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牛顿第二定律专题 .doc

牛顿第二定律专题一、矢量性1、如图所示,小车上固定着三角硬杆,杆的端点固定着一个质量为m 的小球.当小车水平向右的加速度逐渐增大时,杆对小球的作用力的变化(用F 1至F 4变化表示)可能是下图中的(OO '沿杆方向)( )二、瞬时问题 2、如图3-3-1所示,A 、B 两个质量均为m 的小球之间用一根轻弹簧(即不计其质量)连接,并用细绳悬挂在天花板上,两小球均保持静止.若用火将细绳烧断,则在绳刚断的这一瞬间,A 、B 两球的加速度大小分别是( ) A .a A =g ; a B =g B .a A =2g ;a B =gC a A =2g ;a B =0D .a A =0 ; a B =g3、如图3-3-2a 所示,一质量为m 的物体系于长度分别为l 1、l 2的两根细线上,l 1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,l 2水平拉直,物体处于平衡状态.现将l 2线剪断,(1)求剪断瞬时物体的加速度.(2)若将图a 中的细线l 1改为长度相同、质量不计的轻弹簧4、如图3-3-17所示,竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧,两弹簧的一端各与小球相连,另一端分别用销钉M .N 固定与杆 上,小球处于静止状态,设拔去销钉M 瞬时,小球加速度的大小为12m /s 2.若不拔去销钉M 而拔去销钉N 瞬间,小球的加速度可 能是( ) A .22m /s 2,竖直向上 B .22m /s 2,竖直向下 C .2m /s 2,竖直向上 D .2m /s 2,竖直向下O F 2 F 1 O F 3 F 4 A O F 2 F 1O F 3 F 4 B O F 2 F 1 O F 3 F 4 C O O F 2 F 1 F 3 F 4D '' ' ' θ l 1 l 2 θ l 1l 2 图3-3-2 M N图3-3-17图3-3-1B AB 图3-2-9A Cα5、如图5所示,质量为m 的小球被水平绳AO 和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态,现用火将绳AO 烧断,在绳AO 烧断的瞬间,下列说法正确的是( )A.弹簧的拉力θcos mgF =B.弹簧的拉力θsin mg F =C.小球的加速度为零D.小球的加速度θsin g a =6、三个质量相同的物块A 、B 、C ,用两个轻质弹簧和一根轻绳相连,挂在天花板上,处于平衡状态,如图所示.现将A 、B 之间的轻绳烧断,在烧断后的瞬间,求三个物块的加速度.三、独立性7、如图3-2-6所示, 质量为m 的人站在自动扶梯的水平踏板上, 人的鞋底与踏板的动摩擦因数为μ, 扶梯倾角为θ, 若人随扶梯一起以加速度a 向上运动,梯对人的支持力F N 和摩擦力f 分别为 ( )A . F N =ma sin θB . F N =m(g+a sin θ)C . f=μmgD . f=ma cos θ四、力和运动关系的定性分析8、如图3-2-7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 加速,从O 到B 减速 B .物体从A 到O 速度越来越小,从O 到B 加速度不变 C .物体从A 到O 间先加速后减速,从O 到B 一直减速运动D .物体运动到O 点时所受合力为零 9、如图3-2-9所示,小车上固定一弯折硬杆ABC ,C 端固定一质量为m 的小球,已知α角恒定,当小车水平向左做变加速直线运动时,BC 杆对小球的作用力方向 ( ) A .一定沿杆斜向上 B .一定竖直向上C .可能水平向左D .随加速度大小的改变而改变10、如图3-2-12所示,轻弹簧下端固定在水平面上.一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落,接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落.在小球下落的这一全过程中,下列说法中正确的是 ( )A .小球刚接触弹簧瞬间速度最大B .从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上C .从小球接触弹簧到到达最低点,小球的速度先增大后减小D .从小球接触弹簧到到达最低点,小球的加速度先减小后增大11、如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一 小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车 间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是( ) A.向右做加速运动 B.向右做减速运动 C.向左做加速运动 D.向左做减速运动12、一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动,小球通过细绳与车顶相连,小球某时刻正处于图示状态.设斜面对小球的支持力为N ,细绳对小球的拉力为T ,关于此时刻小球的受力情况,下列说法正确的是 ( )a图3-2-6 A BO m 图3-2-7 图3-2-12A.若小车向左运动,N可能为零B.若小车向左运动,T可能为零C.若小车向右运动,N不可能为零D.若小车向右运动,T不可能为零13、在沿平直轨道运动的车厢中的光滑水平桌面上,用弹簧拴着一个小球,弹簧处于自然伸长状态,如图所示,当旅客看到弹簧长度变短时,对火车的运动状态下列说法中正确的是()A、火车向右加速运动B、火车向右减速运动C、火车向左加速运动D、火车向左减速运动14、右图为蹦极运动的示意图。

弹性绳的一端固定在O点,另一端和运动员相连。

运动员从O点自由下落,至B点弹性绳自然伸直,经过合力为零的C点到达最低点D,然后弹起。

整个过程中忽略空气阻力。

分析这一过程,下列表述正确的是( )A..经过B点时,运动员的速率最大B.经过C点时,运动员的速率最大C.从C点到D点,运动员的加速度增大D.从C点到D点,运动员的加速度不变五、用合成法解动力学问题15、如图3-2-1所示,小车在水平面上做匀变速运动,在小车中悬线上挂一个小球,发现小球相对小车静止但悬线不在竖直方向上,则当悬线保持与竖直方向的夹角为θ时,小车的加速度是多少?试讨论小车的可能运动情况.16、如图3-2-3所示,质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上,并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m l 的物体,与物体l相连接的绳与竖直方向成θ角,则()A.车厢的加速度为gsinθ B.绳对物体1的拉力为m1g/cosθC.底板对物体2的支持力为(m2一m1)g D.物体2所受底板的摩擦力为m2 g tanθ六、利用正交分解法求解17、风洞实验中可产生水平方向的、大小可以调节的风力,先将一套有小球的细杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径,如图3-2-4所示(1)当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上匀速运动,这时所受风力为小球所受重力的0.5倍,求小球与杆的动摩因数.(2)保持小球所示风力不变,使杆与水平方向间夹角为37º并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离s的时间为多少(sin370=0.6,cos370=0.8)18、如图所示,在箱内倾角为α的固定光滑斜面上用平行于斜面的细线固定一质量为m的木块。

求:(1)箱以加速度a匀加速上升,(2)箱以加速度a向左匀加速运动时,线对木块的拉力F1和斜面对箱的压力F2各多大?七、用牛顿定律处理临界问题的方法如图3-3-3所示,在水平向右运动的小车上,有一倾角为α的光滑斜面,质量为m的小球被平行于斜面的细绳系住并静止在斜面上,当小车加速度发图3-2-1mθ图3-2-3图3-2-4α图3-3-3生变化时,为使球相对于车仍保持静止,小车加速度的允许范围为多大?19、如图所示,一细线的一端固定于倾角为45°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.试求(1)当滑块至少以多大的加速度向左运动时,小球对滑块的压力等于零;(2)当滑块以a =2g 的加速度向左运动时线中的拉力F T 为多大?20、如图2-30,一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都可以不计,盘内放一个物体P 处于静止。

P 的质量为12kg ,弹簧的劲度系数k=800N/m 。

现给P 施加一个竖直向上的力F ,使P 从静止开始向上做匀加速运动。

已知在前0.2s 内F 是变化的,在0.2s 以后F 是恒力,则F 的最小值是多少,最大值是多少?八、牛顿运动定律与图象的结合21、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3-3-6所示。

取重力加速度g =10m/s 2。

由此两图线可以求得物块的质量m 和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为 ( )A .m =0.5kg ,μ=0.4B .m =1.5kg ,μ=152C .m =0.5kg ,μ=0.2D .m =1kg ,μ=0.222、电梯地板上有一个质量为200kg 的物体,它对地板的压力随时间变化的图像如图3-3-15所示.则电梯从静止开始向上运动,在7s 内上升的高度为(取g =10 m /s 2) ( ) A .10m B .30m C .40m D .50m23、质量为40kg 的雪撬在倾角θ=37°的斜面上向下滑动(如图3-3-7甲所示),所受的空气阻力与速度成正比.今测得雪撬运动的v-t 图象如图3-3-7乙所示,且AB 是曲线的切线,B 点坐标为(4,15),CD 是曲线的渐近线.试求空气的阻力系数k 和雪撬与斜坡间的动摩擦因数μ.24、如图3-3-13所示,在光滑水平面上有一质量为m 1的足够长的木板,其上叠放一质量为m 2的木块.假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.现给木块施加一随时间t 增大的水平力F =kt(k 是常数),木板和木块加速度的大小分别为a 1和a 2.下列反映a 1和a 2变化的图线中正确的是 ( ).图3-3-4图3-3-6乙24 86 4 2 O v (m/s)t/s3 2 1O 82 4 6 甲F/Nt/s t/s图3-3-7 θv/m ·s -1乙15 10 5 DAC B 甲F/103Nt/sO 23 12 3 4 6 图3-3-15八、传送带类问题25、水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,如图3-3-18所示为一水平传送带装置示意图.紧绷的传送带AB 始终保持恒定的速率1m/s ,行李与传送带的动摩擦因数为µ=0.1,A 、B 间的距离L =2m ,g 取10m/s 2.(1)求行李刚开始运动时加速度的大小; (2)求行李做匀加速直线运动的时间;(3)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。

26、皮带运输机是靠货物和传送带之间的摩擦力把货物送往别处的.如图3-3-11所示,已知传送带与水平面的倾角为θ=37°,以4m /s 的速率向上运行,在传送带的底端A 处无初速地放上一质量为0.5kg 的物体,它与传送带间的动摩擦因数为0.8.若传送带底端A 到顶端B 的长度为25m ,则物体从A 到B 的时间为多少? (取g =10 m /s 2,sin 37°=0.6)九、整体法和隔离法解决连接体问题27、两个物体A 和B ,质量分别为m 1和m 2,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( )A.F m m m 211+ B.F m m m 212+C.FD.F m m21扩展:1.若m 1与m 2与水平面间有摩擦力且摩擦因数均为μ则对B 作用力等于 。

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