- 牛顿第三定律
- 共323题
(10分)如图,粗糙水平地面上有一压缩并锁定的弹簧,弹簧左端固定于竖直墙壁上,右端与一质量为m=0.1kg的小物块A(可视为质点)接触但不连接,光滑的固定半圆周轨道MP与地面相切于M点,P点为轨道的最高点。现解除弹簧锁定,弹簧将小物块A推出,A沿粗糙水平地面运动,之后沿圆周轨道运动并恰能通过P点。已知A与地面间的动摩擦因数为=0.25,最初A与M点的距离L1="2m" , 圆周轨道半径R=0.4m,g取10m/s2,空气阻力不计。求:
(1)小滑块到达P点时的速度大小;
(2)弹簧弹力对滑块所做的功。
(3)弹簧仍将小物块从A点推出,为了使小物块能够从P点落回A点,此时A与M点的距离L2应该取多大。
正确答案
(1)2m/s;(2)1.55m
试题分析:(1)设小物块A到达圆周轨道最高点P时的速度为,
由题意有:
解得:
(2)从解除锁定到物块滑至最高点P的过程中,由动能定理有:
解得:
(3)小球离开P点以v0做平抛,落地的时间为t,
根据:
解得:t=0.4s
L2=v0t
从解除锁定到物块滑至最高点P的过程中,由动能定理有:
解得:≈2.87m/s
≈1.55m
一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱子与杆的质量为M,环的质量为m,如图所示。已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为Ff,则此时箱子对地面的压力大小为多少?
正确答案
解:环在竖直方向上受重力mg和杆给它的竖直向上的摩擦力Ff,根据牛顿第三定律,环应给杆一个竖直向下的摩擦力Ff,故箱子(包括杆)在竖直方向上受重力Mg、地面对它的支持力FN及环给它的摩擦力Ff,由于箱子处于平衡状态,可得FN=Ff+Mg
根据牛顿第三定律,箱子对地面的压力大小等于地面对箱子的支持力,为Ff+Mg
如图所示,把两个物体用轻绳相连,挂在弹簧秤上并保持静止,试证明两个物体共同对弹簧秤的拉力等于两物体所受重力大小之和,在证明过程中说出你的依据。
正确答案
“略”
作用力和反作用力是作用在不同物体上的一对______(填“相同”或“不相同”)性质的力.力的作用效果使是物体的______发生改变,或者使物体的形状、体积发生改变.
正确答案
作用力和反作用力是作用在不同物体上的一对 相同性质的力.力的作用效果使是物体的运动状态发生改变,或者使物体的形状、体积发生改变.
故答案为:相同,运动状态
(10分)如图14所示,轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定,杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角.若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力),某人用它匀速地提起重物.已知重物的质量m=30 kg,人的质量M=50 kg,g取10 m/s2.试求:
(1)此时地面对人的支持力的大小;
(2)轻杆BC和绳AB所受力的大小.
正确答案
(1)200 N (2)400 N 200
N
(1)因匀速提起重物,则FT=mg.且绳对人的拉力为mg,所以地面对人的支持力
为:FN=Mg-mg=(50-30)×10 N=200 N,方向竖直向上.
(2)定滑轮对B点的拉力方向竖直向下,大小为2mg,杆对B点的弹力方向沿杆的方向,
由共点力平衡条件得:
FAB=2mgtan30° =2×30×10× N=200
N
FBC==
N=400
N.
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