- 牛顿第三定律
- 共323题
如图所示，一根不可伸长的轻绳跨过光滑的水平轴O，两端分别连接质量为m的小球A和质量为4m的物块B，物块B置于O点正下方的水平面上，拉直绳使OA水平，此时OA的长度为L。
（1）小球A由静止释放绕O点转过90°时，求小球的速度大小和物块对地面的压力
（2）若保持A的质量不变，将B换成质量也为m的物块，使绳OA水平，当小球A由静止释放转到O点正下方时，物块B的速度大小为v，求小球A的速度大小和方向（设A与B不会相碰，方向用三角函数表示）。
正确答案
（1）
（1）对A球，OA转过90°的过程，设小球A在O点正下方时的速度为v0，由机械能守恒得 mgL=
解得 v0=
A在O点正下方时，设绳对小球A的拉力为T，地面对物块的支持力为NB
对小球A有 T-mg=m
解得 T="3mg " （2分）
绳对物块B的拉力T′＝T＝3mg
对物块B 
NB=mBg-T′＝4mg-3mg="mg " (2分)
由牛顿第三定律可知，物块B对地面的压力大小
N′B=NB="mg " 方向竖直向下 （2分）
（2）设小球A在O点正下方时的速度大小为vA，与水平向左方向成θ角斜向下，对小球A和物块B组成的系统，由机械能守恒有
mgL=
解得 vA=
小球A在O点正下方时速度的竖直分量 vAy="V " （2分）
速度分解如图所示
速度方向与水平向右夹角θ的正弦值
sinθ＝
如图所示,用力F拉着叠放在一起的A、B两物块一起沿粗糙斜面匀速上滑,对木块B,存在_________对作用力与反作用力；对木块A,存在________对作用力与反作用力.
正确答案
3 6
对于B:①B受到的重力和B对地球的万有引力,②B受到的支持力和B对A的压力,③B受到的静摩擦力和B对A的摩擦力.对于A:①A受到的重力和A对地球的引力,②A受到斜面的支持力和A对斜面的压力,③A受到斜面的摩擦力和A对斜面的摩擦力,④A受到B的压力和A对B的支持力,⑤A受到B的摩擦力和A对B的摩擦力,⑥A受到的拉力F和A对拉力F的施力物体的反作用力
置于水平面上的小车上固定一弯折的细杆，弯折角为θ，如图3-4-9所示，其另一端固定一质量为m的小球.求当车子以加速度a向右减速运动时，小球对细杆的作用力.
图3-4-9
正确答案
tanα=
以小球为研究对象，小球受重力mg和杆的作用力F（设F与竖直向上方向夹角为α）两个力作用，如图所示，将F沿水平向左（加速度）方向和竖直向上方向分解为Fx、Fy.由牛顿第二定律可知Fy-mg=0,Fx=ma.
两式联立解得杆对球作用力的大小为F=
方向tanα=
由牛顿第三定律可知，球对细杆的作用力与杆对球的作用力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反,故小球对细杆的作用力大小F′=F=m
方向与竖直向下方向成角α，且有tanα=
小强说：“我记得在初中学过，如果两个力的大小相等、方向相反，这两个力就会互相平衡，看不到作用的效果了。既然作用力和反作用力也是大小相等、方向相反的，它们也互相平衡呀！”应该怎样解答小强的疑问？其实小强没有注意到 的两个力是作用在同一个物体上的，而 是分别作用在相互作用的两个物体上的。
正确答案
相互平衡 作用力和反作用力
平衡力是作用于同一个物体上的力，而相互作用力分别是作用于两个物体上的力，
质量为0.2kg的小球固定在长为0.9m的轻杆一端，杆可绕O点的水平轴在竖直平面内转动。(g＝10 m/s2)求：
（1）当小球在最高点的速度多大时，球对杆的作用力为零？
（2）当小球在最高点的速度分别为6m/s和1.5m/s时，球对杆的作用力。
正确答案
（1）
试题分析：（1）
（2）
点评：本题难度较小，杆对球的作用力可以是拉力、弹力或者为零，因此当杆在最高点的作用力为零时只有重力提供向心力，速度越大拉力越大，速度越小弹力越大
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