当前位置:文档之家› 2020新亮剑高考物理总复习讲义:第三单元 牛顿运动定律 课时3 Word版含解析

2020新亮剑高考物理总复习讲义:第三单元 牛顿运动定律 课时3 Word版含解析

2020新亮剑高考物理总复习讲义:第三单元 牛顿运动定律 课时3 Word版含解析
2020新亮剑高考物理总复习讲义:第三单元 牛顿运动定律 课时3 Word版含解析

第三单元牛顿运动定律

课时3 牛顿运动定律的综合应用

见《自学听讲》P41

1.超重

(1)定义:物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象。

(2)超重的特点:物体具有竖直向上的加速度。

2.失重

(1)定义:物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象。

(2)失重的特点:物体具有竖直向下的加速度。

3.完全失重

(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零的状态。

(2)完全失重的特点:加速度a=g,方向竖直向下。

1.(2018宁夏银川开学检测)关于失重与超重,下列实例中的说法正确的是( )。

A.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态

B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态

C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态

D.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态

B

2.(2018安徽合肥一模)合肥市滨湖游乐场里有一种大型娱乐器械,可以让人体验超重和失重。其环形座舱套在竖直柱子上,先由升降机送上70多米的高处,然后让座舱由静止无动力落下,落到离地30米高的位置时,制动系统启动,座舱做减速运动,到地面时刚好停下。若舱中某乘客重力为500 N。不计空气阻力,则下列说法正确的是( )。

A.当座舱落到离地面45米高的位置时,该乘客对座位的压力为0

B.当座舱落到离地面45米高的位置时,座位对该乘客有支持力

C.当座舱落到离地面20米高的位置时,该乘客对座位的压力为0

D.当座舱落到离地面20米高的位置时,座位对该乘客的支持力小于500 N

A

1.(2018浙江4月选考,8)如图所示,小芳在体重计上完成下蹲动作,下列F-t图象能反应体重计示数随时间变化的是( )。

对人的运动过程分析可知,人下蹲的过程可以分成两段:人在加速下蹲的过程中,有向下的加速度,

,此时人对传感器的压力小于人的重力;在减速下蹲的过程中,加速度方向向上,处于超重状态,此时人对传感器的压力大于人的重力,故C项正确,A、B、D三项错误。

C

2.(2018全国卷Ⅲ,19)(多选)地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运送到地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示,其中图线①②分别描述两次不同的提升过程,它们变速阶段加速度的大小都相同;两次提升的高度相同,提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次和第②次提升过程,( )。

A.矿车上升所用的时间之比为4∶5

B.电机的最大牵引力之比为2∶1

C.电机输出的最大功率之比为2∶1

D.电机所做的功之比为4∶5

设第②次所用时间为t ,速度图线与时间轴所围面积等于位移(此题中为提升的高度),由互补法可

知,×t 0×=(t-2t 0)×v 0,解得t=,所以第①次和第②次提升过程所用时间之比为2t 0∶=4∶5,A 项正确。

12v 021

25t 025t 02由于两次提升变速阶段的加速度大小相同,在匀加速阶段,由牛顿第二定律有F-mg=ma ,可得提升的最大牵引力之比为1∶1,B 项错误。由功率公式P=Fv 知,电机输出的最大功率之比等于最大速度之比,为2∶1,C 项正确。根据动能定理,电机做功W=mgh ,两次提升高度相同,两次做功相同,D 项错误。

AC

见《自学听讲》P42

一超重和失重

特征

 状态

加速度

视重(F )与

重力的关系

运动情况

受力图

超重向上

F=m (g+a )>mg

向上加速运动,向下减速运动

失重向下

F=m (g-a )

向下加速运动,向上减速运动

完全失重

a=g ,

向下

F=0

自由落体运

动、抛体运动、正常运行的卫星

应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物体,

,直至将物体抛出。对此现象分析正确的有( )。

A.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态

B.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态

C.在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度

D.在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度

物体由静止开始向上运动的过程中,物体和手掌先一起加速向上,物体处于超重状态,之后物体和,应减速向上,物体处于失重状态,故A 、B 两项错误;在物体离开手的瞬间,物体只受重力,此时物体的加速度等于重力加速度,C 项错误;手和物体分离之前速度相同,分离之后手的速度的变化量比物体速度的变化量大,物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度,D 项正确。

D

如图所示,某发射系统内有一木箱,木箱内有一竖直放置的轻质弹簧,弹簧上方有一物块,木箱,上表面压力传感器的示数为12.0 N ,下表面压力传感器的示数为20.0 N 。当系统竖直向上发射时,上表面压力传感器示数变为下表面压力传感器示数的一半,重力加速度g 取10 m/s 2,此时木箱的加速度为( )。

A.10.0 m/s 2

B.5.0 m/s 2

C.2.5 m/s 2

D.条件不足,无法确定

木箱静止时,对弹簧和木块整体进行受力分析,受重力、上方传感器向下的压力F 1,下方传感器向上的支持力F N1,根据平衡条件,有F 1+G=F N1,解得G=(20-12)N =8 N ,弹簧重力不计,故物体所受重力为8 N ,即木箱

的质量m==0.8 kg ;对物体受力分析,受重力、弹簧的弹力F 2和上方传感器向下的压力F 1,根据平衡条件,有

G

g G+F 1=F 2,解得F 2=20 N ;当系统竖直向上发射时,弹簧弹力不变,仍为20 N ,设上表面传感器的示数为F ,则下表面

传感器的示数为2F ,对物体分析有20 N -F-G=ma ;对整体分析有2F-G-F=ma ,联立解得F=10 N ,a=2.5 m/s 2,C 项正确。

C

二牛顿第二定律与图象的综合

如何分析动力学的图象问题

(1)分清图象的类别,即分清横、纵坐标所代表的物理量,明确其物理意义,掌握物理图象所反映的物理过程,会分析临界点。

(2)注意图线中的一些特殊点所表示的物理意义。例如图线与横、纵坐标的交点,图线的转折点,两图线的交点等。

(3)明确能从图象中获得哪些信息:把图象与具体的题意、情景结合起来,应用物理规律列出与图象对应的函数方程式,进而明确“图象与公式”“图象与物体”间的关系,以便对有关物理问题做出准确判断。

(多选)如图甲所示,一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v-t 图线如图乙所示。若重力

加速度及图中的v 0、v 1、t 1均为已知量,则可求出( )。

A.斜面的倾角

B.物块的质量

C.物块与斜面间的动摩擦因数

D.物块沿斜面向上滑行的最大高度

由v-t 图象可知,物块沿斜面向上滑行时的加速度大小a=,根据牛顿第二定律得mg sin

v 0

t 1

θ+μmg cos θ=ma ,即g sin θ+μg cos θ=。同理向下滑行时g sin θ-μg cos θ=,两式联立解得sin θ=

v 0t 1

v 1

t 1

,μ=,可见能计算出斜面的倾角θ以及动摩擦因数,A 、

C 两项正确;物块滑上斜面时的初速度v 0v 0+v 1

2gt 1v 0-v 1

2gt 1cos θ已知,向上滑行过程为匀减速直线运动,末速度为0,那么平均速度为,所以物块沿斜面向上滑行的最远距离

v 0

2

x=t 1,根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高度h=x sin θ=t 1·

=

,D 项正确;仅根

v 02v 02v 0+v 12gt 1

v 0(v 0+v 1)4g

据v-t 图象无法求出物块的质量,B 项错误。

ACD

三整体法与隔离法解决连接体问题

1.连接体的类型

(1)弹簧连接体

(2)物物叠放连接体

(3)轻绳连接体

(4)轻杆连接体

2.连接体的运动特点

轻绳——轻绳在伸直状态下,两端的连接体沿绳方向的速度一定相等。

轻杆——轻杆平动时,连接体具有相同的平动速度;轻杆转动时,连接体具有相同的角速度,而线速度与转动半径成正比。

轻弹簧——在弹簧发生形变的过程中,两端连接体的速度不一定相等;在弹簧形变量最大时,两端连接体的速率相等。

3.处理连接体问题的方法

整体法的选取原则若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力,可以把它们看成一个整体,分析整体受到的外力,应用牛顿第二定律求出加速度或其他未知量

隔离法的选取原则若连接体内各物体的加速度不相同,或者要求出系统内两物体之间的作用力时,就需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解

整体法、隔离法的交替运用若连接体内各物体具有相同的加速度,且要求物体之间的作用力时,可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的研究对象,应用牛顿第二定律求作用力,即“先整体求加速度,后隔离求内力”

在倾角为30°的光滑斜面上,有一个箱子,箱内有一个斜面,在斜面上放置一个重为60 N的球,如图甲所示,当箱子在斜面上下滑时,球对箱子后壁和箱内斜面的压力大小分别是( )。

(g=10m/s2,sin53°=0.8,cos 53°=0.6)

 

A.40 N,30 N

B.30 N,50 N

N,50 N D.50 N,60 N

3333

对箱子和球整体分析,根据牛顿第二定律,有(M+m)g sin 30°=(M+m)a,解得a=g sin 30°=5 m/s2;再隔离球受力分析,如图乙所示,在平行斜面方向,有mg sin 30°+F N1-F N2sin 53°=ma,在垂直斜面方向,有mg cos 30°-F N2cos 53°=0,联立解得F N1=40 N,F N2=50 N;根据牛顿第三定律知,球对箱子后壁的压力大小为40

33

N,对箱内斜面的压力大小为50 N,故C项正确。

33

C

(多选)“双十一”期间,智能仓储机器人在仓库运作的情景被广泛报道。如图所示,一个智能仓储机器人搬运着A、B、C三个快递包裹,三者质量相同,在移动过程中A、B、C与机器人没有发生相对运动,则下列说法中正确的是( )。

A.机器人在扫描二维码时,采用了传感器技术

B.如果机器人向右做匀速直线运动,B受到2个力的作用

C.如果机器人向右做匀减速直线运动,C受到向右的摩擦力

D.如果机器人向右做匀减速直线运动,机器人对A的摩擦力是B对C的摩擦力的3倍

机器人在扫描二维码时,拍摄过程采用了光学传感器,A项正确;若机器人向右做匀速直线运动,B受

对B的支持力和C对B的压力,共三个力作用,B项错误;若机器人向右做匀减速直线运动,即加速度方向向左,则C受到向左的摩擦力,C项错误;若机器人向右做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律,对物体C有f BC=ma,对A、B、C整体有f'=3ma,所以机器人对A的摩擦力大小是B对C的摩擦力大小的3倍,D项正确。

AD

动力学的临界与极值问题

1.产生临界(极值)问题的条件

(1)接触与脱离的临界(极值)条件:两物体相接触或脱离,临界(极值)条件是弹力F N=0。

(2)相对滑动的临界(极值)条件:两物体相接触且处于相对静止时,常存在着静摩擦力,则是否发生相对滑动的临界(极值)条件是静摩擦力达到最大值。

(3)绳子是否断裂与张弛的临界(极值)条件:绳子所能承受的张力是有限的,绳子断与不断的临界(极值)条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力;绳子张弛的临界(极值)条件是F T =0。

(4)加速度最大与速度最大的临界(极值)条件:当物体在变化的外力作用下运动时,其加速度和速度都会不断变化,当所受合力最大时,具有最大加速度;合力最小时,具有最小加速度。当出现速度有最大值或最小值的临界(极值)条件时,物体处于临界(极值)状态,所对应的速度便会出现最大值或最小值。

2.解决临界(极值)问题的基本思路

(1)认真审题,详尽分析问题中变化的过程(包括分析整体过程中有几个阶段)。(2)寻找过程中变化的物理量。(3)探索物理量的变化规律。

(4)确定临界(极值)状态,分析临界(极值)条件,找出临界(极值)关系。

如图甲所示,水平面上的小车内固定一个倾角为30°的光滑斜面,平行于斜面的细绳一端固定在m 的小球,小球和小车均处于静止状态。当小车在水平面上向左加速且加速度大小不超过a 1时,小球仍能够和小车保持相对静止;当小车在水平面上向右加速且加速度大小不超过a 2时,小球仍能够和小车保持相对静止。则a 1和a 2 之比为( )。

A.∶1

B.∶3

C.3∶1

D.1∶333

分析物体的受力情况如图乙所示。

方法一 数学极值法

如果小车在水平面上向左加速,由正交分解法得水平方向上有F N sin θ-T cos θ=ma 1竖直方向上有F N cos θ+T sin θ=mg 解得a 1=g

F N sin θ-T cos θ

F N

cos θ+T sin θ球仍能够和小车保持相对静止的临界条件是细绳拉力T=0所以解得a 1=g tan 30°

同理可得如果小车在水平面上向右加速a 2= g

T cos θ-F N sin θ

F N

cos θ+T sin θ球仍能够和小车保持相对静止的临界条件是斜面对小球的支持力F N =0解得a 2=,得a 1∶a 2=1∶3g

tan30°故D 项正确。方法二 用极限法分析

如果小车在水平面上向左加速,加速度a 趋近无穷时,小球向上滑动,细绳无拉力,所以绳拉力恰好为零是所求加速度的极值,由题意由牛顿第二定律可知a 1=g tan 30°;小车在水平面上向右加速,加速度a 趋近无穷时,小球“飘起”,斜面对小球没有弹力作用,所以斜面对小球弹力为零是所求加速度的极值,由牛顿第二定律可知a 2=,得a 1∶a 2=1∶3,D 项正确。

g

tan30°

D

解决动力学临界、极值问题的常用方法方法1:数学极值法

将物理过程通过数学公式表达出来,根据数学表达式解出临界条件。方法2:极限分析法

把物理问题(或过程)推向极端,从而使临界现象(或状态)暴露出来,以达到正确解决问题的目的。方法3:假设分析法

临界问题存在多种可能,特别是非此即彼两种可能时,或变化过程中可能出现临界条件,也可能不出现临界条件时,往往用假设法来解决问题。

新春佳节,许多餐厅生意火爆,常常人满为患,为能服务更多的顾客,服务员需要用最短的时间将菜(设菜肴送到顾客处速度恰好为零)。某次服务员用单手托托盘的方式(如图所示)给12 m 远处的顾客上菜,要求全程托盘水平。若托盘和碗之间的动摩擦因数μ1=0.15,托盘与手间的动摩擦因数μ2=0.2,服务员上菜时的最大速度为3 m/s 。假设服务员加速、减速过程中都做匀变速直线运动,且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度g 取10 m/s 2。求:

(1)服务员运动的最大加速度。(2)服务员上菜所用的最短时间。

(1)设碗的质量为m ,托盘的质量为M ,以最大加速度运动时,碗、托盘、手保持相对静止,由牛顿第二F f1=ma 1

碗与托盘间相对静止,则F f1≤F f1max =μ1mg 解得a 1≤μ1g=1.5 m/s 2

对碗和托盘整体,由牛顿第二定律得F f2=(M+m )a 2手和托盘间相对静止,则F f2≤F f2max =μ2(M+m )g 解得a 2≤μ2g=2 m/s 2

则最大加速度a max =1.5 m/s 2。

(2)服务员以最大加速度达到最大速度,然后匀速运动,再以最大加速度减速运动,所需时间最短加速运动时间t 1== s =2 s v max a

max 3

1.5

位移x 1=v max t 1=3 m 1

2减速运动时间t 2=t 1=2 s 位移x 2=x 1=3 m

匀速运动位移x 3=L-x 1-x 2=6 m 匀速运动时间t 3==2 s

x 3

v

max

最短时间t=t 1+t 2+t 3=6 s 。

(1)1.5 m/s 2 (2)6 s

见《高效训练》P27

1.(2019齐鲁名校教研协作体高三第一次联考)直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示。设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态。在箱子下落过程中,下列说法正确的是( )。

A.加速下落时,箱内物体对箱子底部的压力逐渐变大

B.箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大

C.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力可能为0

D.若下落距离足够长,则箱内物体有可能做减速运动

选整体为研究对象,由牛顿第二定律mg-kv2=ma,随着v变大,加速度a逐渐变小,直到变为零。分析

F N=mg-ma,刚开始运动时F N=0,此后支持力逐渐变大,由牛顿第三定律知,压力逐渐变大。

A

2.(2018辽宁省大连市双基测试)如图所示,木块A叠放在木块B的上表面,木块B上表面水平,B的下表面与斜面间无摩擦,A与B保持相对静止一起沿斜面下滑的过程中,斜面体C保持不动,下列判断正确的是( )。

A.A受到的摩擦力水平向右

B.A对B的作用力方向竖直向下

C.C与水平地面之间没有摩擦力

D.C对地面的压力小于A、B、C重力之和

对A、B整体研究,设斜面的倾角为θ,根据牛顿第二定律可得a=g sin θ,把加速度分解,水平方向有a xθcos θ,竖直方向有a y=g sin2θ;隔离物体A有F静A=m A a x=m A g sin θcos θ,方向向左,故A项错误。A对B的压力竖直向下,A对B的摩擦力水平向右,A对B的作用力即A对B的摩擦力和压力的合力,根据平行四边形定则可知此合力指向右下方,故B项错误。选整体分析,由于A、B有向左的加速度a x,则C有向右运动的趋势,所以地面对C的摩擦力方向向左,C项错误。由于A、B整体具有向下的加速度a y=g sin2θ,处于失重状态,所以地面对C的支持力小于A、B、C重力之和,D项正确。

D

3.(2018湖北七市教研协作体3月联合考试)物块的质量m=1.0 kg,在一竖直向上的恒力F作用下以初速度v0=10 m/s开始竖直向上运动,该过程中物块速度的平方随路程x变化的关系图象如图所示,已知g=10 m/s2,物块在运动过程中受到与运动方向相反且大小恒定的阻力,下列说法中正确的是( )。

A.恒力F 大小为6 N

B.在t=1 s 时刻,物体运动开始反向

C.2 s ~3 s 内物块做匀减速运动

D.在物块运动路程为13 m 的过程中,重力势能增加130 J

根据公式v 2-=2ax 可得v 2=2ax+,图象的斜率表示2a ,在0~5 m 的过程中,F-f-mg=ma 1,a 1=×

v 02

v 02

1

2 m/s 2=-10 m/s 2,即F-f=0;在5 m ~1

3 m 的过程中,根据牛顿第二定律可得F+f-mg=ma 2,a 2=× m/s 2=

4 0-10051264

8

m/s 2,即F+f=14 N ,解得F=f=7 N ,A 项错误;初速度v 0=10 m/s ,故t=

=1 s ,速度减小到零,即在t=1 s 时刻,物体

0-v 0a 1

运动开始反向,在t=1 s 之后F+f-mg>0,物体向下做匀加速直线运动,B 项正确,C 项错误;在物块运动路程为13 m 的过程中,先上升5 m ,然后又从最高点下降8 m ,即位移大小为3 m ,在抛出点下方,所以重力做正功,重力势能减小,ΔE p =mgh=30 J ,D 项错误。

B

4.(2018安徽省A10联盟开年考)(多选)如图所示,斜面体放在水平面上,C 是AB 上的一点,AC 段粗糙,CB 段

光滑,一物块在AC 段匀速下滑,此时斜面体对物块的作用力为F 1、地面对斜面体的摩擦力为f 1,物块在CB 段下滑时,斜面体对物块的作用力为F 2、地面对斜面体的摩擦力为f 2,整个过程斜面体始终处于静止状态,不计空气阻力,则( )。

A.f 1

B.f 1=f 2

C.F 1>F 2

D.F 1=F 2

物块在AC 段匀速下滑时,斜面体对物块的作用力大小等于物块的重力,即F 1=mg ,对整体分析可知,,即f 1=0;当物块在CB 段下滑时,物块加速下滑,整体有向左的加速度,因此地面对斜面体有向左的摩擦力,则f 1F 2,C 项正确,D 项错误。

AC

5.(2018河北省衡水市安平中学月考)(多选)如图所示,完全相同的磁铁A 、B 分别位于铁质车厢竖直面和水

平面上,A 、B 与车厢间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g ,小车静止时,A 恰好不下滑,现使小车加速运动,为保证A 、B 无滑动,则( )。

A.速度可以向左,加速度可以小于μg

B.加速度一定向右,大小不能超过(1+μ)g

C.加速度一定向左,大小不能超过μg

D.加速度一定向左,大小不能超过(1+μ)g

小车静止时,A 恰好不下滑,所以对A 有mg=μF 引,当小车加速运动时,为了保证A 不下滑,则F N ≥F 引,F N -F 引=ma ,加速时加速度一定向左,故B 项错误。对B 有μ(mg+F 引)=ma m ,解得a m =(1+μ)g ,故A 、D 两项正确,C 项错误。

AD

6.(2018山东省烟台市2018届高三4月模拟)(多选)如图甲所示,足够长的光滑固定的斜面上有一物体,物

体在一沿斜面向上的推力F 的作用下沿斜面向上运动,在0~2 s 内推力的大小F 1=5 N ,在2 s~4 s 内推力的大小F 2=5.5 N ,该过程中物体的速度随时间变化的规律如图乙所示,取g=10 m/s 2,则( )。

A.物体在前4 s 内的位移为5 m

B.在第3 s 物体的加速度大小为2 m/s 2

C.物体质量为2 kg

D.斜面与水平面的夹角为30°

由速度—时间图象可知,图线与坐标轴围成的面积表示位移,即0~4 s 内物体的位移为5 m ,A 项正确;由图象得,在2 s~4 s 内物体的加速度a==0.5 m/s 2,B 项错误;在0~2 s 内物体做匀速直线运动时,重力

v 2-v 1

t 2-t 1沿斜面向下的分力G ∥=5 N ,在2 s~4 s 内由牛顿第二定律有F 2-G ∥=ma ,解得m=1 kg ,C 项错误;设斜面与水平面的夹角为α,则F 2-mg sin α=ma ,解得α=30°,D 项正确。

AD

7.(2018山西省太原市第五中学高三下学期第二次模拟)(多选)如图所示,一细线的一端固定于倾角为45°

的光滑楔形滑块A 上的顶端O 处,细线另一端拴一质量m=0.2 kg 的小球,小球静止在A 上。若滑块从静止向左匀加速运动时加速度为a 。取g=10 m/s 2,则( )。

A.当a=5 m/s 2时,线中拉力为 N 32

2B.当a=10 m/s 2时, 小球受的支持力为零

C.当a=12 m/s 2时, 经过1 s 小球运动的水平位移是6 m

D.在稳定后,地面对A 的支持力一定小于两个物体的重力之和

当小球对滑块的压力恰好等于零时,小球所受重力mg 和拉力T 使小球随滑块一起沿水平方向向左做加速运动,由牛顿第二定律得小球和滑块共同的加速度a 0==10 m/s 2。当a=5 m/s 2

m tan45°块对小球有支持力,将小球所受的力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解,有T cos 45°-F N sin

45°=ma ,T sin 45°+F N cos 45°=mg ,联立解得T= N ,故A 项正确;当a=10 m/s 2=a 0时,滑块对小球恰好没有支32

2持力,故F N =0,B 项正确;当a=12 m/s 2>a 0时,滑块的位移x=at 2=6 m ,而小球要先脱离斜面,然后保持与滑块相同1

2的运动状态,故在这1 s 内小球运动的水平位移小于6 m ,C 项错误;在稳定后,对小球和滑块A 整体受力分析可知,在竖直方向没有加速度,故地面对A 的支持力等于两个物体重力之和,D 项错误。

AB

8.(2018江西南昌六校联考)(多选)如图甲所示,质量分别为m 、M 的物体A 、B 静止在劲度系数为k 的弹簧上,A

与B 不粘连。现对物体A 施加竖直向上的力F ,使A 、B 一起上升,若以两物体静止时的位置为坐标原点,两物体的加速度随位移的变化关系如图乙所示,重力加速度为g ,则( )。

甲 乙

A .在图乙中PQ 段表示拉力F 逐渐增大

B .在图乙中QS 段表示B 物体减速上升

C .位移为x 3时,A 、B 一起运动的速度大小为1

2a 0(x 2+x 3)D .位移为x 1时,A 、B 之间的弹力为mg-kx 1-Ma 0

开始时,物体A 、B 静止在弹簧上,弹簧的弹力向上,大小为(M+m )g ,在物体向上运动的过程中,弹簧伸长,形变量减小,弹簧的弹力减小,而PQ 段加速度的大小与方向都不变,根据牛顿第二定律,有F-(M+m )g+F 弹

=(M+m )a ,F 弹减小,所以F 增大,A 项正确。在图乙QS 段,物体加速度的方向没有发生变化,方向仍然与开始时相同,

所以物体仍然做加速运动,故B 项错误。P 到Q 的过程中,物体的加速度不变,得,=2a 0x 2;Q 到S 的过程中,物

v 12

体的加速度随位移均匀减小,==,而-=2(x 3-x 2),联立得=a 0(x 2+x 3),故C 项错误。开始时,物体

?a a 0+02a 0

2v 22v 12?

a v 22

A 、

B 静止在劲度系数为k 的弹簧上,弹簧的弹力F 0=(M+m )g ;位移为x 1时,弹簧的弹力F 1=F 0-ΔF=F 0-kx 1=(M+m )g-kx 1,以B 为研究对象,则F 1-Mg-F x 1=Ma 0,得F x 1=F 1-Mg-Ma 0=mg-kx 1-Ma 0,故D 项正确。

AD

9.(2018河南省郑州外国语学校月考)图甲是2018年我国运动员在雅加达亚运会上蹦床比赛中的一个情景。

设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动,运动员的脚在接触蹦床过程中,蹦床对运动员的弹力F 随时间t 的变化规律通过传感器用计算机绘制出来,如图乙所示。取g=10 m/s 2,根据F-t 图象,求:

(1)运动员的质量。

(2)运动员在运动过程中的最大加速度。

(3)在不计空气阻力情况下,运动员重心离开蹦床上升的最大高度。

(1)由图象可知,刚站上去的时候弹力大小等于重力,故运动员所受重力为500 N ,设运动员质量为

m ,则m==50 kg 。

G

g (2)由图象可知蹦床对运动员的最大弹力F m =2500 N ,设运动员的最大加速度为a m ,则

F m -mg=ma m

解得a m =

=40 m/s 2。

F m -mg m

(3)由图象可知运动员离开蹦床后做竖直上抛运动,离开蹦床的时刻为6.8 s (或9.4 s ),再下落到蹦床上的时刻为8.4 s (或11 s ),它们的时间间隔均为1.6 s 。根据竖直上抛运动的对称性,可知其自由下落的时间为0.8 s 。

设运动员上升的最大高度为H ,则H=gt 2=3.2 m 。1

2

(1)50 kg (2)40 m/s 2 (3)3.2 m

10.(2019江淮部分学校高三入学摸底联考)如图所示,一个截面是三角形的物体P 平放在水平地面上,它的

两个斜面与水平面的夹角分别为α、β,且α<β,P 的顶端装有一定滑轮,一轻质细绳跨过定滑轮后连接A 、

B 两个质量相等的滑块,连接后细绳与各自的斜面平行,所有接触面都不计摩擦,重力加速度大小为g 。

(1)若P 固定不动,求A 、B 的加速度大小。

(2)若P 向右做匀加速运动,加速度多大时能使A 、B 与斜面不发生相对滑动?

(1)P 固定时,A 、B 的加速度大小相等,设为a 1,以F 表示绳的张力,则对滑块A 有F-mg sin α=ma 1对滑块B 有mg sin β-F=ma 1解得a 1=

。g (sin β-sin α)

2

(2)设P 向右的加速度为a ,A 、B 相对斜面不发生滑动时,A 、B 的加速度也为a ,用F'表示绳中的张力,则滑块A 沿斜面方向有F'-mg sin α=ma cos α滑块B 沿斜面方向有mg sin β-F'=ma cos β解得a==g tan 。

g (sin β-sin α)

cos β+cos αβ-α

2

(1)

 (2)g tan g (sin β-sin α)2β-α211.(2018山西省长治、运城、大同、朔州、阳泉五地市期末)如图所示,两个完全相同的长木板放置于水

平地面上,木板间紧密接触,每个木板的质量M=0.6 kg ,长度l=0.5 m 。现有一质量m=0.4 kg 的小木块,以初速度v 0=2 m/s 从木板的左端滑上木板,已知木块与木板间的动摩擦因数μ1=0.3,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1,重力加速度g=10 m/s 2。求:

(1)小木块滑上第二块木板的瞬间的速度。

(2)小木块最终滑动的位移(结果保留3位有效数字)。

(1)设两木板受到木块的摩擦力为f 1,则

f 1=μ1mg=1.2 N

设两木板受到地面的摩擦力为f 2,则

f 2=μ2(2M+m )g=1.6 N

因为f 2>f 1,所以木块运动时,木板静止不动

设木块在左边第一块木板上的加速度大小为a 1,由牛顿第二定律有μ1mg=ma 1设小木块滑上第二块木板的瞬间速度为v ,由运动学关系式有

v 2-=-2a 1l

v 02代入数据解得v=1 m/s 。

(2)木块滑上第二块木板后,设木板的加速度大小为a 2,由牛顿第二定律得

μ1mg-μ2(M+m )g=Ma 2

设木块与木板达到相同速度v 1时,用时为t ,则对木块有v 1=v-a 1t 对于木板有v 1=a 2t 解得v 1=0.1 m/s ,t=0.3 s

此时木块运动的位移s 1=t=0.165 m

v +v 1

2木板的位移s 1'==0.015 m

v 12

2a 2

木块在木板上滑动的长度s 相对=s 1-s 1'

达到相同速度后,木块和木板一起继续运动,设木块、木板一起运动的加速度大小为a 3,位移为s 2,则

μ2(M+m )g=(M+m )a 3

=2a 3s 2

v 12解得s 2=0.005 m

所以,小木块最终移动的总位移s=l+s 1+s 2=0.670 m 。

(1)1 m/s (2)0.670 m

高考物理专题汇编物理牛顿运动定律的应用(一)及解析

高考物理专题汇编物理牛顿运动定律的应用(一)及解析 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.如图,质量为m =lkg 的滑块,在水平力作用下静止在倾角为θ=37°的光滑斜面上,离斜面末端B 的高度h =0. 2m ,滑块经过B 位置滑上皮带时无机械能损失,传送带的运行速度为v 0=3m/s ,长为L =1m .今将水平力撤去,当滑块滑 到传送带右端C 时,恰好与传送带速度相同.g 取l0m/s 2.求: (1)水平作用力F 的大小;(已知sin37°=0.6 cos37°=0.8) (2)滑块滑到B 点的速度v 和传送带的动摩擦因数μ; (3)滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量. 【答案】(1)7.5N (2)0.25(3)0.5J 【解析】 【分析】 【详解】 (1)滑块受到水平推力F . 重力mg 和支持力F N 而处于平衡状态,由平衡条件可知,水平推力F=mg tan θ, 代入数据得: F =7.5N. (2)设滑块从高为h 处下滑,到达斜面底端速度为v ,下滑过程机械能守恒, 故有: mgh = 212 mv 解得 v 2gh ; 滑块滑上传送带时的速度小于传送带速度,则滑块在传送带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动; 根据动能定理有: μmgL = 2201122 mv mv 代入数据得: μ=0.25 (3)设滑块在传送带上运动的时间为t ,则t 时间内传送带的位移为: x=v 0t 对物体有: v 0=v ?at

ma=μmg 滑块相对传送带滑动的位移为: △x =L?x 相对滑动产生的热量为: Q=μmg △x 代值解得: Q =0.5J 【点睛】 对滑块受力分析,由共点力的平衡条件可得出水平作用力的大小;根据机械能守恒可求滑块滑上传送带上时的速度;由动能定理可求得动摩擦因数;热量与滑块和传送带间的相对位移成正比,即Q=fs ,由运动学公式求得传送带通过的位移,即可求得相对位移. 2.如图,质量分别为m A =2kg 、m B =4kg 的A 、B 小球由轻绳贯穿并挂于定滑轮两侧等高H =25m 处,两球同时由静止开始向下运动,已知两球与轻绳间的最大静摩擦力均等于其重力的0.5倍,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.两侧轻绳下端恰好触地,取g =10m/s 2,不计细绳与滑轮间的摩擦,求:, (1)A 、B 两球开始运动时的加速度. (2)A 、B 两球落地时的动能. (3)A 、B 两球损失的机械能总量. 【答案】(1)2 5m/s A a =27.5m/s B a = (2)850J kB E = (3)250J 【解析】 【详解】 (1)由于是轻绳,所以A 、B 两球对细绳的摩擦力必须等大,又A 得质量小于B 的质量,所以两球由静止释放后A 与细绳间为滑动摩擦力,B 与细绳间为静摩擦力,经过受力分析可得: 对A :A A A A m g f m a -= 对B :B B B B m g f m a -= A B f f = 0.5A A f m g = 联立以上方程得:2 5m/s A a = 27.5m/s B a = (2)设A 球经t s 与细绳分离,此时,A 、B 下降的高度分别为h A 、h B ,速度分别为V A 、V B ,因为它们都做匀变速直线运动

高中物理牛顿运动定律技巧(很有用)及练习题

高中物理牛顿运动定律技巧(很有用)及练习题 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1.如图所示,质量M=0.4kg的长木板静止在光滑水平面上,其右侧与固定竖直挡板问的距离L=0.5m,某时刻另一质量m=0.1kg的小滑块(可视为质点)以v0=2m/s的速度向右滑上长木板,一段时间后长木板与竖直挡板发生碰撞,碰撞过程无机械能损失。已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,小滑块始终未脱离长木板。求: (1)自小滑块刚滑上长木板开始,经多长时间长木板与竖直挡板相碰; (2)长木板碰撞竖直挡板后,小滑块和长木板相对静止时,小滑块距长木板左端的距离。【答案】(1)1.65m (2)0.928m 【解析】 【详解】 解:(1)小滑块刚滑上长木板后,小滑块和长木板水平方向动量守恒: 解得: 对长木板: 得长木板的加速度: 自小滑块刚滑上长木板至两者达相同速度: 解得: 长木板位移: 解得: 两者达相同速度时长木板还没有碰竖直挡板 解得: (2)长木板碰竖直挡板后,小滑块和长木板水平方向动量守恒: 最终两者的共同速度: 小滑块和长木板相对静止时,小滑块距长木板左端的距离: 2.如图甲所示,一倾角为37°,长L=3.75 m的斜面AB上端和一个竖直圆弧形光滑轨道BC 相连,斜面与圆轨道相切于B处,C为圆弧轨道的最高点。t=0时刻有一质量m=1 kg的物块沿斜面上滑,其在斜面上运动的v–t图象如图乙所示。已知圆轨道的半径R=0.5 m。(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:

(1)物块与斜面间的动摩擦因数μ; (2)物块到达C点时对轨道的压力F N的大小; (3)试通过计算分析是否可能存在物块以一定的初速度从A点滑上轨道,通过C点后恰好能落在A点。如果能,请计算出物块从A点滑出的初速度;如不能请说明理由。 【答案】(1)μ=0.5 (2)F'N=4 N (3) 【解析】 【分析】 由图乙的斜率求出物块在斜面上滑时的加速度,由牛顿第二定律求动摩擦因数;由动能定理得物块到达C点时的速度,根据牛顿第二定律和牛顿第三定律求出)物块到达C点时对轨道的压力F N的大小;物块从C到A,做平抛运动,根据平抛运动求出物块到达C点时的速度,物块从A到C,由动能定律可求物块从A点滑出的初速度; 【详解】 解:(1)由图乙可知物块上滑时的加速度大小为 根据牛顿第二定律有: 解得 (2)设物块到达C点时的速度大小为v C,由动能定理得: 在最高点,根据牛顿第二定律则有: 解得: 由根据牛顿第三定律得: 物体在C点对轨道的压力大小为4 N (3)设物块以初速度v1上滑,最后恰好落到A点 物块从C到A,做平抛运动,竖直方向: 水平方向: 解得,所以能通过C点落到A点 物块从A到C,由动能定律可得:

4.5 牛顿运动定律应用—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册讲义

物理概念和规律: 一、动力学的两类基本问题:1.从受力情况确定运动情况,2.从运动情况确定受力情况。 解决两类动力学问题的方法:(1)把握“两个情况”。即物体的受力情况、运动情况,利用力的合成与分解求合力,利用运动学公式列方程。一个桥梁:物体的加速度是联系运动和力的桥梁,先由牛顿第二定律或运动学公式求加速度。 (2)寻找多过程运动问题中各过程间的相互联系。前一个过程的未速度就是后一个过程的 初速度,画图找出各过程间的位移联系。 二、瞬时加速度问题 1.一般思路:分析物体的受力变化情况→由牛顿第二定律列方程→瞬时加速度 2.两种模型 (1)刚性绳(或接触面):一种不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,弹 力立即改变或消失,不需要形变恢复时间,一般题目中所给的细线、轻杆和接触面在不加特 殊说明时,均可按此模型处理。 (2)弹簧(或橡皮绳):当弹簧的两端与物体相连(即两端为固定端)时,由于物体有惯性, 弹簧的长度不会发生突变,所以在瞬时问题中,其弹力的大小认为是不变的,即此时弹簧的 弹力不突变。 三、常见的两类动力学图像问题 1.已知物体在某一过程中所受的合力(或某个力)随时间的变化图线,要求分析物体的运 力情况。 2.已知物体在某一过程中速度、加速度随时间的变化图线,要求分析物体的受力情况。 四、连接体问题:1.物体系中各物体的加速度相同。这类问题由于物体系中的各物体加速度相同,可将它们看作一个整体,分析整体的受力情况和运动情况,可以根据牛顿第二定律,求出整体的外力中的未知力或加速度。若要求物体系中两个物体间的相互作用力,则应采用隔离法将其中某一物体从物体系中隔离出来,进行受力分析,应用第二定律求某一未知力。这类问题应是整体法和隔离法交替运用,来解决问题的。 2.物体系中某一物体作匀变速运动,另一物体处于平衡状态,两物体在相互作用,这类问题应采用牛顿运动定律和平衡条件联立来解决。应用隔离法,通过对某一物体受力分析应用第二定律(或平衡条件)求出两物体间的相互作用,再过渡到另一物体,应用平衡条件(或第二定律)求出最后的未知量。 五、临界问题 1.某种物理现象转化为另一种物理现象的转折状态叫做临界状态。临界状态又可理解为“恰好出现

高考物理牛顿运动定律试题经典及解析

高考物理牛顿运动定律试题经典及解析 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1.质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的图象如图所示取m/s2,求: (1)物体与水平面间的动摩擦因数; (2)水平推力F的大小; (3)s内物体运动位移的大小. 【答案】(1)0.2;(2)5.6N;(3)56m。 【解析】 【分析】 【详解】 (1)由题意可知,由v-t图像可知,物体在4~6s内加速度: 物体在4~6s内受力如图所示 根据牛顿第二定律有: 联立解得:μ=0.2 (2)由v-t图像可知:物体在0~4s内加速度: 又由题意可知:物体在0~4s内受力如图所示 根据牛顿第二定律有: 代入数据得:F=5.6N (3)物体在0~14s内的位移大小在数值上为图像和时间轴包围的面积,则有:

【点睛】 在一个题目之中,可能某个过程是根据受力情况求运动情况,另一个过程是根据运动情况分析受力情况;或者同一个过程运动情况和受力情况同时分析,因此在解题过程中要灵活 处理.在这类问题时,加速度是联系运动和力的纽带、桥梁. 2.如图所示为工厂里一种运货过程的简化模型,货物(可视为质点质量4m kg =,以初速度010/v m s =滑上静止在光滑轨道OB 上的小车左端,小车质量为6M kg =,高为 0.8h m =。在光滑的轨道上A 处设置一固定的障碍物,当小车撞到障碍物时会被粘住不 动,而货物继续运动,最后恰好落在光滑轨道上的B 点。已知货物与小车上表面的动摩擦因数0.5μ=,货物做平抛运动的水平距离AB 长为1.2m ,重力加速度g 取210/m s 。 ()1求货物从小车右端滑出时的速度; ()2若已知OA 段距离足够长,导致小车在碰到A 之前已经与货物达到共同速度,则小车 的长度是多少? 【答案】(1)3m/s ;(2)6.7m 【解析】 【详解】 ()1设货物从小车右端滑出时的速度为x v ,滑出之后做平抛运动, 在竖直方向上:2 12 h gt = , 水平方向:AB x l v t = 解得:3/x v m s = ()2在小车碰撞到障碍物前,车与货物已经到达共同速度,以小车与货物组成的系统为研 究对象,系统在水平方向动量守恒, 由动量守恒定律得:()0mv m M v =+共, 解得:4/v m s =共, 由能量守恒定律得:()2201122 Q mgs mv m M v μ==-+共相对, 解得:6s m =相对, 当小车被粘住之后,物块继续在小车上滑行,直到滑出过程,对货物,由动能定理得: 22 11'22 x mgs mv mv 共μ-= -,

物理竞赛公式大全

第一章 质点运动学和牛顿运动定律 1.1平均速度 v = t △△r 1.2 瞬时速度 v=lim 0 △t →△t △r =dt dr 1. 3速度v= dt ds = =→→lim lim △t 0 △t △t △r 1.6 平均加速度a = △t △v 1.7瞬时加速度(加速度)a=lim 0△t →△t △v =dt dv 1.8瞬时加速度a= dt dv =22 dt r d 1.11匀速直线运动质点坐标x=x 0+vt 1.12变速运动速度 v=v 0+at 1.13变速运动质点坐标x=x 0+v 0t+ 2 1at 2 1.14速度随坐标变化公式:v 2 -v 02 =2a(x-x 0) 1.15自由落体运动 1.16竖直上抛运动 ?????===gy v at y gt v 22122 ??? ? ???-=-=-=gy v v gt t v y gt v v 2212 0220 0 1.17 抛体运动速度分量?? ?-==gt a v v a v v y x sin cos 00 1.18 抛体运动距离分量?? ? ??-?=?=20021sin cos gt t a v y t a v x 1.19射程 X=g a v 2sin 2 1.20射高Y=g a v 22sin 20 1.21飞行时间y=xtga —g gx 2 1.22轨迹方程y=xtga —a v gx 2 202 cos 2 1.23向心加速度 a=R v 2 1.24圆周运动加速度等于切向加速度与法向加速度矢量和a=a t +a n 1.25 加速度数值 a=2 2 n t a a + 1.26 法向加速度和匀速圆周运动的向心加速度相同 a n =R v 2 1.27切向加速度只改变速度的大小a t = dt dv 1.28 ωΦR dt d R dt ds v === 1.29角速度 dt φ ωd = 1.30角加速度 22dt dt d d φ ωα== 1.31角加速度a 与线加速度a n 、a t 间的关系 a n =222)(ωωR R R R v == a t =αω R dt d R dt dv == 牛顿第一定律:任何物体都保持静止或匀速直线运动 状态,除非它受到作用力而被迫改变这种状态。 牛顿第二定律:物体受到外力作用时,所获得的加速度a 的大小与外力F 的大小成正比,与物体的质量m 成反比;加速度的方向与外力的方向相同。 1.37 F=ma 牛顿第三定律:若物体A 以力F 1作用与物体B ,则同时物体B 必以力F 2作用与物体A ;这两个力的大小相等、方向相反,而且沿同一直线。 万有引力定律:自然界任何两质点间存在着相互吸引力,其大小与两质点质量的乘积成正比,与两质点间的距离的二次方成反比;引力的方向沿两质点的连线 1.39 F=G 2 2 1r m m G 为万有引力称量=6.67×10-11 N ?m 2 /kg 2 1.40 重力 P=mg (g 重力加速度)

最新高中物理牛顿运动定律试题经典

最新高中物理牛顿运动定律试题经典 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1.固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力F 作用下向上运动,推力F 与小环速度v 随时间变化规律如图所示,取重力加速度g =10m/s 2.求: (1)小环的质量m ; (2)细杆与地面间的倾角a . 【答案】(1)m =1kg ,(2)a =30°. 【解析】 【详解】 由图得:0-2s 内环的加速度a=v t =0.5m/s 2 前2s ,环受到重力、支持力和拉力,根据牛顿第二定律,有:1sin F mg ma α-= 2s 后物体做匀速运动,根据共点力平衡条件,有:2sin F mg α= 由图读出F 1=5.5N ,F 2=5N 联立两式,代入数据可解得:m =1kg ,sinα=0.5,即α=30° 2.如图甲所示,质量为m 的A 放在足够高的平台上,平台表面光滑.质量也为m 的物块B 放在水平地面上,物块B 与劲度系数为k 的轻质弹簧相连,弹簧 与物块A 用绕过定滑轮的轻绳相连,轻绳刚好绷紧.现给物块A 施加水平向右的拉力F (未知),使物块A 做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为a ,重力加速度为,g A B 、均可视为质点. (1)当物块B 刚好要离开地面时,拉力F 的大小及物块A 的速度大小分别为多少; (2)若将物块A 换成物块C ,拉力F 的方向与水平方向成037θ=角,如图乙所示,开始时轻绳也刚好要绷紧,要使物块B 离开地面前,物块C 一直以大小为a 的加速度做匀加速度运动,则物块C 的质量应满足什么条件?(00 sin 370.6,cos370.8==)

2018版浙江高中物理学业水平考试物理讲义:必修1 第四章 牛顿运动定律

考点及考点要求 考点一牛顿第一定律 1.历史上对于运动和力关系的不同认识 (1)亚里士多德的错误观点:必须有力作用在物体上,物体才能运动 ______________________. (2)伽利略:运动不需要力来维持,________________________________,而是改变物体运动状态的原因. (3)笛卡尔:如果运动中的物体不受力,物体将保持原有速度(大小、方向)沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向.

2.速度表示物体的运动状态,速度变(大小变或方向变或大小、方向都变)则运动状态变.3.牛顿第一定律 (1)内容:一切物体总保持________________________或____________,除非作用在它上面的力迫使它________这种状态. (2)意义:力不是________物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因,一切物体都有________,因此牛顿第一定律又称为____________. 4.惯性 (1)定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质. (2)量度:质量是物体惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小. (3)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性,与物体的运动情况和受力情况无关. 1.伽利略的理想实验说明了( ) A.要物体运动必须有力的作用,没有力的作用,物体将静止 B.要物体静止必须有力的作用,没有力的作用,物体将一直运动 C.物体不受外力作用时,总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态 D.物体不受外力作用时,一定处于静止状态 图1 2.如图1所示为月球车示意图,当该月球车分别在地面和月面以相同的速率行驶时,下面判断正确的是( ) A.在地面运动时的惯性较大

最新高考物理牛顿运动定律练习题

最新高考物理牛顿运动定律练习题 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1.如图所示,质量2kg M =的木板静止在光滑水平地面上,一质量1kg m =的滑块(可 视为质点)以03m/s v =的初速度从左侧滑上木板水平地面右侧距离足够远处有一小型固定挡板,木板与挡板碰后速度立即减为零并与挡板粘连,最终滑块恰好未从木板表面滑落.已知滑块与木板之间动摩擦因数为0.2μ=,重力加速度210m/s g =,求: (1)木板与挡板碰撞前瞬间的速度v ? (2)木板与挡板碰撞后滑块的位移s ? (3)木板的长度L ? 【答案】(1)1m/s (2)0.25m (3)1.75m 【解析】 【详解】 (1)滑块与小车动量守恒0()mv m M v =+可得1m/s v = (2)木板静止后,滑块匀减速运动,根据动能定理有:2102 mgs mv μ-=- 解得0.25m s = (3)从滑块滑上木板到共速时,由能量守恒得:220111 ()22 mv m M v mgs μ=++ 故木板的长度1 1.75m L s s =+= 2.如图,光滑固定斜面上有一楔形物体A 。A 的上表面水平,A 上放置一物块B 。已知斜面足够长、倾角为θ,A 的质量为M ,B 的质量为m ,A 、B 间动摩擦因数为μ(μ<), 最大静擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g 。现对A 施加一水平推力。求: (1)物体A 、B 保持静止时,水平推力的大小F 1; (2)水平推力大小为F 2时,物体A 、B 一起沿斜面向上运动,运动距离x 后撒去推力,A 、B 一起沿斜面上滑,整个过程中物体上滑的最大距离L ; (3)为使A 、B 在推力作用下能一起沿斜面上滑,推力F 应满足的条件。 【答案】(1) (2) (3)

物理竞赛所有公式

第一章 质点运动学和牛顿运动定律 1.1平均速度 v =t △△r 1.2 瞬时速度 v=lim △t →△t △r =dt dr 1. 3速度v=dt ds = =→→lim lim △t 0 △t △t △r 1.6 平均加速度a = △t △v 1.7瞬时加速度(加速度)a=lim △t →△t △v =dt dv 1.8瞬时加速度a=dt dv =22dt r d 1.11匀速直线运动质点坐标x=x 0+vt 1.12变速运动速度 v=v 0+at 1.13变速运动质点坐标x=x 0+v 0t+ 2 1at 2 1.14速度随坐标变化公式:v 2-v 02=2a(x-x 0) 1.15自由落体运动 1.16竖直上抛运动 ?????===gy v at y gt v 22122 ??? ? ???-=-=-=gy v v gt t v y gt v v 2212 0220 0 1.17 抛体运动速度分量???-==gt a v v a v v y x sin cos 00 1.18 抛体运动距离分量?? ? ??-?=?=20021sin cos gt t a v y t a v x 1.19射程 X=g a v 2sin 2 1.20射高Y=g a v 22sin 20 1.21飞行时间y=xtga — g gx 2 1.22轨迹方程y=xtga —a v gx 2 202 cos 2 1.23向心加速度 a=R v 2 1.24圆周运动加速度等于切向加速度与法向加速度矢量和a=a t +a n 1.25 加速度数值 a=2 2n t a a + 1.26 法向加速度和匀速圆周运动的向心加速度相 同a n =R v 2 1.27切向加速度只改变速度的大小a t = dt dv 1.28 ωΦR dt d R dt ds v === 1.29角速度 dt φ ωd = 1.30角加速度 22dt dt d d φ ωα== 1.31角加速度a 与线加速度a n 、a t 间的关系 a n =22 2)(ωωR R R R v == a t =αω R dt d R dt dv == 牛顿第一定律:任何物体都保持静止或匀速直线运动状态,除非它受到作用力而被迫改变这种状态。 牛顿第二定律:物体受到外力作用时,所获得的加速度a 的大小与外力F 的大小成正比,与物体的质量m 成反比;加速度的方向与外力的方向相同。 1.37 F=ma 牛顿第三定律:若物体A 以力F 1作用与物体B ,则同时物体B 必以力F 2作用与物体A ;这两个力的大小相等、方向相反,而且沿同一直线。 万有引力定律:自然界任何两质点间存在着相互吸引力,其大小与两质点质量的乘积成正比,与两质点间的距离的二次方成反比;引力的方向沿两质点的连线 1.39 F=G 2 2 1r m m G 为万有引力称量=6.67×10-11N ?m 2/kg 2 1.40 重力 P=mg (g 重力加速度) 1.41 重力 P=G 2r Mm 1.42有上两式重力加速度g=G 2 r M (物体的重力加速度与物体本身的质量无关,而紧随它到地心

高中物理牛顿运动定律提高训练含解析

高中物理牛顿运动定律提高训练含解析 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1.如图所示为工厂里一种运货过程的简化模型,货物(可视为质点质量4m kg =,以初速度010/v m s =滑上静止在光滑轨道OB 上的小车左端,小车质量为6M kg =,高为 0.8h m =。在光滑的轨道上A 处设置一固定的障碍物,当小车撞到障碍物时会被粘住不 动,而货物继续运动,最后恰好落在光滑轨道上的B 点。已知货物与小车上表面的动摩擦因数0.5μ=,货物做平抛运动的水平距离AB 长为1.2m ,重力加速度g 取210/m s 。 ()1求货物从小车右端滑出时的速度; ()2若已知OA 段距离足够长,导致小车在碰到A 之前已经与货物达到共同速度,则小车 的长度是多少? 【答案】(1)3m/s ;(2)6.7m 【解析】 【详解】 ()1设货物从小车右端滑出时的速度为x v ,滑出之后做平抛运动, 在竖直方向上:2 12 h gt = , 水平方向:AB x l v t = 解得:3/x v m s = ()2在小车碰撞到障碍物前,车与货物已经到达共同速度,以小车与货物组成的系统为研 究对象,系统在水平方向动量守恒, 由动量守恒定律得:()0mv m M v =+共, 解得:4/v m s =共, 由能量守恒定律得:()2201122 Q mgs mv m M v μ==-+共相对, 解得:6s m =相对, 当小车被粘住之后,物块继续在小车上滑行,直到滑出过程,对货物,由动能定理得: 22 11'22 x mgs mv mv 共μ-= -, 解得:'0.7s m =, 车的最小长度:故L ' 6.7s s m =+=相对;

高考物理牛顿运动定律练习题及解析

高考物理牛顿运动定律练习题及解析 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1.如图所示,在倾角为θ = 37°的足够长斜面上放置一质量M = 2kg 、长度L = 1.5m 的极薄平板 AB ,在薄平板的上端A 处放一质量m =1kg 的小滑块(视为质点),将小滑块和薄平板同时无初速释放。已知小滑块与薄平板之间的动摩擦因数为μ1=0.25、薄平板与斜面之间的动摩擦因数为μ2=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s 2。求: (1)释放后,小滑块的加速度a l 和薄平板的加速度a 2; (2)从释放到小滑块滑离薄平板经历的时间t 。 【答案】(1)24m/s ,21m/s ;(2)1s t = 【解析】 【详解】 (1)设释放后,滑块会相对于平板向下滑动, 对滑块m :由牛顿第二定律有:0 11sin 37mg f ma -= 其中0 1cos37N F mg =,111N f F μ= 解得:002 11sin 37cos374/a g g m s μ=-= 对薄平板M ,由牛顿第二定律有:0 122sin 37Mg f f Ma +-= 其中00 2cos37cos37N F mg Mg =+,222N f F μ= 解得:2 21m/s a = 12a a >,假设成立,即滑块会相对于平板向下滑动。 设滑块滑离时间为t ,由运动学公式,有:21112x a t =,2221 2 x a t =,12x x L -= 解得:1s t = 2.如图1所示,在水平面上有一质量为m 1=1kg 的足够长的木板,其上叠放一质量为m 2=2kg 的木块,木块和木板之间的动摩擦因数μ1=0.3,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1.假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等?现给木块施加随时间t 增大的水平拉力F =3t (N ),重力加速度大小g =10m/s 2

高中物理竞赛—动力学知识要点分析(可编辑修改word版)

高中物理竞赛—动力学知识要点分析 一、牛顿运动定律 (1)牛顿第一定律:在牛顿运动定律中,第一定律有它独立的地位。它揭示了这样一条规律:运动是物体的固有属性,力是改变物体运动状态的原因,认为“牛顿第一定律是牛顿第二定律在加速度为零时的特殊情况”的说法是错误的,它掩饰了牛顿第一定律的独立地位。 物体保持原有运动状态(即保持静止或匀速直线运动状态)的性质叫做惯性。因此,牛顿第一定律又称为惯性定律。但二者不是一回事。牛顿第一定律谈的是物体在某种特定条件下(不受任何外力时)将做什么运动,是一种理想情况,而惯性谈的是物体的一种固有属性。一切物体都有惯性,处于一切运动状态下的物体都有惯性,物体不受外力时,惯性的表现是它保持静止状态或匀速直线运动状态。物体所受合外力不为零时,它的运动状态就会发生改变,即速度的大小、方向发生改变。此时,惯性的表现是物体运动状态难以改变,无论在什么条件下,都可以说,物体惯性的表现是物体的速度改变需要时间。 质量是物体惯性大小的量度。 (2)牛顿第二定律 物体的加速度跟所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比。加速度的方向跟合外力方向相同,这就是牛顿第二定律。它的数学表达式为 a m F 牛顿第二定律反映了加速度跟合外力、质量的定量关系,从这个意义上来说,牛顿第二定律的表达式写成m F a 更为准确。不能将公式a m F 理解为:物体所受合外力跟加速度成正比,与物体质量成正比,而公式a F m 的物理意义是:对于同一物体,加速度与合外力成正比,其比值保持为某一特定值,这比值反映了该物体保持原有运动状态的能力。 力与加速度相连系而不是同速度相连系。从公式at v v 0可以看出,物体在某一时刻的即时速度,同初速度、外力和外力的作用时间都有关。物体的速度方向不一定同所受合外力方向一致,只有速度的变化量(矢量差)的方向才同合外力方向一致。 牛顿第二定律反映了外力的瞬时作用效果。物体所受合外力一旦发生变化,加速度立即发生相应的变化。例如,物体因受摩擦力而做匀变速运动时,摩擦力一旦消失,加速度立即消失。刹车过程中的汽车当速度减小到零以后,不再具有加速度,它绝不会从速度为零的位置自行后退。 (3)牛顿第三定律:作用力与反作用力具有六个特点:等值、反向、共线、同时、同性质、作用点不共物。要善于将一对平衡力与一对作用力和反作用力相区别。平衡力性质不一定相同,且作用点一定在同一物体上。 二、力和运动的关系 物体所受合外力为零时,物体处于静止或匀速直线运动状态。物体所受合外力不为零时,产生加速度,物体做变速运动。若合外力恒定,则加速度大小、方向都保持不变,物体做匀变速运动。 匀变速运动的轨迹可以是直线,也可以是曲线。物体所受恒力与速度方向处于同一直线时,物体做匀变速直线运动。根据力与速度同向或反向又可进一步分为匀加速运动和匀减速运动,自由落体运动和竖直上抛运动就是例子。若物体所受恒力与速度方向成角度,物体做匀变速曲线运动。例如,平抛运动和斜抛运动。

高中物理牛顿运动定律基础练习题

牛顿运动定律 第一课时牛顿运动定律 一、基础知识回顾: 1、牛顿第一定律 一切物体总保持,直到有外力迫使它改变这种状态为止。 注意:(1)牛顿第一定律进一步揭示了力不是维持物体运动(物体速度)的原因,而是物体运动状态(物体速度)的原因,换言之,力是产生的原因。(2)牛顿第一定律不是实验定律,它是以伽利略的“理想实验“为基础,经过科学抽象,归纳推理而总结出来的。 2、惯性 物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。 3、对牛顿第一运动定律的理解 (1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持。 (2)它定性地揭示了运动与力的关系,力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因。 (3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的性质——惯性。 (4)牛顿第一定律揭示了静止状态和匀速直线运动状态的等价性。 4、对物体的惯性的理解 (1)惯性是物体总有保持自己原来状态(速度)的本性,是物体的固有属性,不能克服和避免。 (2)惯性只与物体本身有关而与物体是否运动,是否受力无关。任何物体无论它运动还是静止,无论运动状态是改变还是不改变,物体都有惯性,且物体质量不变惯性不变。质量是物体惯性的唯一量度。 (3)物体惯性的大小是描述物体保持原来运动状态的本领强弱。物体惯性(质量)大,保持原来的运动状态的本领强,物体的运动状态难改变,反之物体的运动状态易改变。(4)惯性不是力。 5、牛顿第二定律的内容和公式 物体的加速度跟成正比,跟成反比,加速度的方向跟合外力方向相同。公式是:a=F合/ m 或F合 =ma 6、对牛顿第二定律的理解 (1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律得出物体的运动规律。反过来,知道运动规律可以根据牛顿第二运动定律得出物体的受力情况,在牛顿第二运动定律的数学表达式F合=ma中,F合是力,ma是力的作用效果,特别要注意不能把ma看作是力。 (2)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬时效果是加速度而不是速度。(3)牛顿第二定律公式:F合=ma是矢量式,F、a都是矢量且方向相同。 (4)牛顿第二定律F合=ma定义了力的单位:“牛顿”。 7、牛顿第三定律的内容 两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反,作用在同一条直线上 8、对牛顿第三定律的理解 (1)作用力和反作用力的同时性。它们是同时产生同时变化,同时消失,不是先有作

02物理竞赛讲义——牛顿运动定律

第二部分牛顿运动定律 第一讲牛顿三定律 一、牛顿第一定律 1、定律。惯性的量度 2、观念意义,突破“初态困惑” 二、牛顿第二定律 1、定律 2、理解要点 a、矢量性 b、独立作用性:ΣF →a ,ΣF x→a x… c、瞬时性。合力可突变,故加速度可突变(与之对比:速度和位移不可突变);牛顿第二定律展示了加速度的决定式(加速度的定义式仅仅展示了加速度的“测量手段”)。 3、适用条件 a、宏观、低速 b、惯性系 对于非惯性系的定律修正——引入惯性力、参与受力分析 三、牛顿第三定律 1、定律 2、理解要点 a、同性质(但不同物体) b、等时效(同增同减) c、无条件(与运动状态、空间选择无关) 第二讲牛顿定律的应用 一、牛顿第一、第二定律的应用 单独应用牛顿第一定律的物理问题比较少,一般是需要用其解决物理问题中的某一个环节。 应用要点:合力为零时,物体靠惯性维持原有运动状态;只有物体有加速度时才需要合力。有质量的物体才有惯性。a可以突变而v、s不可突变。 1、如图1所示,在马达的驱动下,皮带运输机上方的皮带以恒定的速度向右运动。现将一工件(大小不计)在皮带左端A点轻轻放下,则在此后的过程中() A、一段时间内,工件将在滑动摩擦力作用下, 对地做加速运动 B、当工件的速度等于v时,它与皮带之间的摩 擦力变为静摩擦力 C、当工件相对皮带静止时,它位于皮带上A点 右侧的某一点 D、工件在皮带上有可能不存在与皮带相对静止 的状态 解说:B选项需要用到牛顿第一定律,A、C、D选项用到牛顿第二定律。 较难突破的是A选项,在为什么不会“立即跟上皮带”的问题上,建议使用反证法(t →0 ,a →

高考物理牛顿运动定律专项训练及答案.doc

高考物理牛顿运动定律专项训练及答案 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1.如图所示,一足够长木板在水平粗糙面上向右运动。某时刻速度为v0= 2m/s ,此时一质量与木板相等的小滑块(可视为质点)以v1= 4m/s 的速度从右侧滑上木板,经过1s 两者速度恰好相同,速度大小为v2= 1m/s,方向向左。重力加速度g= 10m/s2,试求: (1)木板与滑块间的动摩擦因数μ1 (2)木板与地面间的动摩擦因数μ2 (3)从滑块滑上木板,到最终两者静止的过程中,滑块相对木板的位移大小。 【答案】( 1)0.3( 2)1 (3)2.75m 20 【解析】 【分析】 (1)对小滑块根据牛顿第二定律以及运动学公式进行求解; (2)对木板分析,先向右减速后向左加速,分过程进行分析即可; (3)分别求出二者相对地面位移,然后求解二者相对位移; 【详解】 (1)对小滑块分析:其加速度为:a1 v2 v1 1 4 m / s2 3m / s2,方向向右 t 1 对小滑块根据牛顿第二定律有:1mg ma1,可以得到: 1 0.3 ; (2)对木板分析,其先向右减速运动,根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到: v0 1 mg22mg m t1 然后向左加速运动,根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到: 1 mg 2 2mg m v2 t2 而且 t1 t2 t 1s 联立可以得到: 1 t1 0.5s,t2 0.5s ; 2 , 20 (3)在t1 0.5s时间内,木板向右减速运动,其向右运动的位移为:0v0 x1t10.5m ,方向向右; 在 t20.5s 时间内,木板向左加速运动,其向左加速运动的位移为:

高中物理竞赛辅导 牛顿运动定律

牛顿运动定律 班级 姓名 1、一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB 边重 合,如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为1μ,盘与桌面间的动摩擦因数为2μ。现突然以恒定加速度a 将桌布抽离桌面,加速度方向是水平的且垂直于AB 边。若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度a 满足的条件是什么?(以g 表示重力加速度) 解:设圆盘的质量为m ,桌长为l ,在桌布从圆盘上抽出的过程中,盘的加速度为1a ,有 11`ma mg =μ ① 桌布抽出后,盘在桌面上作匀减速运动,以a 2表示加速度的大小,有 22`ma mg =μ ② 设盘刚离开桌布时的速度为v 1,移动的距离为x 1,离开桌布后在桌面上再运动距离 x 2后便停下,有 11212x a v = ③ 22212x a v = ④ 盘没有从桌面上掉下的条件是 122 1 x l x -≤ ⑤ 设桌布从盘下抽出所经历时间为t ,在这段时间内桌布移动的距离为x ,有 at x 21= ⑥ 21121 t a x = ⑦ 而 12 1 x l x += ⑧

由以上各式解得 g a 12 2 12μμμμ+≥ ⑨ 2、质量kg m 5.1=的物块(可视为质点)在水平恒力F 作用下,从水平面上A 点由静止 开始运动,运动一段距离撤去该力,物块继续滑行s t 0.2=停在B 点,已知A 、B 两点间的距离m s 0.5=,物块与水平面间的动摩擦因数20.0=μ,求恒力F 多大。(2 /10s m g =) 解:设撤去力F 前物块的位移为1s ,撤去力F 时物块速度为v ,物块受到的滑动摩擦力 mg F μ=1 对撤去力F 后物块滑动过程应用动量定理得mv t F -=-01 由运动学公式得t v s s 2 1=- 对物块运动的全过程应用动能定理011=-s F Fs 由以上各式得2 22gt s mgs F μμ-= 代入数据解得F=15N 3、如图所示,两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块,质量分别为 m 1和m 2,拉力F 1和F 2方向相反,与轻线沿同一水平直线,且F 1>F 2。试求在两个物块 运动 过程中轻线的拉力T 。 设两物质一起运动的加速度为a ,则有 a m m F F )(2121+=- ① 根据牛顿第二定律,对质量为m 1的物块有

高中物理牛顿运动定律的应用解析版汇编含解析

高中物理牛顿运动定律的应用解析版汇编含解析 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用 1.如图甲所示,一倾角为37°的传送带以恒定速度运行.现将一质量m=1 kg的小物体抛上传送带,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示,取沿传送带向上为正方向,g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8:求: (1)物体与传送带间的动摩擦因数; (2) 0~8 s内物体机械能的增加量; (3)物体与传送带摩擦产生的热量Q。 【答案】(1)μ=0.875.(2)ΔE=90 J(3)Q=126 J 【解析】 【详解】 (1)由图象可以知道,传送带沿斜向上运动,物体放到传送带上的初速度方向是沿斜面向下的,且加速大小为的匀减速直线运动,对其受力分析,由牛顿第二定律得: 可解得:μ=0.875. (2)根据v-t图象与时间轴围成的“面积”大小等于物体的位移,可得0~8 s 内物体的位移 0~8 s s内物体的机械能的增加量等于物体重力势能的增加量和动能增加量之和,为 (3) 0~8 s内只有前6s发生相对滑动. 0~6 s内传送带运动距离为: 0~6 s内物体位移为: 则0~6 s内物体相对于皮带的位移为 0~8 s内物体与传送带因为摩擦产生的热量等于摩擦力乘以二者间的相对位移大小, 代入数据得:Q=126 J 故本题答案是:(1)μ=0.875.(2)ΔE=90 J(3)Q=126 J 【点睛】 对物体受力分析并结合图像的斜率求得加速度,在v-t图像中图像包围的面积代表物体运动做过的位移。

2.如图,质量分别为m A =2kg 、m B =4kg 的A 、B 小球由轻绳贯穿并挂于定滑轮两侧等高H =25m 处,两球同时由静止开始向下运动,已知两球与轻绳间的最大静摩擦力均等于其重力的0.5倍,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.两侧轻绳下端恰好触地,取g =10m/s 2,不计细绳与滑轮间的摩擦,求:, (1)A 、B 两球开始运动时的加速度. (2)A 、B 两球落地时的动能. (3)A 、B 两球损失的机械能总量. 【答案】(1)2 5m/s A a =27.5m/s B a = (2)850J kB E = (3)250J 【解析】 【详解】 (1)由于是轻绳,所以A 、B 两球对细绳的摩擦力必须等大,又A 得质量小于B 的质量,所以两球由静止释放后A 与细绳间为滑动摩擦力,B 与细绳间为静摩擦力,经过受力分析可得: 对A :A A A A m g f m a -= 对B :B B B B m g f m a -= A B f f = 0.5A A f m g = 联立以上方程得:2 5m/s A a = 27.5m/s B a = (2)设A 球经t s 与细绳分离,此时,A 、B 下降的高度分别为h A 、h B ,速度分别为V A 、V B ,因为它们都做匀变速直线运动 则有:212A A h a t = 21 2 B B h a t = A B H h h =+ A A V a t = B B V a t = 联立得:2s t =,10m A h =, 15m B h =,10m/s A V =,15m/s B V = A 、 B 落地时的动能分别为kA E 、kB E ,由机械能守恒,则有: 21()2kA A A A A E m v m g H h = +- 400J kA E = 2 1()2kB B B B B E m v m g H h =+- 850J kB E = (3)两球损失的机械能总量为E ?,()A B kA kB E m m gH E E ?=+-- 代入以上数据得:250J E ?=

牛顿运动定律(竞赛学生版)

2014航班讲义牛顿运动定律(一) 1、如图所示,C为一放在固定的粗糙水平桌面上的斜面,其质量m C=6.5kg,顶端有一定滑轮,滑轮的质量及轴处的摩擦皆可不计。A和B是两个滑块,质量分别为m A=3.0kg,m B= 0,5kg,由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳相连,开始时设法抓住A,B和C,使它们都处于静止状态,且滑轮两边的轻绳恰好伸直,今用一大小等于26.5N的水平推力F作用于C,并同时释放A,B和C.若C沿桌面向左滑行,其加速度 a=3.0m/s2,B相对桌面无水平方向位移(绳子是一直绷紧的).试求与桌面的摩擦系数μ (图中α = 37°,β = 53°,重力加速度 g = 10m/s2) 2.如图所示,一个长为2l的竖硬滑槽AB,沿竖直面滑下,在滑槽的中点安放 一个相对滑槽固定不动的小球C,其质量为m,B端向右以速度v匀速运动. 试求当α = 45°角时,小球对滑动槽的作用力. 3.如图所示,一个圆柱体和一个楔子,互相触及地沿着两个与地面成 相等夹角α的固定斜面作无摩擦的移动.圆柱体质量为m1,楔子的质 量为m2 .试求楔子对圆柱体的压力.

4.如图所示,质量为M的劈和质量为m的杆,在施加于劈上的水平力 F作用下,分别以加速度a1和a2做无摩擦运动,劈的倾角为α.求加 速度a1和a2以及劈与杆的作用力N. 5.如图, 一三角形楔ABC置于光滑水平面上,两斜边与平面夹角分别为 300,600,在斜边上有两物体m1,m2,用不可伸长的细绳联接并跨在楔顶点A上的一定滑轮上,m1,m2可在斜面上无摩擦地滑动.令楔的质量为M,已知三物体的质量之比为 m1:m2:M= 4:1: 1 6.滑轮光滑且质量可忽略.求(1)楔的加速度a及m1对于M的加速度a'. (2)若m1从静止开始沿斜面移动20cm,楔沿水平面移动的距离. 6. 在火车车厢内有一长l,倾角为θ的斜面,当车厢以恒定加速度 a0从静止幵始运动时,物体自倾角为θ的斜面顶部A点由静止开始下 滑,已知斜面的静摩擦因数为μ。求物体滑至斜面底部B点时,物体 相对于车厢的速度,并讨论当a0与μ一定时,倾角θ为多少时,物体 可静止于A点?

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档