牛顿第二定律难题例题及解答范文
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1. 在粗糙的水平面上,物体在水平推力的作用下,由静止开始做匀加速直线运动,经过一段时间后,将水平推力逐渐减小到零(物体不停止),那么,在水平推力减小到零的过程中
A. 物体的速度逐渐减小,加速度逐渐减小
B. 物体的速度逐渐增大,加速度逐渐减小
C. 物体的速度先增大后减小,加速度先增大后减小
D. 物体的速度先增大后减小,加速度先减小后增大
变式1、
2. 如下图所示,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先加速后减速
B. 物体从A到O加速,从O到B减速
C. 物体运动到O点时,所受合力为零
D. 以上说法都不对
变式2、
3. 如图所示,固定于水平桌面上的轻弹簧上面放一重物,现用手往下压重物,然后突然松手,在重物脱离弹簧之前,重物的运动为
A. 先加速,后减速
B. 先加速,后匀速
C. 一直加速
D. 一直减速
问题2:牛顿第二定律的基本应用问题:
4. 2003年10月我国成功地发射了载人宇宙飞船,标志着我国的运载火箭技术已跨入世界先进行列,成为第三个实现“飞天”梦想的国家,在某一次火箭发射实验中,若该火箭(连同装载物)的质量,启动后获得的推动力恒为,火箭发射塔高,不计
火箭质量的变化和空气的阻力。(取)
求:(1)该火箭启动后获得的加速度。
(2)该火箭启动后脱离发射塔所需要的时间。
5. 如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向角,球和车厢相对静止,球的质量为1kg。(g取,,)(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况。
(2)求悬线对球的拉力。
6. 如图所示,固定在小车上的折杆∠A=,B端固定一个质量为m的小球,若小车向右的加速度为a,则AB杆对小球的作用力F为()
A. 当时,,方向沿AB杆
B. 当时,,方向沿AB杆
C. 无论a取何值,F都等于,方向都沿AB杆
D. 无论a取何值,F都等于,方向不一定沿AB杆
问题3:整体法和隔离法在牛顿第二定律问题中的应用:
7. 一根质量为M的木杆,上端用细线系在天花板上,杆上有一质量为m的小猴,如图所示,若把细线突然剪断,小猴沿杆上爬,并保持与地面的高度不变,求此时木杆下落的加速度。
8. 如图,在倾角为的固定光滑斜面上,有一用绳子拴着的长木板,木板上站着一只猫,已知木板的质量是猫的质量的2倍。当绳子突然断开时,猫立即沿着板向上跑,以保持其相对斜面的位置不变。则此时木板沿斜面下滑的加速度为
牛顿第二运动定律难题选 3
A. B. C. D.
例题解答:
1. D
2. A
3. A
4. (1)(2)
解析:本题考查牛顿第二定律和匀变速直线运动的规律在实际中的应用,首先应对火箭进行受力分析,因火箭发射在竖直方向上,一定不要漏掉重力,再利用牛顿第二定律求出火箭加速度,利用匀变速直线运动规律求时间。
(1)如图所示,根据牛顿第二定律:
∴
(2)设火箭在发射塔上运动的时间为t,则:
∴。
5. (1)(2)12.5N
解析:小球与车厢相对静止,有相同的运动情况。小球受重力和细线的拉力作用,求出它们的合力,由牛顿第二定律求加速度。对小球的受力分析如图所示。
(1)球所受的合外力对
由牛顿第二定律,可求得球的加速度为:
。
加速度方向水平向右,车厢可能水平向右做匀加速直线运动,也可能水平向左做匀减速直线运动。
(2)由图(2)可得,线对球的拉力大小为:
6.BD
解析:取小球为研究对象,其受力分析如图所示,当时小球平衡,故,竖直向上,故A选项错误,分解如图,则时,,故,,沿杆方向,当时不沿杆AB,但
。
7.解析:
解法一:隔离法:木杆与小猴的受力如图(2)甲、乙所示,木杆受到自身重力Mg与小猴给木杆向下的静摩擦力
,小猴受到自身的重力mg与木杆对它的向上的静摩擦力,在竖直方向上,由牛顿第二定律可得:
对小猴:,①
对木杆:。②
牛顿第二运动定律难题选 5 由牛顿第三定律有:,③
∴由①②③三式可得:。
解法二:整体法,以木杆与小猴为一个整体,在竖直方向上只受重力和mg作用,如图丙所示,由牛顿第二定律的形式对整体可有:④。
又因小猴相对地面静止,故其对地加速度:,上面的④式可变为:,∴。
显然,以上两种方法得到的答案完全相同。
答案:木杆下落的加速度为。
8.C
对于猫和木板的受力分析如图所示:
隔离猫,则,①
隔离木板,②
由牛顿第三定律③
①②③联立。
【模拟试题】
1质量为m的物体,放在粗糙水平面上,受到一个水平力F的作用而加速运动,则在运动中加速度a的大小
A. 和物体运动速度无关
B. 和物体的质量无关
C. 和物体的质量成反比
D. 和外力F成正比
2某学生做“验证牛顿第二定律”的实验在平衡摩擦力时,把长木板的一端垫得过高,使得倾角偏大,他所得到的a-F关系可用图中的哪个图线表示?图中a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力。
3如图所示,A、B两条直线是在A、B两地分别用竖直向上的F拉质量分别为和的两个物体得出的加速度与力F之间的关系图线,分析图线可知:
A. 比较两地的重力加速度,有
B. 比较两物体的质量,有
C. 比较两地的重力加速度,有
D. 比较两物体的质量,有
4 如图所示,底板光滑的小车上用两个量程为20N,完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1kg的物块,在水平地面上,当小车做匀速直线运动时,两弹簧测力计的示数均为10N,当小车做匀加速直线运动时,弹簧测力计甲的示数变为8N,这时小车运动的加速度大小是
A. B. C. D.