牛顿运动定律的应用1.如图质量为m 的小球用水平弹簧系住,并用倾角为30°的光滑木板AB 托住,小球恰好处于静止状态.当木板AB 突然向下撤离的瞬间,小球的加速度为A .0B .大小为233g ,方向竖直向下C .大小为233g ,方向垂直于木板向下D .大小为33g ,方向水平向右 2.物块A 1、A 2、B 1和B 2的质量均为m ,A 1、A 2用刚性轻杆连接,B 1、B 2用轻质弹簧连结,两个装置都放在水平的支托物上,处于平衡状态,如图今突然撤去支托物,让物块下落,在除去支托物的瞬间,A 1、A 2受到的合力分别为1f F 和2f F ,B 1、B 2受到的合力分别为F 1和F 2,则 A .1f F = 0,2f F = 2mg ,F 1 = 0,F 2 = 2mgB .1f F = mg ,2f F = mg ,F 1 = 0,F 2 = 2mgC .1f F = mg ,2f F = 2mg ,F 1 = mg ,F 2 = mgD .1f F = mg ,2f F = mg ,F 1 = mg ,F 2 = mg3.如图所示,质量相同的木块A 、B ,用轻质弹簧连接处于静止状态,现用水平恒力推木块A ,则弹簧在第一次压缩到最短的过程中A .A 、B 速度相同时,加速度a A = a BB .A 、B 速度相同时,加速度a A >a BC .A 、B 加速度相同时,速度υA <υBD .A 、B 加速度相同时,速度υA >υB4.雨滴在下落过程中,由于水汽的凝聚,雨滴质量将逐渐增大,同时由于下落速度逐渐增大,所受阻力也将越来越大,最后雨滴将以某一速度匀速下降,在雨滴下降的过程中,下列说法中正确的是 A .雨滴受到的重力逐渐增大,重力产生的加速度也逐渐增大B .雨滴质量逐渐增大,重力产生的加速度逐渐减小C .由于雨滴受空气阻力逐渐增大,雨滴下落的加速度将逐渐减小D .雨滴所受重力逐渐增大,雨滴下落的加速度不变5.跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板,另一端被吊板上的人拉住,如图所示.已知人的质量为70kg,吊板的质量为10kg,绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计.取重力加速度g=10m/s2.当人以440N的力拉绳时,人与吊板的加速度a和人对吊板的压力F分别为A .a=1.0m/s2,F=260N B .a=1.0m/s2,F=330N C .a=3.0m/s2,F=110N D .a=3.0m/s2,F=50N6.物体从粗糙斜面的底端,以平行于斜面的初速度υ0沿斜面向上A.斜面倾角越小,上升的高度越大B.斜面倾角越大,上升的高度越大C.物体质量越小,上升的高度越大D.物体质量越大,上升的高度越大7.在粗糙水平面上放着一个箱子,前面的人用水平方向成仰角θ1的力F1拉箱子,同时后面的人用与水平方向成俯角θ2的推力F2推箱子,如图所示,此时箱子的加速度为a,如果此时撤去推力F2,则箱子的加速度A.一定增大B.一定减小C.可能不变D.不是增大就是减小,不可能不变8.如图一物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑,可以证明出此时斜面不受地面的摩擦力作用,若沿斜面方向用力向下推此物体,使物体加速下滑,则斜面受地面的摩擦力是A.大小为零B.方向水平向右C.方向水平向左D.无法判断大小和方向9.如图所示,质量分别为m A、m B的两个物体A、B,用细绳相连跨过光滑的滑轮,将A置于倾角为θ的斜面上,B悬空.设A与斜面、斜面与水平地面间均是光滑的,A在斜面上沿斜面加速下滑,求斜面受到高出地面的竖直挡壁的水平方向作用力的大小.10.如图所示,质量M = 10kg的木楔静置于粗糙的水平地面上,木楔与地面间的动摩擦因数μ = 0.02.在木楔的倾角为θ = 30°的斜面上,有一质量m = 1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑,当滑行路程s = 1.4m时,其速度υ = 1.4m/s在这个过程中木楔没有移动,求地面对木楔的摩擦力的大小和方向(取g = 10m/s2).11.如图所示,质量M = 8kg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 = 8N,当小车向右运动的速度达到1.5m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m = 2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ = 0.2,小车足够长.求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 = 10m/s2).12.如图所示,将一物体A轻放在匀速传送的传送带的a点,已知传送带速度大小υ= 2m/s,ab = 2m,bc = 4m,A与传送带之间的动摩擦因素μ = 0.25.假设物体在b点不平抛而沿皮带运动,且没有速度损失.求物体A从a点运动到c点共需多长时间?(取g = 10m/s2,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8)13.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F作用,力F的大小与时间t的关系、物块速度υ与时间t的关系如图所示.取g= 10m/s2.试利用两图线求出物块的质量及物块与地面间的动摩擦因数14.一辆客车在某高速公路上行驶,在经过某直线路段时,司机驾车作匀速直线运动。
司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道,遂鸣笛,5s后听到回声;听到回声后又行驶10s司机第二次鸣笛,3s后听到回声。
请根据以上数据帮助司机计算一下客车的速度,看客车是否超速行驶,以便提醒司机安全行驶。
已知此高速公路的最高限速为120km/h,声音在空气中的传播速度为340m/s。
15.如图所示,物体B放在物体A的水平表面上,已知A的质量为M,B的质量为m,物体B通过劲度系数为k的弹簧跟A的右侧相连当A在外力作用下以加速度a0向右做匀加速运动时,弹簧C恰能保持原长l0不变,增大加速度时,弹簧将出现形变.求:(1)当A的加速度由a0增大到a时,物体B随A一起前进,此时弹簧的伸长量x多大?(2)若地面光滑,使A、B一起做匀加速运动的外力F多大?16.一圆环A 套在一均匀圆木棒B 上,A 的高度相对B 的长度来说可以忽略不计。
A 和B 的质量都等于m ,A 和B 之间的滑动摩擦力为f (f < mg )。
开始时B 竖直放置,下端离地面高度为h ,A 在B 的顶端,如图所示。
让它们由静止开始自由下落,当木棒与地面相碰后,木棒以竖直向上的速度反向运动,并且碰撞前后的速度大小相等。
设碰撞时间很短,不考虑空气阻力,问:在B 再次着地前,要使A 不脱离B ,B 至少应该多长?17.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A 、B ,它们的质量分别为m A 、m B ,弹簧的劲度系数为k ,C 为一固定挡板.系统处于静止状态.现开始用一恒力F 沿斜面方向拉物块A 使之向上运动,求物块B 刚要离开C 时物块A 的加速度a 和从开始到此时物块A 的位移d .(重力加速度为g )18.一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央。
桌布的一边与桌的AB 边重合,如图。
已知盘与桌布间的动摩擦因数为1μ,盘与桌面间的动摩擦因数为2μ。
现突然以恒定加速度a 将桌布抽离桌面,加速度方向是水平的且垂直于AB 边。
若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度a 满足的条件是什么?(以g 表示重力加速度)19.原地起跳时,先屈腿下蹲,然后突然蹬地。
从开始蹬地到离地是加速过程(视为匀加速),加速过程中重心上升的距离称为“加速距离”。
离地后重心继续上升,在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”。
现有下列数据:人原地上跳的“加速距离”d 1=0.50m , “竖直高度”h 1=1.0m ;跳蚤原地上跳的“加速距离”d 2=0.00080m , “竖直高度”h 2=0.10m 。
假想人具有与跳蚤相等的起跳加速度,而“加速距离”仍为0.50m ,则人上跳的“竖直高度”是多少?20.一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a 0开始运动,当其速度达到v 0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。
求此黑色痕迹的长度。
h AB AB a参考答案1.C2.B3.D4.C5.C6.B7.C8.D9. 设绳中张力为F T ,A 、B 运动的加速度的大小为a , 对A 在沿斜面方向由牛顿第二定律有:m A g sin θ-F T = m A a 对B 在竖直方向由牛顿第二定律有:F T -m B g = m B a 联立上两式得:a =(m A sin θ-m B )g m A +m B ,F T = m A m B (1+sin θ)gm A +m B此时A 对斜面的压力为F N1 = m A g cos θ,斜面体的受力在水平方向有:F +F T cos θ = F N1sin θ 得:F =m A (m A sin θ-m B )gm A +m B10. f=0.61N ,方向水平向左11. 【解析】开始一段时间,物块相对小车滑动, 两者间相互作用的滑动摩擦力的大小为F f = μmg = 4N物块在Ff 的作用下加速,加速度为a m =m F f=2m/s 2, 从静止开始运动.小车在推力F 和f 的作用下加速,加速度为a M =M F F f- = 0.5m/s 2,初速度为υ0 = 1.5m/s 设经过时间t 1,两者达到共同速度υ,则有:υ = a m t 1 = υ0+a M t 1代入数据可得:t 1 = 1s ,υ= 2m/s在这t 1时间内物块向前运动的位移为s 1 = 12a m t 21 = 1m以后两者相对静止,相互作用的摩擦力变为静摩擦力将两者作为一个整体,在F 的作用下运动的加速度为a ,则F =(M +m )a 得a = 0.8m/s 2在剩下的时间t 2 = t -t 1 = 0.5s 时间内,物块运动的位移为s 2 =υt 2+12at 2,得s 2 = 1.1m .可见小物块在总共1.5s 时间内通过的位移大小为s = s 1+s 2 = 2.1m .12. t =2.4s 13. μ=0.414. 答案:设客车行驶速度为v 1,声速为v 2,客车第一次鸣笛时客车离悬崖的距离为L 。
由题意:在第一次鸣笛到听到回声的过程中,应有:55221⨯=⨯-v v L当客车第二次鸣笛时,客车距离悬崖的距离为151⨯-='v L L同理:33221⨯=⨯-'v v L 即:33)15(2211⨯=⨯-⨯-v v v L得:3.241421==v v (m/s) v 1=24.3m/s=87.5km/h ,小于120km/h ,故客车未超速。