第二章 牛顿定律 练习二 (2)
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牛顿运动定律同步练习(二)物体运动状态的改变1.下列哪些情况我们说物体的运动状态一定发生了改变()A 运动物体的位移大小变化B 运动物体的速度大小变化C 运动物体的速度方向变化D 运动物体的加速度变化2.下面哪些物体的运动状态发生了变化()A 匀速飘落的羽毛B 匀速拐弯的自行车C 匀加速起动的列车 C 绕地球匀速飞行的航天飞机3.物体从静止开始运动,其所受的合力随时间变化的情况,如图所示,则在0 – t1的时间内,物体运动的速度将()A 变小B 不变C 变大D 先变大后变小4.关于惯性在实际中应用,下列说法中正确的是()A 工厂里车床底座的质量大一些,是为了增大它的惯性B 战斗机投入战斗时,丢掉副油箱,是为了减小惯性,使其运动更加灵活C 要保持物体的平衡,只要尽量增大它的惯性就可以了D 手扶拖拉机的飞轮做得很重,目的是增大其惯性,以保证运转尽量均匀5.某人用力推一下原来静止在水平面上的小车,小车便开始运动,此后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动,可见()A 力是使物体产生运动的原因B 力是维持物体运动的原因C 力是使物体产生加速度的原因D 力是改变物体惯性的原因6.下列说法正确的是()A 一个物体原来以10m/s的速度运动,后来速度变为30m/s,则其惯性增大了B 已知月球上的重力加速度是地球的1/6,故一个物体从地球移到月球惯性减小为原来的1/6C 质量大的物体运动状态难改变,故质量大的物体惯性大D 以上说法都不正确7.对物体的惯性有这样一些理解,你觉得哪些是正确的?()A 汽车快速行驶时惯性大,因而刹车时费力,惯性与物体的速度大小有关B 在月球上举重比在地球上容易,所以同一物体在地球上惯性比在月球上大C 加速运动时,物体有向后的惯性;减速运动时,物体有向前的惯性D 不论在什么地方,不论物体原有运动状态如何,物体的惯性是客观存在的,惯性的大小与物体的质量有关8.下列现象不存在的是()A 物体的速度很大,而惯性很小B 物体的质量很小,而惯性很大C 物体体积小,但惯性大D 物体所受外力大,但惯性小9.下列说法中正确的是()A 一个物体原来静止,后来以1.5m/s的速度运动,则其惯性增大了B 已知月球上的重力加速度是地球的1/6,故一个物体从地球移到月球上,惯性减小为1/6C 质量大的物体运动状态难改变,故质量大的物体惯性大D 在宇宙飞船内的物体不存在惯性。
牛顿第二定律专题训练(一)此专题用于动力学学完后的复阶段习1.质量m=2 kg的物体放在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.5,现对物体施加拉力F=20 N的力,方向与水平面成37O角斜向上,如图所示,g=10 m/s2 (sin370=0.6,cos370=0.8)(1)求物体从静止开始运动加速度。
(2)要想让物体做匀速直线运动,且不改变拉力的方向,则拉力的大小应该为多大?(3)要想让物体对地面压力为0,且不改变拉力的方向,则拉力的大小至少应该为多少?此时物体的加速度为多少?2.如图,一个放置在水平面上的物块,质量为2 kg,受到一个斜向下的,与水平方向成30O 角的推力F=10 N的作用,从静止开始运动。
已知物块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.1,取g=10 m/s2。
求:(1)物体从静止开始运动时的加速度和经过一段时间撤去F后的加速度。
(只列出式子)(2)要想让物体做匀速直线运动,且不改变推力的方向,则推力的大小应该为多大?(只列出式子)3.如图,质量为m的物体在恒力作用下,沿水平的天花板匀速直线运动,物体与天花板的动摩擦因数为μ,(1)求恒力F的大小。
(只列出式子)(2)若物体沿天花板做匀加速直线运动,且加速度大小为a,求力F的大小。
(只列出式子)牛顿第二定律专题训练(二)连接体问题1.如图3—26所示,光滑水平面上有质量为2m的物块A和质量为m的物块B,在已知水平推力F的作用下,A、B做加速运动,A对B的作用力为多大?2.如图3—28所示,质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑的水平面上,它们分别受到水平推力F1和F2作用,且F1>F2,则1施于2的作用力大小为多少?3.如图3—29所示,m1=2 kg,m2=3 kg,连接的细线仅能承受1 N的拉力,桌面水平光滑,为了使线不断而又使它们一起获得最大加速度,则可以施加的水平力F的最大值和方向如何?牛顿第二定律专题训练(三)1.如图所示,小车车厢的内壁挂着一个光滑的小球,球的质量为20 kg,悬绳与厢壁成30O 角.(g取10 m/s2)(1)小车静止时,球对绳子的拉力、对车厢内壁的压力各是多大(2)要使小球对厢壁的压力为零,小车的加速度至少要多大?方向如何?(3)当小车以4 m/s2的加速度沿水平方向向左运动时,绳子对小球的拉力T与小球对厢壁的压力N各等于多少?(4)当小车以4 m/s2的加速度沿水平方向向右运动时,绳子对小球的拉力T与小球对厢壁的压力N各等于多少?2.如图3—62所示,小车在水平面上以5m/s的速度向左做匀速直线运动,车厢内用OA、OB两细绳系住一个质量为2 kg的物体,OA与水平方向夹角θ=53o,OB水平,求:(1)OA、OB的张力.(2)若小车改做向左匀减速直线运动,并经过S=12.5 m停下来,在减速过程中两绳的张力又为多大?专题训练(四)牛顿第二定律1.如图3—10所示,质量为M、m的物体A、B之间光滑,物体A受一水平推力F作用使A、B一起做加速运动(即两物体相对静止),物体A的斜面倾角为θ,地面光滑,则加速度a 的大小为多少?力F大小为多少?2.如图,质量为4kg的斜块,倾角为30O。
高中物理牛顿第二定律经典练习题专题训
练(含答案)
高中物理牛顿第二定律经典练题专题训练(含答案)
1. Problem
已知一个物体质量为$m$,受到一个力$F$,物体所受加速度为$a$。
根据牛顿第二定律,力、质量和加速度之间的关系可以表示为:
$$F = ma$$
请计算以下问题:
1. 如果质量$m$为2kg,加速度$a$为3m/s^2,求所受的力
$F$的大小。
2. 如果质量$m$为5kg,力$F$的大小为10N,求物体的加速度$a$。
2. Solution
使用牛顿第二定律的公式$F = ma$来解决这些问题。
1. 问题1中,已知质量$m$为2kg,加速度$a$为3m/s^2。
将这些值代入牛顿第二定律的公式,可以得到:
$$F = 2 \times 3 = 6 \,\text{N}$$
所以,所受的力$F$的大小为6N。
2. 问题2中,已知质量$m$为5kg,力$F$的大小为10N。
将这些值代入牛顿第二定律的公式,可以得到:
$$10 = 5a$$
解方程可以得到:
$$a = \frac{10}{5} = 2 \,\text{m/s}^2$$
所以,物体的加速度$a$为2m/s^2。
3. Conclusion
通过计算题目中给定的质量、力和加速度,我们可以使用牛顿第二定律的公式$F = ma$来求解相关问题。
掌握这一定律的应用可以帮助我们更好地理解物体运动的规律和相互作用。
项城二高《牛顿第二定律》练习题一(内部资料)命题人:刘局一、选择题1.关于牛顿第二定律,下列说法中正确的是()A.加速度和力的关系是瞬时对应关系,即a与F同时产生,同时变化,同时消失B.物体只有受到力的作用时,才有加速度,但不一定有速度C.任何情况下,加速度的方向总与合外力方向相同,但与速度的方向不一定相同D.当物体受到几个力作用时,可把物体的加速度看成是各个力单独作用时产生的各个加速度的合成2.关于速度、加速度、合力间关系的说法正确的是()A.物体的速度越大,则物体的加速度越大,所受合力也越大B.物体的速度为零,则物体的加速度一定为零,所受合力也为零C・物体的速度为零,加速度可能很大,所受的合力也可能很大D.物体的速度很大,加速度可能为零,所受的合力也可能为零1.关于物体运动状态的改变,下列说法中止确的是[]A.物体运动的速率不变,其运动状态就不变B.物休运动状态的改变包括两种情况:一是由静止到运动,二是由运动到静止C.物体运动的加速度不变,其运动状态就不变D.物体的运动速度不变,我们就说它的运动状态不变2.关于运动和力,止确的说法是[]A.物体速度为零时,合外力一定为零B.物体作曲线运动,合外力一定是变力C.物体作直线运动,合外力一定是恒力D.物体作匀速直线运动,合外力一定为零3.在光滑水平面上的木块受到一个方向不变,大小从某一数值逐渐变小的外力作用时,木块将作[]A.匀减速运动B.匀加速运动C.速度逐渐减小的变加速运动D.速度逐渐增人的变加速运动4.在牛顿第二定律公式F=km - a屮,比例常数k的数值:[]A.在任何情况下都等于1B・k值是由质量、加速度和力的大小决定的C.k值是出质量、加速度和力的单位决定的D.在国际单位制小,k的数值一定等于15.如图1所示,一小球自空小自由落下,与正下方的直立轻质弹簧接触,直至速度为零的过程屮,关于小球运动状态的下列儿种描述屮,正确的是[]A.接触后,小球作减速运动,加速度的绝对值越来越大,速度越来越小,最后等于零B.接触后,小球先做加速运动,后做减速运动,其速度先增加后减小直到为零C.接触后,速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处,加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大Z处D.接触后,小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方6.在水平地面上放有一三角形滑块,滑块斜面上有另一小滑块正沿斜面加速下滑,若三角形滑块始终保持静止,如图2所示.则地面对三角形滑块[]A.有摩擦力作用,方向向右B.有摩擦力作用,方向向左C.没有摩擦力作用D.无法判断7.设雨滴从很高处竖直下落,所受空气阻力f和其速度v成正比.则雨滴的运动情况是[ ]A.先加速后减速,最后静止B.先加速后匀速C.先加速后减速直至匀速D.加速度逐渐减小到零8.放在光滑水平面上的物体,在水平拉力F的作用下以加速度a运动,现将拉力F改为2F (仍然水平方向),物体运动的加速度大小变为f •则[]A.a z =aB. a<a z <2aC. a' =2aD. a' >2a9.一物体在儿个力的共同作用下处于静止状态.现使其中向东的一个力F的值逐渐减小到零,又马上使其恢复到原值(方向不变),则[]A.物体始终向西运动B.物体先向西运动后向东运动C.物体的加速度先增大后减小D.物体的速度先增大后减小10•下面儿个说法中止确的是[]A.静止或作匀速直线运动的物体,一定不受外力的作用.B.当物体的速度等于零时,物体一定处于平衡状态.C.当物体的运动状态发生变化时,物体一•定受到外力作用.D.物体的运动方向一定是物体所受合外力的方向.12.—个在水平地面上做直线运动的物体,在水平方面只受摩擦力f的作用,当对这个物体施加一个水平向右的推力厂作用时,下面叙述的四种情况,不可能出现的是 []A.物体向右运动,加速度为零B.物体向左运动,加速度为零C.物体加速度的方向向右D.物体加速度的方向向左1•静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,在力刚开始作用的瞬间,下列说法屮正确的是()A.物体立即获得加速度和速度B.物体立即获得加速度,但速度仍为零C.物体立即获得速度,但加速度仍为零D.物体的速度和加速度仍为零2.当作用在物体上的合外力不等于零的情况下,以下说法正确的是().A. 物体的速度一定越來越大B. 物体的速度可能越来越小C. 物体的速度可能不变D. 物体的速度一定改变5.下列说法正确的是().A. 物体在恒力作用下,速度变化率均匀增大B. 物体在恒力作用下,速度变化率不变C. 物体在恒力作用下,速度变化率大小与恒力的大小成正比D. 物体在恒力作用下速度逐渐增大8. 如图4・2所示,升降机静止吋弹簧伸长8cm,运动吋弹簧伸长4cm,则升降机的运动 状态可能是().A. 以沪lm/s?加速下降B. 以a=lm/s 2加速上升C. 以沪4. 9m/s 2减速上升D. 以日二4. 9m/s2加速下降9. 一质量为2kg 的物体同时受到两个力的作用,这两个力的大小分别为2N 和6N,当 两个力的方向发生变化时,物休的加速度大小可能为( )A. lm/s 2B. 2 m/s 2C. 3 m/s 2D. 4 m/s 2&如图2所示,质量为20 kg 的物体,沿水平面向右运动,它与水平面间的动摩擦因数为0.1,同时还受到人小为10N 的水平向右的力F 的作用,贝IJ 该物体(g 取10 m/s 2)()A. 受到的摩擦力大小为20N,方向向左B. 受到的摩擦力大小为20 N,方向向右羽・7 V图2C.运动的加速度大小为1.5 m/s2,方向向左D.运动的加速度人小为0.5 m/s2,方向向左9.如图3所示,冇一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进.突然发现意外悄况,紧急刹车做匀减速运动,加速度大小为a,则中间一质量为加的西瓜力受到其他西瓜对它的作用力的大小 是()11•如图5所示,质量为加的滑块在水平面上撞向弹簧,当滑块将弹簧压缩了九时速度 减小为(),然后弹簧又将滑块向右推开.已知弹簧的劲度系数为乩滑块与水平面间的动摩擦因数为“, 整个过程弹簧未超过弹性限度,贝“)图5A. 滑块向左运动过程中,始终做减速运动B. 滑块向右运动过程中,始终做加速运动C. 滑块与弹费接触过程中,最大加速度为曲严D. 滑块向右运动过程中,当弹簧形变量兀=晋时,滑块的速度最大5.在平直轨道上运动的车厢中的光滑水平桌面上用弹簧拴着一个小球,弹簧处于自然长度,如下图所示,当旅客看到弹簧的长度变长时对火车运动状态的判断可能的是(如图所示,质量w=10kg 的物体在水平面上向左 运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,与此同时A. 火车向右方运动, 速度在增加中火车向右方运动, 速度在减小中C. 火车向左方运动, 速度在增加中D. 火车向左方运动, 速度在减小中 F ------►物体受到一个水平向右的推力F=20N 的作用,则物 D.加(g+o)体产生的加速度是(g 取10m/s 2)()A ・0B ・4m/s 2,水平向右 C ・2m/s 2,水平向在 D ・2m/s 2,水平向右落,穿过湖水并陷入湖底的淤泥中。
7-2 图第二章 牛顿定律一、选择题:1、如图2-1所示,滑轮、绳子的质量均忽略不计,忽略一切摩擦阻力,物体A 的质量A m 大于物体B 的质量B m 。
在A 、B 运动过程中弹簧秤的读数是:[ ](A )g m m B A )(+ (B )g m m B A )(- (C )g m m m m B A B A -4 (D )g m m m m BA BA +42、在升降机的天花板上拴一轻绳,其下端系有一重物。
当升降机以加速度a 上升时,绳中的张力正好等于所能承受的最大张力的一半;当绳子刚好被拉断时升降机上升的加速度为:[ ] (A )a 2 (B ))(2g a + (C )g a +2 (D )g a +3、如图2-7所示,一竖立的圆筒形转笼,其半径为R ,绕中心轴o o '轴旋转,一物块A 紧靠在圆筒的内壁上,物块与圆筒间的摩擦系数为μ,要使A 不落下,则圆筒旋转的角速度ω至少应为:[ ](A )Rgμ (B )g μ (C )Rgμ (D )R g4、如图2-8所示,质量为m作用力的大小为:[ ](A )θsin mg (B )θcos mg(C )θcos mg (D )θsin mg5、光滑的水平桌面上放有两块相互接触的滑块,质量分别为m 1和m 2,且m 1<m 2 .今对两滑块施加相同的水平作用力,如图所示.设在运动过程中,两滑块不离开,则两滑块之间的相互作用力N 应有 (A) N =0. (B) 0 < N < F .(C) F < N <2F. (D) N > 2F. [ ]6、质量为m 的小球,放在光滑的木板和光滑的墙壁之间,并保持平衡,如图所示.设木板和墙壁之间的夹角为α,当α逐渐增大时,小球对木板的压力将(A) 增加.(B) 减少. (C) 不变.(D) 先是增加,后又减小.压力增减的分界角为α=45°.Bm 1-2 图A8-2 图9-2 图 [ ]7、水平地面上放一物体A ,它与地面间的滑动摩擦系数为μ.现加一恒力F 如图所示.欲使物体A 有最大加速度,则恒力F与水平方向夹角θ 应满足(A) sin θ =μ. (B) cos θ =μ. (C) tg θ =μ. (D) ctg θ =μ. [ ] 8、在作匀速转动的水平转台上,与转轴相距R 处有一体积很小的工件A ,如图所示.设工件与转台间静摩擦系数为μs ,若使工件在转台上无滑动,则转台的角速度ω应满足(A) Rgs μω≤. (B) Rgs 23μω≤. (C) R gs μω3≤. (D)Rg s μω2≤. [ ]9、一个圆锥摆的摆线长为l ,摆线与竖直方向的夹角恒为θ,如图所示.则摆锤转动的周期为 (A)g l. (B) gl θcos . (C) g l π2. (D) gl θπcos 2 . [ ]10、光滑的内表面半径为10 cm 的半球形碗,以匀角速度ω绕其对称OC 旋转.已知放在碗内表面上的一个小球P 相对于碗静止,其位置高于碗底4 cm ,则由此可推知碗旋转的角速度约为 (A) 10 rad/s . (B) 13 rad/s .(C) 17 rad/s (D) 18 rad/s . [ ]二、填空题:1、已知质量为m 的质点沿x 轴受力为)2(+=x k F ,其中k 为常数。
习题解答--第⼆章⽜顿定律⼀、选择题2-4 下列说法中,哪个是正确的? [ ] (A )物体总是沿着它所受的合外⼒⽅向运动;(B )物体的加速度⽅向总与它受的合外⼒⽅向相同;(C )作⽤在物体上的合外⼒在某时刻变为零,则物体在该时刻的速度必定为零;(D )作⽤在物体上的合外⼒在某时刻变为零,则物体在该时刻的加速度也可能不等于零。
解答根据∑=iim ,加速度的⽅向与合外⼒的⽅向相同,⽽物体的运动⽅向则是速度的⽅向。
在⼀般情况下,速度的⽅向不⼀定与加速度的⽅向相同。
如竖直上抛中,物体上升时,⼒和加速度的⽅向向下,⽽速度⽅向却向上。
⽜顿第⼆定律阐述了⼒对物体的瞬时作⽤规律,加速度a 和所受的合外⼒是同⼀时刻的瞬时量。
作⽤在物体上的合外⼒在某时刻变为零,则加速度也同时变为零,⼒和速度没有直接的联系。
所以应选(B )。
2-5 下列说法中,哪个是正确的? [ ] (A )物体受⼏个⼒的作⽤⼀定产⽣加速度;(B )物体的速度越⼤,它所受的⼒⼀定也越⼤;(C )物体的速率不变,它所受的合外⼒⼀定为零;(D )物体的速度不变,它所受的合外⼒⼀定为零。
解答根据∑=iim ,合外⼒为零,则加速度也为零,物体保持原来的匀速直线运动,即υ不变。
物体受⼏个⼒作⽤时,若∑?==ii-2s m 00,则,但⼒和速度却没有直接关系。
且物体的速率不变,但⽅向可能改变,不能保持匀速直线运动状态,则它受的合外⼒就不⼀定为零。
所以应选(D )。
2-6 当煤块⾃上⽽下不断地落⼊⼀节正在沿平直轨道运动的货车中时,货车受恒定的牵引⼒T F 的作⽤,不计⼀切摩擦,则在上述装煤过程中,(A )货车的加速度逐渐减⼩,⽽速度逐渐增⼤;(B )货车的加速度逐渐减⼩,速度也逐渐减⼩;(C )货车的加速度逐渐减⼤,加速度也逐渐增⼤;(D )货车的加速度逐渐减⼤,⽽速度逐渐减⼩;解答根据⽜顿第⼆定律,TT F a F m a m=恒定,增⼤,值减⼩,但⽅向不变,与速度同向,所以υ仍增⼤,应选(A )。
1、两个质量相等的小球由一轻弹簧相连接,再用一
细绳悬挂于天花板上,处
于静止状态,如图所示.将
绳子剪断的瞬间,球1和
球2的加速度分别为
(A) a 1=g,a 2=g;
(B) a 1=0,a 2=g.
(C) a 1=g,a 2=0;
(D) a 1=2g,a 2=0.[ ]
2、水平地面上放一物体A ,它与地面间的滑动摩
擦系数为μ.现加一恒力F 如图所示.欲使物体
A 有最大加速度,则恒力F 与水平方向夹角θ 应满足 [ ]
(A) sin θ =μ. (B) cos θ =μ.
(C) tg θ =μ. (D) ctg θ =μ.
3、一质量m =2 kg 的物体, 在F =4t 2 + 2 (N) 的变力作用下, 由静止开始沿x 轴作直线运动。
求t =5 s 时物体的加速度、速度。
4、如图所示,设物体沿着光
滑圆形轨道下滑,在下滑过
程中,下面哪种说法正确?
(A )物体的加速度方向永
远指向圆心。
(B )物体的速率均匀增加。
(C )物体所受的合外力大小变化,但方向永远指向圆心。
(D )轨道的支持力大小不断增加。
[ ]
5、一光滑的内表面半径为10 cm 的半球形碗,以匀角速度 绕其对称
OC 旋转.已知放在碗内表面上的一个小球P 相对于碗静止,其位置高于
碗底4 cm ,则由此可知碗旋转的角速度约为
(A) 10 rad/s . (B) 13 rad/s .
(C) 17 rad/s (D) 18 rad/s 。
[ ]
参考答案:1 :D ; 2: C; 3: 51m/s 2,83.3m/s ; 4: D ;5: B.。
动能定理及应用1.一个25 kg 的小孩从高度为3.0 m 的滑梯顶端由静止开始滑下,滑到底端时的速度为2.0 m/s 。
g 取10 m/s 2,关于力对小孩做的功,以下结果正确的是( A )A .合外力做功50 JB .阻力做功500 JC .重力做功500 JD .支持力做功50 J2.(多选)一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用。
此后,该质点的动能可能(ABD)A .一直增大B .先逐渐减小至零,再逐渐增大C .先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小D .先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大3.如图1所示,质量为m 的物块,在恒力F 的作用下,沿光滑水平面运动,物块通过A 点和B 点的速度分别是v A 和v B ,物块由A 运动到B 点的过程中,力F 对物块做的功W 为(B)A .W >12m v 2B -12m v 2A B .W =12m v 2B -12m v 2AC .W =12m v 2A -12m v 2BD .由于F 的方向未知,W 无法求出 4. (多选)如图2所示,电梯质量为M ,在它的水平地板上放置一质量为m 的物体。
电梯在钢索的拉力作用下竖直向上加速运动,当电梯的速度由v 1增加到v 2时,上升高度为H ,则在这个过程中,下列说法或表达式正确的是( CD )A .对物体,动能定理的表达式为W N =12m v 22,其中W N 为支持力的功 B .对物体,动能定理的表达式为W 合=0,其中W 合为合力的功C .对物体,动能定理的表达式为W N -mgH =12m v 22-12m v 21 D .对电梯,其所受合力做功为12M v 22-12M v 21 5.质量均为m 的两物块A 、B 以一定的初速度在水平面上只受摩擦力而滑动,如图3所示是它们滑动的最大位移x 与初速度的平方v 20的关系图象,已知v 202=2v 201,下列描述中正确的是(D)A .若A 、B 滑行的初速度相等,则到它们都停下来时滑动摩擦力对A 做的功是对B 做功的2倍B .若A 、B 滑行的初速度相等,则到它们都停下来时滑动摩擦力对A 做的功是对B 做功的12C .若A 、B 滑行的最大位移相等,则滑动摩擦力对它们做的功相等D .若A 、B 滑行的最大位移相等,则滑动摩擦力对B 做的功是对A 做功的2倍6.如图4所示,一个质量为m =2 kg 的物体从某点由静止开始做直线运动的速度图象,根据图象可知( D )A .物体在0~8 s 内的平均速度为2 m/sB .物体在0~4 s 内的加速度大于7~8 s 内的加速度C .物体在0~8 s 内合外力做的功为80 JD .物体在6 s 末离开始点最远7. 如图5所示,在竖直平面内有一“V”形槽,其底部BC 是一段圆弧,两侧都与光滑斜槽相切,相切处B 、C 位于同一水平面上。
第二章 牛顿运动定律习题答案一、选择题1、 B2、(1) D 、(2)C3、B4、C5、D6、D7、 B二、填空题 1、 F 2.02、()kt F dtxd m -=1022 020211v kt m t F m v +-= 32006121kt m t F m t v x -+= 3、011)(v m kt t v +=m kxe v x v -=0)( 4、 )/(20ωm k kl - )/(220ωωm k m kl -5、2ωmR 2a r c c o sωR g6、22x A -ω )2s i n (πω+t A三、计算题1、解:1) 分别以A ,B 为研究对象,其受力图如图所示.设B 相对滑轮(即升降机)的加速度为a ',则B 对地加速度a a a -'=2;因绳不可伸长,故A 对滑轮的加速度亦为a ',又A 在水平方向上没有受牵连运动的影响,所以A 在水平方向对地加速度亦为a ',由牛顿定律,有)(a a m T mg -'=-a m T '=联立,解得g a 43=',方向向下 2) B 对地加速度为42ga a a =-'= 方向向下 A 在水面方向有相对加速度,竖直方向有牵连加速度,即牵相绝a a a+='∴ g g g a a a 41316416922221=+=+'=7.3332arctan arctan=='=a a θ,右偏上。
2、解:要保证在最高点时,水不流出来,此时,水的重力刚好等于它做圆周运动时所需的向心力,即:2ωmR mg =,于是:Rg =ω。
当桶到最高点时,有:()()2ωR m M g m M T +=++()()g R m M T -+=2ω当桶到最低点时,有:()()2ωR m M g m M T +=+-'()()g R m M T ++='2ω3、解:设两根绳子的张力分别为1T 、2T ;2m 、3m 相对B 轮的加速度为2a ';1m 、2m 、3m 的加速度分别为1a 、2a 、3a 。
第二章 牛顿运动定律习题答案1,(mg/k)1/2 2,c3,解:设上面一个物体的质量为M ,下面一个物体的质量为m ,手提端的绳对M 的拉力为F ,它与水平方向的夹角为α。
对M 和m 组成的整体进行受力分析如图2-5所示。
对M 和m 应采用整体法进行研究,应用牛顿第二定律列方程有a m M F )(cos +=α g m M F )(sin +=α由上两式得a g /tan =α将物体m 隔离出来,设绳对m 的拉力为T ,方向与水平方向的夹角为β进行受力分析如图2-6所示。
对m 应用牛顿第二定律列方程有ma T =βcosmg T =βsin由上两式得ag /tan =β由分析可知M 和m 受到的拉力方向与水平方向的夹角相等,故应选(A )。
2-2解:移开瞬间,弹簧的弹力依存。
因此物体A 依然平衡,故a A =0。
但物体B 由于C 被抽掉,原平衡状态被破坏,原平衡状态为02=-mg N式中N 为C 对B 的支持力。
故移开瞬间对B 应用牛顿第二定律有B ma mg =2由此得g a B 2=。
2-8 解:对物体进行受力分析,建如图2–8的坐标系,应用牛顿第二定律有ma mg =︒30sin所以物体沿斜面的加速度为g a 21=(1) 建如图2–9的坐标系,同样应用牛顿第二定律得︒-=-=-30sin ma ma mg N y y (2)由(1)和(2)式可解得N 34330sin ==︒-=mg ma mg N y mm图2-6图2-3由此可见,物体在斜面滑动时,它对斜面的压力在竖直方向的分量为3N ,这个力应是测力计增加的读数。
因此测力计的读数值增加3N 。
答案应选(D )。
本题也可由图2–8在y 方向的力的平衡得N =︒30cos mg =32N ,然后将N 沿竖直方向分解得N 330cos =︒=N N y 。
2-4解:(1)此题涉及简单积分问题。
物体受到竖直向下的重力mg ,竖直向上的阻力v -f k =,应用牛顿定律对物体列方程有ma k mg =-v即t mkk mg d /d =-v v两边积分得⎰⎰=-t t mk k mg 00d /d vv v所以)e 1(/m kt g mk--=v (2)由速度表达式,当k m t />>时,有k mg /=v ,则mg k =v ,即物体所受的阻力与重力平衡,物体不在加速。
7.跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当距离地面125m 时打开降落伞,伞张开后运动员就以14.3m/s2的加速度做匀减速直线运动,到达地面时速度为5m/s.求:运动员离开飞机时距地面的高度为多少?8.如图所示,一个人用与水平方向成θ=37°角的斜向下的推力F推一个重G=200N的箱匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,g取10m/s2.(1)求推力F的大小;(2)若人不改变推力F的大小,只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子,推力作用时间t=3s后撤去,求箱子滑行的总位移大小?9.在海滨游乐场里有一种滑沙的游乐活动。
如图所示,人坐在滑板上从斜坡的高处由静止开始滑下,滑到斜坡底端B点后沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来。
若某人和滑板的总质量m=60.0kg,滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数相同,大小为μ=0.50,斜坡的倾角θ=37°。
斜坡与水平滑道间是平滑连接的,整个运动过程中空气阻力忽略不计。
试求:(1)人从斜坡滑下的加速度为多大?(2)人在滑坡上滑行的时间和在直道上滑行时间的比值?(3)若由于受到场地的限制,A点到C点的水平距离为s=50m,为确保人身安全,假如你是设计师,你认为在设计斜坡滑道时,对高度应有怎样的要求?10.如图所示,质量M=8 kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平恒力F,F=8 N,当小车向右运动的速度达到1.5 m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m=2 kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数=0.2,小车足够长。
求.(1)小物块放后,小物块及小车的加速度各为多大?.(2)经多长时间两者达到相同的速度?.(3)从小物块放上小车开始,经过t=1.5s小物块通过的位移大小为多少?(取g=10 m/s2)。
11.如图所示,质发最为0.2kg的小球A用细绳悬挂于车顶板的O点,当小车在外力作用下沿倾角为30°的斜面向上做匀加速直线运动时,球A的悬线恰好与竖直方向成30°夹角。
图4图1c图2图3高一物理—牛顿运动定律(二)一、选择题:(每题3分,共36分)1.光滑水平面上,有一木块以速度v向右运动,一根弹簧固定在墙上,如图1所示,木块从与弹簧接触直到弹簧被压缩成最短的时间内木块将做的运动是( )ABCD2.(2004年高考题)如图2所示,ad 、bd 、cd 是竖直面内三根固定的光滑细杆,a 、b 、c 、d 位于同一圆周上,a 点为圆周的最高点,d 点为圆周的最低点。
每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a 、b 、c 处释放(初速为0),用t 1、 t 2、 t 3依次表示各滑环到达d 所用的时间,则( )A .t 1< t 2<t 3B . t 1> t 2>t 3C . t 3> t 1>t 2D .t 1= t 2=t 33.一个质量为50 kg 的人,站在竖直向上运动的升降机地板上,他看到升降机中挂着重物的弹簧秤示数为40 N ,已知重物质量为5 kg ,若g 取10 m/s 2,这时人对升降机地板的压力 ()A .大于500 NB .小于500 NC .等于500 ND .都不对4.如图3所示,传送带与水平面夹角θ=37°,并以v 0=10m/s 的速度运行着,在传送带的A端轻轻放一小物体。
若已知该物体与传送带之间的滑动摩擦因数为μ=0.5,传送带A 到B 端的距离s =16m,则小物体从A 端运动到B 端所需的时间可能是(g=10m/s 2)( )A .1.8sB .2.0sC .2.1sD .4.0s5.物体A 、B 、C 均静止在同一水平面上,它们的质量分别为m A 、m B 、m C ,与水平面的动摩擦因数分别为μA 、μB 、μC ,用平行于水平面的拉力F 分别拉物体A 、B 、C ,所得加速度a 与拉力F 的关系图线如图4所对应的直线甲、乙、丙所示,甲、乙直线平行,则以下说法正确的是( )①μ A <μ B m A =m B ②μ B >μ C m B >m C③μ B =μ C m B >m C ④μ A <μ C m A <m C A .①② B .②④ C .③④ D .①④ 6.如图5所示,自由落下的小球,从接触竖直放置的弹簧开始到弹簧的压缩量最大的过程中,小球的速度及 所受的合外力的变化情况是()A .合力变小B C D7.雨滴在下降过程中,由于水汽的凝聚,雨滴质量将逐渐增大,同时由于速度逐渐增大,空气阻力也将越来越大,最后雨滴将以某一收尾速度匀速下降,在此过程中 ( ) ④雨滴所受A .①②B .②③CD .①④图5图7 图1154 8.(2004年全国理综试题)放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F 的作用,F 的大小与时间t 的关系和物 块速度v 与时间t 的关系如图6所示。
牛顿第二定律练习题(经典好题)1、当质量为m的物体受到水平拉力F作用时,其产生的加速度为a。
若水平拉力变为2F,则物体产生的加速度为2a,即选项C。
2、根据牛顿第二定律,单独作用于某一物体上的力和加速度之间成正比,因此F1/F2=3/1,即F1=3F2.两个力同时作用于该物体时,根据牛顿第二定律,加速度等于合力除以物体质量,因此可得加速度为4m/s2,即选项D。
3、根据牛顿第二定律,物体所受合力等于物体质量乘以加速度。
已知合力为F1+F2=14N,加速度为2.5m/s2,因此可得物体质量为5.6kg。
4、因为弹簧对两球的拉力大小相等,根据牛顿第二定律可得F/2=ma,其中a为两球的加速度。
因此A球的加速度为F/2m,B球的加速度为F/2m,即选项A和C。
5、由于两小球质量相等,因此在细绳烧断的瞬间,它们受到的合力相等,根据牛顿第二定律可得加速度大小相等,即aA=aB=g,即选项A。
6、(1)根据牛顿第一定律,匀速运动时物体所受合力为零,因此F=μG=0.3×200N=60N。
(2)根据牛顿第二定律,物体所受合力等于物体质量乘以加速度加上摩擦力,即F=ma+μmg。
代入已知数据可得F=ma+60N。
因为题目给定了加速度为10m/s2,因此可得F=ma+60N=200N。
7、根据牛顿第二定律,物体所受合力等于物体质量乘以加速度加上摩擦力,其中摩擦力的大小为物体与斜面间的滑动摩擦因数乘以物体所受垂直于斜面的支持力。
因为物体在斜面上匀速下滑,所以合力为零,即mgcosθ=μmgsinθ,解得滑动摩擦因数为μ=tanθ。
8、根据牛顿第一定律,球所受合力为零,因此挡板和斜面所受支持力大小相等,即F1=F2=G/2=10N。
9、物体受到的合力分解成水平方向和竖直方向的分力,其中竖直方向的分力等于物体重力,水平方向的分力等于恒力F的投影。
因为物体做匀速运动,所以水平方向的分力等于摩擦力,即Fcosθ=μmg,解得摩擦力大小为F=μmg/cosθ。
第四章运动和力的关系4. 3. 牛顿第二定律一、单选题1、关于牛顿第二定律,下列说法中正确的是A.牛顿第二定律的表达式F= ma在任何情况下都适用B.物体的运动方向一定与物体所受合力的方向一致C.由F= ma可知,物体所受到的合外力与物体的质量成正比D.在公式F= ma中,若F为合力,则a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和【答案】D【解析】A、牛顿第二定律只适用于宏观物体,低速运动,不适用于物体高速运动及微观粒子的运动,故A 错误;B、根据Fam合,知加速度的方向与合外力的方向相同,但运动的方向不一定与加速度方向相同,所以物体的运动方向不一定与物体所受合力的方向相同,故B错误;C、F= ma表明了力F、质量m、加速度a之间的数量关系,但物体所受外力与质量无关,故C错误;D、由力的独立作用原理可知,作用在物体上的每个力都将各自产生一个加速度,与其它力的作用无关,物体的加速度是每个力产生的加速度的矢量和,故D正确;故选D。
2、如图所示,一物块位于光滑水平桌面上,用一大小为F,方向如图所示的力去推它, 使它以加速度a向右运动。
若保持力的方向不变而增大力的大小,则()A.a变大C.a变小D.因为物块的质量未知,故不能确定a变化的趋势【答案】A【解析】对物体做受力分析,由于水平面光滑,故物体所受的合外力为力F在水平方向的分量:设力F和水平方向的夹角为θ,根据牛顿第二定律有:θ=F macos由上式可知,力F增大,加速度也增大,A正确。
3、下列有关加速度的说法正确的是()A.因为a=Δv/t,所以a与Δv成正比,与t成反比B.虽然a=Δv/t,但a的大小仍不能由物体速度变化快慢来量度C.因为a=Δv/t,所以a的大小可由物体速度变化大小来量度D.由牛顿第二定律a=F/m,物体的加速度a大小决定于所受合外力与其质量的比值【答案】D【解析】A、加速度描述速度变化快慢的物理量,a越大,说明加速度变化越快,同时根据加速度公式a=Δv可t 知,加速度的大小与速度变化量、变化的时间无关,故ABC错误;D、根据牛顿第二定律a=F可知,物体的加速度a大小决定于所受合外力与其质量的比值,故选项mD正确。