牛顿运动定律的应用Word文档格式.docx
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A.a'
=aB.a'
<
2aC.a'
>
2aD.a'
=2a
6.如图所示,位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右的推力F的作用.已知物块P沿斜面加速下滑.现保持F的方向不变,使其减小,则加速度
A.一定变小B.一定变大
C.一定不变D.可能变小,可能变大,也可能不变
7.一重球从高h处下落,如图所示,到A点时接触弹簧,压缩弹簧至最低点位置B。
那么重球从A至B的运动过程中:
A、速度一直减小
B、速度先增加后减小
C、在B处加速度可能为零
D、加速度方向先竖直向下再竖直向上
8.
(1)如图(A)所示,一质量为m的物体系于长度分别为,的两根细线上,的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为,水平拉直,物体处于平衡状态。
现将线剪断,求剪断瞬时物体的加速度。
9.如图所示,木块A、B用一轻弹簧相连,竖直放在木块C上,C静置于地面上,它们的质量之比是1:
2:
3,设所有接触面都光滑。
当沿水平方向迅速抽出木块C的瞬间,A、B的加速度分别是,各多大?
四、同体性
10.一人在井下站在吊台上,用如图所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来.图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦.吊台的质量m=15kg,人的质量为M=55kg,起动时吊台向上的加速度是a=0.2m/s2,求这时人对吊台的压力.(g=9.8m/s2)
五、两类问题
11.如图,一个人用与水平方向成的力F=20N推一个静止在水平面上质量为2kg的物体,物体和地面间的动摩擦因数为0.25。
()求
(1)物体的加速度多大。
(2)3s末物体的位移多大。
(3)5S后撤去F物体还能运动多远。
12.如图所示,质量为4kg的物体静止于水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,物体受到大小为20N,与水平方向成=37°
角的斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动,物体运动10s后撤去拉力F。
求
(1)10s内物体的位移是多大?
(2)撤去拉力后物体在水平面上还能滑行的最大距离。
(g=10m/s2,sin37°
=0.8)
13.质量为m的物体放在倾角为θ的固定斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为,如果沿水平方向加一个力F,使物体沿斜面向上以加速度a做匀加速直线运动,如图所示,则F应为多大?
14.质量为m的人站在与水平面成θ角的电梯上,当电梯以加速度a向上做匀加速运动时,人对电梯的压力和人对电梯地板的摩擦力分别为多少?
15.某登山索道与水平方向的夹角为37°
,当载人的车厢加速向上运动时,人对厢底的压力为其体重的1.25倍,人与车厢保持相对静止,如图所示.那么车厢对人的摩擦力是人体重的
A.倍;
B.倍;
C.倍;
D.倍.
16.如图所示,倾角为θ的斜面固定在升降机上,质量为m的物体静止在斜面上,当升降机以加速度a竖直向上加速运动时,物体保持与斜面相对静止,则此时物体受到的支持力和摩擦力分别为多少?
17.如图所示,在倾角θ=37°
的足够长的固定斜面上,有一质量m=1kg的物体,物体与斜面间动摩擦因数μ=0.2.物体受到沿平行于斜面向上的轻细线的拉力F=9.6N的作用,从静止开始运动,经2s绳子突然断了.求绳断后多长时间物体速度大小为22m/s.(结果保留两位有效数字,已知sin37°
=0.6,g取10m/s2)
六、等时圆
图1
18.如图1所示,ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆,a、b、c、d位于图1
同一圆周上,a点为圆周的最高点,d点为最低点。
每根杆上都套有一个小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a、b、c处释放(初速为0),用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间,则
A.t1<
t2<
t3B.t1>
t2>
t3
C.t3>
t1>
t2D.t1=t2=t3
19.如图,ab、cd是竖直平面内两根固定的光滑细杆,a、b、c、d位于同一圆周上,圆周半径为R,b点为圆周的最低点,c点为圆周的最高点.现有两个小滑环A、B分别从a、c处由静止释放,滑环A经时间t1从a点到达b点,滑环B经时间t2从c点到达d点;
另有一小球C从b点以初速度v0=沿bc连线竖直上抛,到达最高点时间为t3,不计一切阻力与摩擦,且A、B、C都可视为质点,则t1、t2、t3的大小关系为:
A.t2>t1>t3B.t1=t2>t3
C.t1=t2=t3D.A、B、C三物体的质量未知,因此无法比较
七、连接体问题
20.两个物体A和B,质量分别为m1和m2,互相接触放在光滑水平面上,如图所示,对物体A施以水平的推力F,则物体A对物体B的作用力等于____________
拓展:
若m1与m2与水平面间有摩擦力且摩擦因数均为μ则A对B作用力等于 。
图14
F
m
M
21.用质量为m、长度为L的绳沿着光滑水平面拉动质量为M的物体,在绳的一端所施加的水平拉力为F,如图14所示,求:
(1)物体与绳的加速度;
(2)绳中各处张力的大小(假定绳的质量分布均匀,下垂度可忽略不计。
)
22.如图所示,已知水平木板的表面光滑,A、B的质量分别为m、M,A、B间由细绳连接。
由静止释放B,不计定滑轮的摩擦及空气阻力,求释放B的瞬间:
(1)A、B的加速度大小
(2)绳子对A的拉力大小
23.A、B两物体的质量分别为m=2kg、M=3kg,固定斜面的倾角为θ=37°
,与斜面之间的动摩擦因数μ=0.5,最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力。
忽略定滑轮质量及其摩擦力。
开始时令各物体都处于静止状态,绳被拉直。
如图所示,然后释放B。
(g=10m/s2)
(1)A物体运动的加速度a的大小和方向
(2)绳子对B的拉力FT
图2-3
24.1如图2-3所示,质量为M的木箱放在水平面上,
木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球,开始时小球在杆的顶端,由静止释放后,小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的,即a=g,则小球在下滑的过程中,木箱对地面的压力为多少?
24.2如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量
为M的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,
竿对“底人”的压力大小为( )
A.(M+m)g B.(M+m)g-ma C.(M+m)g+ma D.(M-m)g
θ
B
A
25.两重叠在一起的滑块置于固定的倾角为θ的斜面上,如图所示,滑块A、B的质量分别为M和m,A与斜面间的动摩擦因数为μ1,B与A之间的动摩擦因数为μ2。
已知两滑块保持相对静止,由静止开始从斜面加速滑下,滑块B所受的摩擦力为________________。
八、分离临界
图7
26.一根劲度系数为k,质量不计的轻弹簧,上端固定,下端系一质量为m的物体,有一水平板将物体托住,并使弹簧处于自然长度。
如图7所示。
现让木板由静止开始以加速度a(a<g=匀加速向下移动。
求经过多长时间木板开始与物体分离。
27.如图所示,在光滑水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体,B物体的质量是A物体质量的2倍,B物体受到水平向右的恒力FB=2N,A物体受到的水平力FA=(9-2t)N,(t的单位是s)。
从t=0开始计时,则下列说法中正确的是
A.A物体3s末时的加速度是初始时的5/11
B.B物体始终做匀加速直线运动
C.t=4.5s时,A物体的速度为零
D.t>4.5s后,A、B两物体的加速度方向相反
a
P
450
图11
28.如图11所示,细线的一端固定于倾角为450的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球。
当滑块至少以加速度a=向左运动时,小球对滑块的压力等于零,当滑块以a=2g的加速度向左运动时,线中拉力T=。
九、滑动临界
29.如图所示,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
A.B.
C.D.3μmg
30.1木板M静止在光滑水平面上,木板上放着一个小滑块m,与木板之间的动摩擦因数μ,为了使得m能从M上滑落下来,求下列各种情况下力F的大小范围。
30.2如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上。
A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为μ2。
最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。
现对A施加一水平力F,则
A.当F<
2μmg时,A、B都相对地面静止
B.当F=52μmg时,A的加速度为13μg
C.当F>
3μmg时,A相对B滑动
D.无论F为何值,B的加速度不会超过12μg
十、质点组牛顿第二定律
31.如图所示,斜面体M始终处于静止状态,当物体m沿斜面下滑时有
A.匀速下滑时,M对地面压力等于(M+m)g
B.加速下滑时,M对地面压力小于(M+m)g
C.减速下滑时,M对地面压力大于(M+m)g
D.M对地面压力始终等于(M+m)g
十一、传送带
32.11.水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,用于对旅客的行李进行安全检查。
如图所示为一水平传送带装置示意图,绷紧的传送带AB始终保持v=1m/s的恒定速率运行。
一质量为m=4kg的行李无初速度地放在A处,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。
设行李与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,AB间的距离L=2m,g取10m/s2。
(1)求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小;
(2)求行李做匀加速直线运动的时间;
(3)求行李在传送带上滑行痕迹的长度
(4)如果提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到B处。
求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率。
32.2如图所示,足够长的水平传送带以v0=2m/s的速度匀速运行.t=0时,在最左端轻放一个小滑块,t=2s时,传送带突然制动停下.已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2,g=10m/s2.在图中,关于滑块相对地面运动的v-t图象正确的是
ABCD
33.1如图所示,倾角为37°
的传送带以8m/s的速度向下匀速运动,已知传送带2的上下两端间的距离为L=14m,现将一质量为m=1kg的小物块(可视为质点)放到传送带的顶端,使它从静止开始沿传送带下滑。
已知木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.25。
(1)小物块刚放到传送带顶端时受到的摩擦力的大小和方向
(2)小木块从静止到与传送带共速所发生的位移
(3)小木块从顶端运动到底端所用的时间
33.2如图所示的传送皮带,其水平部分ab的长度为2m,倾斜部分bc的长度为4m,bc与水平面的夹角为=37°
,将一小物块A(可视为质点)轻轻放于a端的传送带上,物块A与传送带间的动摩擦因数为=0.25。
传送带沿图示方向以v=2m/s的速度匀速运动,若物块A始终未脱离皮带,试求小物块A从a端被传送到c端所用的时间。
(g=10m/s2,sin37°
=0.6,cos37°
=0.8)
·
v
c
37°
b
34.一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ,初始时传送带与煤块都是静止的,现让传送带以恒定的加速度a0开始运动,当速度达到V0后,便以此速度做匀速运动,经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动,求黑色痕迹的长度。
35.2如图所示为货场使用的传送带的模型,传送带倾斜放置,与水平面夹角为θ=37°
,
传送带AB长度足够长,传送皮带轮以大小为υ=2m/s的恒定速率顺时针转动。
一包货物以υ0=12m/s的初速度从A端滑上倾斜传送带,若货物与皮带之间的动摩擦因数μ=0.5,且可将货物视为质点。
⑴求货物刚滑上传送带时加速度为多大?
⑵当货物的速度和传送带的速度相同时用了多少时间?
这时货物相对于地面运动了多远?
⑶从货物滑上传送带开始计时,货物再次滑回A端共用了多少时间?
(g=10m/s2,已知sin37°
=0.8)
υ0
答案
1.33g2.0.5m/s23.
(1)8N,
(2)4.4m/s24.AD5.C6.B7.BD
8.gsinθ,gtanθ9.0,3g10.200N11.
(1)4m/s2
(2)18m(3)80m12.25m,2.5m13.
14.15.C16.17.5.5s18.D19.A20.
21.
(1)以物体和绳整体为研究对象,根据牛顿第二定律可得:
F=(M+m)a,解得a=F/(M+m).
(2)以物体和靠近物体x长的绳为研究对象,如图15所示。
根据牛顿第二定律可得:
Fx=(M+mx/L)a=(M+).
由此式可以看出:
绳中各处张力的大小是不同的,当x=0时,绳施于物体M的力的大小为。
22.
(1)MgM+m
(2)MmgM+m23.
(1)2m/s2,方向沿斜面向上
(2)24N,沿斜面向上24.1F
N
=24.2B25.226.27.AD28.g,5mg29.B30.2BCD31.ABC32.1
(1)4N,1m/s2
(2)1s(3)0.5m(4)2s,2m/s32.2D33.1
(1)2N,沿斜面向下
(2)4m(3)2s33.234.a0-μg2μa0gv02
35.⑴设货物刚滑上传送带时加速度为,货物受力如图所示:
沿传送带方向:
垂直传送带方向:
另有:
由以上三式得:
m/s23分
⑵货物速度从减至传送带速度所用时间设为,位移设为,则有:
s(2分)m(2分)
⑶过了时刻,此后货物所受摩擦力沿传送带向上,设货物加速度大小为a2,
则有,得:
m/s2,方向沿传送带向下。
(1分)
设货物再经时间t2,速度减为零,则s(1分)
沿传送带向上滑的位移m(1分)
上滑的总距离为m,货物到达最高再次下滑加速度就是。
设下滑时间为,,将s和代入,得s.(1分)
∴货物从A端滑上传送带到再次滑回A端的总时间为s(1分)
⑶另一解法:
由于下滑加速度就是,(1分)
设下滑时间为,则,
代入数字有,解得s,(3分)
∴货物从A端滑上传送带到再次滑回A端的总时间为s。
(1分)
10
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