题首先根据受力分析求解加速度，利用动能定理列式求解摩擦力做功
易错点
摩擦力做功时要注意摩擦力往返都是做负功
3．一倾角为θ＝37°的粗糙斜面与一光滑的半径R＝0．9m的竖直圆轨道相切于P点，O 点是轨道圆心，轨道上的B点是最高点,D点是最低点，C点是最右的点，斜面上的A点与B点等高。一质量m＝1．0kg的小物块在A点以沿斜面向下的初速度v0刚好能在斜面上匀速运动，通过P点处的小孔进入圆轨道并恰能做完整的圆周运动。g＝10m／s2，sin37°＝0．6，cos37°＝0．8。则下列说法正确的是（）
正确答案
解析
A、在B点，由mg=m
从P到B，由机械能守恒定律得：mgR（1+cos37°）+
解得：v0=
B、物块在斜面上做匀速运动，由平衡条件得：mgsin37°=μmgcos37°，得：μ=0.75．故B错误．
C、从D到B的过程，由机械能守恒定律得：mg•2R+
在D点，由牛顿第二定律得：FD′﹣mg=m
联立解得：FD′=6mg=60N，由牛顿第三定律知，小物块在D点时对轨道压力FD=FD′=60N．故C正确．
D、小物块在C点受到重力和轨道水平向左的弹力，其合外力斜向左下方，故D错误．
考查方向
解题思路
小球从P到B的过程，运用机械能守恒定律列式．在B点，由重力等于向心力列式，联立可求得v0．对AP段，运用平衡条件列式可求得动摩擦因数μ．根据小物块的受力情况，分析在C的合外力方向．由机械能守恒定律求出小物块经过D点的速度，再由牛顿运动定律求小物块对轨道的压力．
易错点
本题的关键要根据物块的运动过程和状态，灵活选取力学规律解答，要知道最高点的临界条件是重力等于向心力．圆周运动中求压力往往根据机械能守恒定律和向心力结合研究．
知识点
一足够长的粗细均匀的杆被一细绳吊于高处，杆下端离地面高H,上端套一个细环，如图所示。断开轻绳，杆和环自由下落,假设杆与地面发生碰撞时触地时间极短，无动能损失，杆立即获得等大反向的速度。已知杆和环的质量均为m,相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg（重力加速度为g，k＞1）。杆在整个过程中始终保持竖直，空气阻力不计。求：
18.次与地面碰撞弹起上升的过程中，环的加速度
19.面第二次碰撞前的瞬时速度
20.绳到杆和环静止，摩擦力对环和杆做的总功
正确答案
解析
杆上升过程中，环的加速度为a，则
kmg－mg＝ma 得：a＝(k－1)g，方向竖直向上 （4分）
考查方向
解题思路
在棒上升的过程中，环要受到重力的作用，同时由于环向下运动而棒向上运动，环还要受到棒的向上的摩擦力的作用，根据牛顿第二定律列式可以求得加速度的大小．
易错点
本题综合性较强，涉及多过程运动分析，难点在于分析棒和环的相对运动，进而得出位移，最后一个重要知识点是摩擦生热的计算，可对系统运用能量守恒定律研究
正确答案
解析
棒第一次落地的速度大小为v1 ，则
棒弹起后的加速度为a′，则
mg＋kmg=ma′ 得：a′=(k＋1)g，方向竖直向下
从落地经时间t1达到共同速度，则
共同速度为
棒上升的高度
所以棒第二次落地时的速度
考查方向
解题思路
在下落的过程中，棒、环系统机械能守恒，由此求得棒第一次落地的速度大小．当棒触地反弹时，环将继续下落，棒、环之间存在相对滑动，由牛顿第二定律求得两者的加速度．由速度时间公式求得环与棒将在空中达到相同速度．由运动学公式求得上升的最大高度．从最高点棒和环一起自由下落，由运动学公式求解棒与地面第二次碰撞前的瞬时速度．
易错点
本题综合性较强，涉及多过程运动分析，难点在于分析棒和环的相对运动，进而得出位移，最后一个重要知识点是摩擦生热的计算，可对系统运用能量守恒定律研究
正确答案
解析
解法一：
在第一次弹起到落地的过程中环下降的高度：
环第一次相对棒的位移为：
第二次弹起经t2达到共同速度，则
共同速度为
棒上升的高度
环下降的高度
环第二次相对棒的位移为
以此类推，可得
所以全程环相对杆的位移
摩擦力对环和杆做的总功
解法二：
根据能量守恒：
所以
摩擦力对棒和环做的总功为
考查方向
解题思路
整个过程中能量的损失都是由于摩擦力对物体做的功，所以根据能量的守恒可以较简单的求得摩擦力对环及棒做的功．
易错点
本题综合性较强，涉及多过程运动分析，难点在于分析棒和环的相对运动，进而得出位移，最后一个重要知识点是摩擦生热的计算，可对系统运用能量守恒定律研究
如图所示，宽L=2m、足够长的金属导轨MN和M′N′放在倾角为θ=30°的斜面上，在N和N′之间连接一个R=2.0Ω的定值电阻，在AA′处放置一根与导轨垂直、质量m=0.8kg、电阻r=2.0Ω的金属杆，杆和导轨间的动摩擦因数μ=
41. 求该过程中，通过电阻R的电量q；
42.杆通过OO′时的速度大小；
43.杆在OO′时，轻绳的拉力大小；
44.上述过程中，若拉力对杆所做的功为13J，求电阻R上的平均电功率。
正确答案
0.5C
解析
平均感应电动势
考查方向
解题思路
首先利用法拉第电磁感应定律求电量，通过牛顿第二定律求加速度，利用动能定理求变力做功。
易错点
在求解电量的时候移动要注意不能用切割磁感线的表达式求解
正确答案
3m/s
解析
几何关系：H/sinα-H=d，解得sinα=H/(H+d)=0.8，α=53°。杆的速度等于小车速度沿绳方向的分量：v1=vcosα=5.0×0.6m/s=3.0m/s。
考查方向
解题思路
首先利用法拉第电磁感应定律求电量，通过牛顿第二定律求加速度，利用动能定理求变力做功。
易错点
在求解电量的时候移动要注意不能用切割磁感线的表达式求解
正确答案
12.56N
解析
摩擦力Ff=μmgcosθ=
考查方向
解题思路
首先利用法拉第电磁感应定律求电量，通过牛顿第二定律求加速度，利用动能定理求变力做功。
易错点
在求解电量的时候移动要注意不能用切割磁感线的表达式求解
正确答案
2.0W
解析
动能定理：W+W安+(-mg·dsinθ)+(-Ff·d)=
考查方向
解题思路
首先利用法拉第电磁感应定律求电量，通过牛顿第二定律求加速度，利用动能定理求变力做功。
易错点
在求解电量的时候移动要注意不能用切割磁感线的表达式求解
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