牛顿第二定律(难)
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3、牛顿第二定律(难)
4.如图5是汽车运送圆柱形工件的示意图,图中P、Q、N是固定在车体上的压力传感器,假设圆柱形工件表面光滑,汽车静止不动时Q传感器示数为零,P、N传感器示数不为零。当汽车向左匀加速启动过程中,P传感器示数为零而Q、N传感器示数不为零。已知sin 15°=0.26,cos 15°=0.97,tan 15°=0.27,g=10 m/s2。则汽车向左匀加速启动的加速度可能为( )
A.3 m/s2B.2.5 m/s2C.2 m/s2D.4 m/s2
【答案】AD
【解析】
当汽车向左匀加速启动过程中,P传感器示数为零,而Q、N传感器示数不为零,受力分析如图;
根据牛顿第二定律得:①
①②知:
合
,故加速度大于,故A、D正确,B、C错误;
故选AD。
5.如图所示,一小车在水平路面上做直线运动,车内有一小球被两根轻绳OA、OB系住且相对小车静止,其中OA水平,OB与竖直方向的夹角为α,现将轻绳OA剪断,小车的运动情况不变,且小球仍相对小车静止。则下列说法正确是( )
A.小车可能做匀加速直线运动
B.小车一定做匀变速直线运动
C.剪断绳OA后,绳OB上的拉力变小
D.绳OB上拉力一直为
【答案】ABD
【解析】
将轻绳OA剪断,小车的运动情况不变,且小球仍相对小车静止,可知剪断OA之前,OA的拉力为零,小球受的合力为F=mgtanθ,加速度恒定为a=gtanθ,细绳的拉力为不变,则小车一定做匀变速直线运动,可能向右做匀加速直线运动,也可能向左做匀减速运动,选项ABD正确,C错误;故选ABD.
9.如图所示,物块A、B质量分别为、,物块受到水平推力作用,三者相对静止并一起向右以的加速度匀加速运动,不计各处摩擦,取,则为()
A.1:2B.1:3
C.2:1D.3:1
【答案】C
【解析】
对B物体受力分析,如图(1)所示:
受重力、拉力和支持力,根据牛顿第二定律,竖直方向:T=m2g
再对A物体受力分析,如图(2)所示:
受重力、支持力和细线的拉力,根据牛顿第二定律,水平方向,有:
T=m1a
联立解得:
m2g=m1a
故:m1:m2=g:a=2:1,故C正确,ABD错误。
故选:C
12.如图所示,跨在光滑圆柱体侧面上的轻绳两端分别系有质量为m A、m B的小球,系统处于静止状态.A、B小球与圆心的连线分别与水平面成60°和30°角,则两球的质量之比m A:m B和剪断轻绳时两球的加速度之比a A:a B分别为( )
A.1:1 、 1:2
B.1:1 、1:
C.:1 、 1:1
D.:1 、 1:
【答案】D
【解析】
两球受绳子的拉力F相等,受力分析得:,,所以;剪断细绳时,对A、B小球受力分析,根据牛顿第二定律得,
,,,故D正确,A、B、C错误;
故选D。
15.建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.500m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取l0m/s2)( )
A.510 N
B.490 N
C.890 N
D.910 N
【答案】B
【解析】
对物块分析,根据牛顿第二定律得,,解得绳子的拉力
,对人分析,根据共点力平衡得,,解得支持力
,故B正确,A、C、D错误;
故选B。
16.磁性车载支架(如图甲)使用方便,它的原理是将一个引磁片贴在手机背面,再将引磁片对准支架的磁盘放置,手机就会被牢牢地吸附住(如图乙)。下列关于手机(含引磁片)的说法中正确的是()
A.汽车静止时.手机共受三个力的作用
B.当汽车以某一速度匀速运动时,支架对手机的作用力为零
C.汽车静止时,支架对手机的作用力大小等于手机的重力大小
D.只要汽车向前加速的加速度大小合适,手机可能不受支架对它的摩擦力作用
【答案】C
【解析】
A:汽车静止时,手机受重力、磁片的吸引力、支架的支持力和摩擦力,共受到四个力的作用。故A项错误。
BC:手机受重力和支架对手机的作用力,当汽车以某一速度匀速运动或静止时,支架
对手机的作用力大小等于手机的重力大小。故B项错误,C项正确。
D:手机受重力、磁片的吸引力、支架的支持力和摩擦力,将力分解成垂直于磁片和平行于磁片,当手机向前加速时,支架沿磁片向上的摩擦力大于重力沿磁片向下的分力,即汽车向前加速时,手机一定受支架对它的摩擦力作用。故D项错误。
17.如图所示,两根直木棍AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上固定不动,一根水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下。若保持两木棍倾角不变,将两棍间的距离减小后固定不动,仍将水泥圆筒放在两木棍上部,则水泥圆筒在两木棍上将()
A.仍匀速滑下
B.匀加速滑下
C.可能静止
D.一定静止
【答案】B
【解析】
水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下过程中,受到重力、两棍的支持力和摩擦力,根据平衡条件得知:mgsinθ-2f1=0;将两棍间的距离稍减小后,两棍支持力的合力不变,夹角减小,每根木棍对圆筒的支持力减小,滑动摩擦力减小,根据牛顿第二定律,有:mgsinθ-2f2=ma,由于摩擦力变小,故加速度变大;可知圆筒将匀加速滑动;故选B。18.如图所示,在倾角=30°的光滑斜面上,物块A静止在轻弹簧上面,物块B用细线与斜面顶端相连,物块A、B紧挨在一起但它们之间无弹力,已知物块A、B质量分别为2m和m,重力加速度为g,某时刻将细线剪断,则在细线剪断间,下列说法正确的是()
A.物块B的加速度为
B.物块A、B间的弹力为