张家界国光实验学校牛顿运动定律练习
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张家界市国光实验学校2012年高中物理必修一练习
牛顿运动定律专题（2）
制卷人：物理备课组 制卷时间：2012年12月6日
1.如图25－2甲所示，在倾角θ＝37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m ＝1.0 kg 的物体．物体与斜面间动摩擦因数μ＝0.25，现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动．拉力F ＝10 N ，方向平行斜面向上．经时间t ＝4.0 s 绳子突然断了，求： (1)绳断时物体的速度大小．
(2)从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间．(已知sin 37°＝0.60，cos 37°＝0.80，取g ＝10 m/s ²)
2.一位滑雪者如果以v ＝20 m/s 的初速度沿直线冲上一倾角为30°的山坡，从冲坡开始计时，至
3.8 s 末，雪橇速度变为零．如果雪橇与人的质量为m ＝80 kg ，求雪橇受到的阻力是多少．(g 取10 m/s2)
3.如图25-4所示，在光滑地面上有一水平力F 拉动小车和木块一起做匀加速直线运动，小车的质量为M ，木块的质量为m.设加速度大小为a ，木块与小车之间的动摩擦因数为μ，则在这个过程中木块受到的摩擦力大小是多少？
4.
如图25－5甲所示，质量为m ＝10 kg 的小球挂在倾角θ＝37°、质量M ＝40 kg 的光滑斜面的固定铁杆上．当斜面和小球以a1＝0.5g 的加速度向右匀加速运动时，小球对绳的拉力和对斜面的压力分别为多少？当斜面和小球都以a2＝g 的加速度向右匀加速运动时，小球对绳的拉力和对斜面的压力又分别是多少？(取g ＝10 m/s2)
5.在题4的已知条件下，如果用水平推力F0向左推斜面，使小球与斜面一起向左加速运动，而此时绳对小球的拉力恰好为零．
(1)求斜面运动的加速度a及水平推力F0.
(2)当向左推力为250 N时，求绳的拉力和斜面对球的弹力．
6.如图25－6甲所示，小球的质量为5 kg BC为水平绳，AC绳与竖直方向的夹角θ＝37°，整个系统处于静止状态，g取10 m/s2.
(1)求BC绳的张力．
(2)若将BC绳剪断，则剪断瞬间小球的加速度为多少
7.如图24-4甲所示，质量为M的木板放在倾角为θ的光滑斜面上，一个质量为m的人站在木板上．若人相对于木板静止，木板的加速度为多大？人对板的摩擦力多大？
8两个物体A 和B ，质量分别为m 和m ’，互相接触触放在光滑的水平面上，如图所示，物体A 施以的水平的推力F ，则物体对A 的作用力为多少？
三、连接体问题
图22-4甲
例3 两个物体A 和B ，质量分别为m
相接触放在光滑水平面上，如图22-4甲所示
施以水平的推力F ，则物体A 对B 的作用力 A.m 1
m 1＋m 2F
B.m 2
m 1＋m 2
F C ．F
D.m 1m
2
F
9.如图22-3甲所示，天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小球．两小球均保持静止．当突然剪断细绳时，上面小球A 与下面小球B 的加速度为多少？
10水平传送带AB 以v ＝200 cm/s 的速度匀速运动，如图所示，A 、B 相距0.011 km ，一物体(可视为质点)从A 点由静止释放，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2.则物体从A 沿传送带运动到B 所需的时间为多少s ．(取g ＝
10 m/s2)
11一个物体A 的重力为100N ，放在粗糙的水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.25，如图16-8 甲所示，拉力与水平方向的夹角为30°，为拉动此物体做匀速直线运动，则拉力F 为多大？
12.如图27－1所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg.现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为？
13.跨过光滑定滑轮轻绳，两端各拴一个物体，如图19－2甲所示．物体A和B重均为20 N，水平拉力F＝12 N．若物体A和B均处于静止状态，试分析物体A和B的受力情况，画出受力的示意图，并计算各力的大小．
14如果此学生根据测得的数据作出的a－F图线如图21－5所示，则：
(1)实验中出现误差的原因是什么？
答：__________________________________________
(2)应该怎样处理这种情况？
答：____________________________________________
答案：
1.
解析 分析绳子断裂前后及物体沿斜面下滑时的受力情况，应用牛顿第二定律求出物体的加速度，再结合运动学公式求出物体的运动情况．
(1)物体受拉力向上运动过程中，受拉力F 、斜面支持力FN 、重力mg 和摩擦力f ，如图25－2乙，设物体向上运动的加速度为a1，根据牛顿第二定律有： F －mgsin θ－f ＝ma1
又f ＝μFN ，FN ＝mgcos θ 解得：a1＝2.0 m/s2
t ＝4.0 s 时物体的速度大小v1＝a1t ＝8.0 m/s. (2)绳断时物体距斜面底端的位移为： x1＝a1t2＝16 m
绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动，设运动的加速度大小为a2，受力如图25－2丙所示，则根据牛顿第二定律，对物体沿斜面向上运动的过程有：
图25-2丁
mg sin θ＋f ＝ma 2 又f ＝μmg cos θ 解得：a 2＝8.0 m/s 2
物体做匀减速运动的时间为：
t 2＝v 1
a 2
＝1.0 s
减速运动的位移x 2＝v 1t 2
2
＝4.0 m
此后物体将沿着斜面匀加速下滑，设物体下滑的加速度为a 3，受力情况如图25－2丁所示，根据牛顿第二定律对物体加速下滑的过程有mg sin θ－f ＝ma 3，f ＝μmg cos θ，解得a 3＝4.0 m/s 2。
