第二章 牛顿运动定律
班级______________学号____________姓名________________
一、选择题
1、一轻绳跨过一定滑轮,两端各系一重物,它们的质量分别为1m 和2m ,且21m m > (滑
轮质量及一切摩擦均不计),此时系统的加速度大小为a ,今用一竖直向下的恒力g m F 1=代
替1m ,系统的加速度大小为a ',则有 ( )
(A) a a ='; (B) a a >'; (C) a a <'; (D) 条件不足,无法确定。
2、如图所示,系统置于以g/2加速度上升的升降机内,A 、B 两物块质量均为m ,A 所处桌
面是水平的,绳子和定滑轮质量忽略不计。
(1) 若忽略一切摩擦,则绳中张力为 ( )
(A) mg ;(B) mg /2;(C) 2mg ;(D) 3mg /4。
(2) 若A 与桌面间的摩擦系数为μ (系统仍加速滑动),则
绳中张力为 ( )
(A )mg μ; (B) 4/3mg μ;
(C) 4/)1(3mg μ+;(D) 4/)1(3mg μ-。
3、一质点沿x 轴运动,加速度与位置的关系为32x a =,且0=t 时,m 1-=x ,m /s 1=v ,则质点的运动方程为( )
(A))1/(1+=t x ; (B))1/(1+-=t x ;
(C)2)1/(1+=t x ; (D)2)1/(1+-=t x 。
4、三个质量相等的物体A 、B 、C 紧靠在一起,置于光滑
2F ϖ水平面上,若A 、C 分别受到水平力1F ϖ、2F ϖ( F 1 > F 2 )的作用,则A 对B 的作用力大小为( )
(A)F 1; (B) F 1-F 2 (C) 213132F F + (D) 213
132F F -2F ϖ 5、如图所示两个质量分别为A m 和B m 的物体A 和B ,一起在水平面上沿x 轴正向作匀减速
直线运动,加速度大小为a ,A 与B 间的最大静摩擦系数为μ,则A 作用于B 的静摩擦力
的大小和方向分别是:( )
(A)B m g μ与x 轴正方向相反;
(B )B m g μ与x 轴正方向相同; (C )B m a 与x 轴正方向相同;
(D )B m a 与x 轴正方向相反。
6、质量为m 的物体,放在纬度为ϕ处的地面上,设地球质量为e M ,半径为e R ,自转角速
度为ω。
若考虑到地球自转的影响,则该物体受到的重力近似为 ( )
A B 2g a =1F ϖ A B C 2F ϖ
()()()()222222. . cos . cos . cos e e e
e e e e e e M m A G
B m R R GM GM
C m R
D m R R R ωϕωϕωϕ⎛⎫⎛⎫+-
⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 7、质量为0.25kg 的质点,受i t F ϖϖ =(N)的力作用,t =0时该质点以v ϖ=2j ϖm/s 的速度通过坐标原点,该质点任意时刻的位置矢量是 ( )
(A)22
t i ϖ+2j ϖm ;(B)j t i t ϖϖ2323+m ;(C)j t i t ϖϖ343243+m ;(D) 条件不足,无法确定。
二、填空题 1、如图所示,把一根匀质细棒AC 放置在光滑桌面上,已知棒的质量为M ,长为L 。
今用一大小为F
的力沿水平方向推棒的左端。
设想把棒分成AB 、
BC 两段,且BC =0.2L ,则AB 段对BC 段的作用力大小为 。
2、 质量为m 的质点,在变力F=F 0 (1-kt )(F 0和k 均为常量)作用下沿ox 轴作直线运动。
若已知t =0时,质点处于坐标原点,速度为v 0。
则质点运动微分方程为 ,质点速度随时间变化规律为 ,质点运动学方程为 。
3、 质量为m 的快艇以速率0v 前进,发动机关闭后,受到水的阻力2kv f -=,k 为常数,v
为速率。
则发动机关闭后,速率随时间的变化规律 ;速率随漂移距离的变化规律 。
4、光滑的水平桌面上,有一自然伸长为0l ,劲度系数为k 的轻弹簧,一端固定,另一端系质量为m 的质点。
若质点在桌面上以角速度绕固定端作匀速圆周运动,则该圆周的半径为R=__________弹簧作用于质点的拉力F= 。
5、质量为m 的小圆环,套在位于竖直面内半径为R 的光滑大圆环上,如图,若大圆环绕通过其中心O 的竖直轴以恒定角速度转动,而小环相对于大环静止,
则大圆环作用于小圆环的力大小为N=__________,小圆环相对静止的
位置角θ=___________。
6、质量为的物体,在力kx F -=作用下沿x 轴运动。
已知在0=t 时,
0,00==v A x 若令
2ω=m
k ,则物体的运动速度=v 为物体的运动方程为=x 。
F ϖ
三、计算题
1、 如图所示,升降机中有一质量为m 的物体A ,它以绕过滑轮的
绳索与质量也是m 的物体B 相连,物体A 与台面之间无摩擦,当升降机以()
为重力加速度g g 2的加速度加速上升时,以升降机为参考系,A 、B 两物体的加速度是多少?又以机外地
面为参考系,A 、B 两物体的加速度又是多大?
2、 一桶内盛水,系于绳的一端,并绕O 点以角速度ω在铅直平面内匀速旋转。
设水的质
量为m ,桶的质量为M ,圆周半径为R ,问ω应为多大时才能保证水不流出来?又问在最高点和最低点时绳中的张力多大?
3、 图中A为定滑轮,B为动滑轮,三个物体m 1=200g ,m 2=100g ,m 3=50g ,滑轮及绳的质量以及摩擦均忽略不计。
求:
⑴ 每个物体的加速度; ⑵ 两根绳子的张力T1与T2。
4. 一条均匀的金属链条,质量为m ,挂在一个光滑的钉子上,一边长度为a ,另一边长度为b ,且a>b ,试证链条从静止开始到滑离钉子所花的时间为: b
a b a g b a t -++=
ln 2
A B T 1T 2 m 3 m m 1。