牛顿运动定律的应用一、矢量性1. 如图所示,装有架子的小车,用细线拖着小球在水平地面上运动,已知运动中,细线偏离竖直方向θ=30°,则小车在做什么运动?求出小球的加速度。
2.如图所示,质量为m=4kg的物体静止在水平地面上,与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5,在外力F=20N的作用下开始运动,已知力F与水平方向夹角θ=37°,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)。
求物体运动的加速度。
3. 如图所示,在倾角为37°的固定斜面上静置一个质量为5 kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数为0.2.求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)。
(1)物体所受的摩擦力;(2)物体沿斜面下滑过程中的加速度。
二、独立性4.力F1单独作用在物体A上时产生加速度a1大小为5m/s2。
力F2单独作用在物体A上时产生加速度a2大小为2m/s2。
那么F1和F2同时作用在物体A上时产生的加速度为A.5m/s2B.2m/s2C.8m/s2D.6m/s2三、瞬时性5.质量为M的木块位于粗糙水平桌面上,若用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度为a,当拉力方向不变,大小变为2F时,木块的加速度为a′,则A.a′=aB.a′<2aC.a′>2aD.a′=2a6.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1L ,2L 的两根细线上,1L 的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,2L 水平拉直,物体处于平衡状态。
现将2L 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A a ,B a 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/s 2,求这时人对吊台的压力.(g=9.8m/s 2)五、两类问题11.如图,一个人用与水平方向成︒37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。
(6.037sin =︒)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°=0.6,cos37°=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 .41倍;B .45倍;C .31倍;D .34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>t3C.t3>t1>t2D.t1=t2=t319.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=4gR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>t3 B.t1=t2>t3C.t1=t2=t3 D.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。
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;FmM图1(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 。
求:(g=10m/s 2)(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F T24.1 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21,即a =21g ,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 )gB.(M+m )g -maC.(M+m )g+maD.(M -m )g25. 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2-3θBAMm26. 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F B =2N ,A 物体受到的水平力F A =(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. 3μmg30.1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13μg53mg μ43mg μ23mg μ图7 aAP450图11 m FMF MmC.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 32.1 1.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。