牛顿第二定律专题 .doc
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牛顿第二定律专题
一、矢量性
1、如图所示,小车上固定着三角硬杆,杆的端点固定着一个质量为m 的小球.当小车水平向右的加速度逐渐增大时,杆对小球的作用力的变化(用F 1至F 4变化表示)可能是下图中的(OO '沿杆方向)( )
二、瞬时问题 2、如图3-3-1所示,A 、B 两个质量均为m 的小球之间用一根轻弹簧(即不计其质量)连接,并用细绳悬挂在天花板上,两小球均保持静止.若用火将细绳烧断,则在绳刚断的这一瞬间,A 、B 两球的加速度大小分别是( ) A .a A =g ; a B =g B .a A =2g ;a B =g
C a A =2g ;a B =0
D .a A =0 ; a B =g
3、如图3-3-2a 所示,一质量为m 的物体系于长度分别为l 1、l 2的两根细线上,l 1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,l 2水平拉直,物体处于平衡状态.现将l 2线剪断,(1)求剪断瞬时物体的加速度.(2)若将图a 中的细线l 1改为长度相
同、质量不计的轻弹簧
4、如图3-3-17所示,竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧,
两弹簧的一端各与小球相连,另一端分别用销钉M .N 固定与杆 上,小球处于静止状态,设拔去销钉M 瞬时,小球加速度的大小
为12m /s 2.若不拔去销钉M 而拔去销钉N 瞬间,小球的加速度可 能是( ) A .22m /s 2,竖直向上 B .22m /s 2,竖直向下 C .2m /s 2,竖直向上 D .2m /s 2
,竖直向下
O F 2 F 1 O F 3 F 4 A O F 2 F 1
O F 3 F 4 B O F 2 F 1 O F 3 F 4 C O O F 2 F 1 F 3 F 4
D '
' ' ' θ l 1 l 2 θ l 1
l 2 图3-3-2 M N
图3-3-17
图3-3-1
B A
B 图3-2-9
A C
α
5、如图5所示,质量为m 的小球被水平绳AO 和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态,现用火将绳AO 烧断,在绳AO 烧断的瞬间,下列说法正确的是( )
A.弹簧的拉力θ
cos mg
F =
B.弹簧的拉力θsin mg F =
C.小球的加速度为零
D.小球的加速度θsin g a =
6、三个质量相同的物块A 、B 、C ,用两个轻质弹簧和一根轻绳相连,挂在天花板上,处于平衡状态,如图所示.现将A 、B 之间的轻
绳烧断,在烧断后的瞬间,求三个物块的加速度.
三、独立性
7、如图3-2-6所示, 质量为m 的人站在自动扶梯的水平踏板上, 人的鞋底与踏板的动摩擦因数为μ, 扶梯倾角为θ, 若人随扶梯一起以加速度a 向上运动,梯对人的支持力F N 和摩擦力f 分别为 ( )
A . F N =ma sin θ
B . F N =m(g+a sin θ)
C . f=μmg
D . f=ma cos θ
四、力和运动关系的定性分析
8、如图3-2-7所示,弹簧左端固定,右端自由伸长到O 点并系住物体m ,现将
弹簧压缩到A 点,然后释放,物体一直可以运动到B 点,如果物体受到的摩擦力恒定,则 A .物体从A 到O 加速,从O 到B 减速 B .物体从A 到O 速度越来越小,从O 到B 加速度不变 C .物体从A 到O 间先加速后减速,从O 到B 一直减速运动
D .物体运动到O 点时所受合力为零 9、如图3-2-9所示,小车上固定一弯折硬杆ABC ,C 端固定一质量为m 的小球,已知α角恒定,当小车水平向左做变加速直线运动时,BC 杆对小球的作用力方向 ( ) A .一定沿杆斜向上 B .一定竖直向上
C .可能水平向左
D .随加速度大小的改变而改变
10、如图3-2-12所示,轻弹簧下端固定在水平面上.一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落,接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落.在小球下落的这一全过程中,下列说法中正确的是 ( )
A .小球刚接触弹簧瞬间速度最大
B .从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上
C .从小球接触弹簧到到达最低点,小球的速度先增大后减小
D .从小球接触弹簧到到达最低点,小球的加速度先减小后增大
11、如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一 小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车 间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是( ) A.向右做加速运动 B.向右做减速运动 C.向左做加速运动 D.向左做减速运动
12、一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动,小球
通过细绳与车顶相连,小球某时刻正处于图示状态.设斜面对小球的支持力为N ,细绳对小球的拉力为T ,关于此时刻小球的受力情况,下列说法正确的是 ( )
a
图3-2-6 A B
O m 图3-2-7 图3-2-12
A.若小车向左运动,N可能为零
B.若小车向左运动,T可能为零
C.若小车向右运动,N不可能为零
D.若小车向右运动,T不可能为零
13、在沿平直轨道运动的车厢中的光滑水平桌面上,用弹簧拴着一个小球,弹簧处于自然伸长状态,如图所示,当旅客看到弹簧长度变短时,对火车的运动状态下列说法中正确的是()
A、火车向右加速运动
B、火车向右减速运动
C、火车向左加速运动
D、火车向左减速运动
14、右图为蹦极运动的示意图。弹性绳的一端固定在O点,另一端和运动员相连。运动员从O点自由下落,至B点弹性绳自然伸直,经过合力为零的C点到达最低点D,然后弹起。整个过程中忽略空气阻力。分析这一过程,下列表述正确的是( )
A..经过B点时,运动员的速率最大B.经过C点时,运动员的速率最大
C.从C点到D点,运动员的加速度增大D.从C点到D点,运动员的加速度不变
五、用合成法解动力学问题
15、如图3-2-1所示,小车在水平面上做匀变速运动,在小车中悬线上挂一个小
球,发现小球相对小车静止但悬线不在竖直方向上,则当悬线保持与竖直方向的
夹角为θ时,小车的加速度是多少?试讨论小车的可能运动情况.
16、如图3-2-3所示,质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上,并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m l 的物体,与物体l相连接的绳与竖直方向成θ角,则()
A.车厢的加速度为gsinθ B.绳对物体1的拉力为m1g/cosθC.底板对物体2的支持力为(m2一m1)g D.物体2所受底板的摩擦力为m2 g tanθ
六、利用正交分解法求解
17、风洞实验中可产生水平方向的、大小可以调节的风力,先将
一套有小球的细杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径,
如图3-2-4所示
(1)当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上
匀速运动,这时所受风力为小球所受重力的0.5倍,求小球与杆
的动摩因数.
(2)保持小球所示风力不变,使杆与水平方向间夹角为37º并固定,则小
球从静止出发在细杆上滑下距离s的时间为多少(sin370=0.6,cos370=0.8)
18、如图所示,在箱内倾角为α的固定光滑斜面上用平行于斜面的细线固
定一质量为m的木块。求:(1)箱以加速度a匀加速上升,(2)箱以加速度
a向左匀加速运动时,线对木块的拉力F1和斜面对箱的压力F2各多大?
七、用牛顿定律处理临界问题的方法
如图3-3-3所示,在水平向右运动的小车上,有一倾角为α的光滑斜面,质
量为m的小球被平行于斜面的细绳系住并静止在斜面上,当小车加速度发图3-2-1
m
θ
图3-2-3
图3-2-4
α
图3-3-3