牛顿运动定律的应用(一)Word文件下载.doc
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5.(2016•佛冈县校级二模)如图为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图象,下列判断正确的是( )
A.前5s的平均速度是0.5m/s
B.0~10s的平均速度等于30s~36s的平均速度
C.30s~36s材料处于超重状态
D.前10s钢索最不容易发生断裂
6.(2015•张掖校级一模)“蹦极”是一项非常刺激的体育运动.某人身系弹性绳自高空P点自由下落,如图中a点是弹性绳的原长位置,c是人所到达的最低点,b是人静止地悬吊着时的平衡位置.人从P点落下到最低点c的过程中( )
A.人在Pa段做自由落体运动,处于完全失重状态
B.在ab段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态
C.在bc段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态
D.在c点,人的速度为零,其加速度为零
7.(2015•湖南一模)我们乘电梯下高层楼房时,从起动到停下来,我们分别所处的状态是( )
A.先失重,正常,后超重 B.先超重,正常,后失重
C.先超重,失重,后正常 D.先正常,超重,失重
8.(2016•上海学业考试)如图,质量为m的小球挂在电梯的天花板上.电梯在以大小为g/3的加速度向下加速运动的过程中,小球( )
A.处于失重状态,所受拉力为B.处于失重状态,所受拉力为
C.处于超重状态,所受拉力为D.处于超重状态,所受拉力为
9.(2015•阳东县校级模拟)如图,在光滑的水平桌面上有一物体A,通过绳子与物体B相连,假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计,绳子不可伸长.如果mB=3mA,则物体A的加速度大小等于( )
A.3g B.g C. D.
10.(2015秋•新疆校级期末)以下物理量中是矢量的有( )
①位移,②路程,③瞬时速度,④平均速度,⑤时间,⑥加速度,⑦速率.
A.只有①③④⑥ B.只有①③⑥ C.只有①⑥⑦ D.只有①⑥
11.(2013秋•进贤县期末)如图所示,A、B两物体的质量分别为m和2m,中间用轻弹簧相连,水平面光滑,在水平推力F作用下,A、B两物体一起以加速度a向右做匀加速直线运动.当突然撤去推力F的瞬间,A、B两物体的加速度大小分别为( )
A.0,a B.a,2a C.2a,a D.0,2a
12.(2011秋•天山区校级月考)质量为2m的物体A和质量为m的物体B相互接触放在水平面上,如图所示.若对A施加水平推力F,使两物体沿水平方向做匀加速直线运动,下列说法正确的是( )
A.若水平面光滑,物体A的加速度为
B.若水平面光滑,物体A对B的作用力为F
C.若物体A与地面无摩擦,B与地面的动摩擦因数为μ,则物体B的加速度为
D.若物体A与地面无摩擦,B与地面的动摩擦因数为μ,则物体A对B的作用力大小为
13.(2016•陕西校级三模)如图所示,为一质点做直线运动时的加速度﹣时间(a~t)图象,图中阴影部分的面积S表示( )
A.初速度 B.末速度 C.速度的变化量 D.位移
二.计算题
14.(2017秋•保定校级月考)如图所示,质量为m=20kg的物体,在F=100N水平向右的拉力作用下由静止开始运动.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.4.求:
(1)物体所受滑动摩擦力为多大?
(2)物体的加速度为多大?
(3)物体在3s内的位移为多大?
(4)若3s末撤去F后,物体还能滑行多长时间?
解:
(1)物体所受滑动受摩擦力大小:
Fµ
=µ
FN=µ
mg=0.4×
20×
10N=80N;
(2)由牛顿第二定律:
F﹣f=ma,解得:
;
(3)物体在3s内的位移:
(4)撤去外力F后物体在滑动摩擦力作用下做匀减速运动,根据牛顿第二定律可得:
a′=﹣μg=﹣4m/s2,
3s时的速度:
v=at1=1×
3=3m/s;
设撤去F后还能运动t2,根据速度时间关系可得:
0=v+a′t2,
代入数据解得t2=0.75s.
15.(2016•北京学业考试)如图所示,质量m=2.0kg的物体静止在光滑水平面上.t=0时刻,在水平拉力F的作用下,物体由静止开始做匀加速直线运动,加速度a=2.0m/s2.求:
(1)物体在t=2.0s时的速度大小v;
(2)物体所受拉力的大小F.
(1)物体在t=2.0s的速度
v=at=2×
2=4m/s
(2)根据牛顿第二定律F=ma=2×
2N=4N
16.(2016•海淀区校级学业考试)如图所示,一个质量m=1kg的物体放在光滑水平地面上,对物体施加一个F=5N的水平拉力,使物体由静止开始做匀加速直线运动.求:
(1)物体加速度a的大小;
(2)物体开始运动后t=2s内通过的距离x.
(1)根据牛顿第二定律F=ma,可得物体产生的加速度:
a===5m/s2
(2)根据位移时间关系知物体在2s内的位移为:
x=at2==10m.
17.(2016•秦州区校级学业考试)如图所示,一个质量m=10kg的物体放在水平地面上.对物体施加一个与水平方向成37°
的F=50N的拉力,使物体由静止开始运动.已知物体与水平面间的摩擦因数为0.2求:
(2)在2秒后撤去拉力,物体还能运行多远.(g取10m/s2,sin37°
=0.6,cos37°
=0.8)
(1)物体受重力、支持力、摩擦力和拉力,如图所示,
根据牛顿第二定律,有:
Fcos37°
﹣f=ma,
而f=μN=μ(mg﹣Fsin37°
)
解得:
a=2.6m/s2;
(2)物体在t=2.0s时速度的大小为:
v=at=2.4×
2.0m/s=4.8m/s;
减速运动的加速度为:
a′=μg=2m/s2,
根据位移速度关系可得:
x=;
18.(2016•辽宁)质量m=1kg的物体,原来静止在地面上,在F=15N方向竖直向上的力的作用下,做匀加速直线运动,g取10m/s2.求:
(1)物体的加速度大小;
(2)物体经过2s上升的高度.
(1)物体受重力和向上的拉力的作用,根据牛顿第二定律可得:
F﹣mg=ma
a==m/s2=5m/s2,
(2)上升的高度为:
h=at2=×
5×
22m=10m.
19.(2016•高港区校级学业考试)质量m=5kg的物体,在沿斜面向上的F=60N的恒力作用下从静止开始,经过t=2s时速度达到v=4m/s,已知斜面倾角θ=37°
,取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)物体运动的加速度的大小
(2)物体所受的摩擦力大小;
(3)物体与斜面间的动摩擦因数.
(1)根据可得,
(2)根据牛顿第二定律可得:
F﹣mgsinθ﹣f=ma,
即f=F﹣mgsinθ﹣ma
代入数据:
60﹣50sin37°
﹣f=5×
2
代入数据解得f=20N
(3)因为f=μmgcosθ,
20=μ×
50cos37°
解得μ=0.5
20.(2016•虹口区二模)一质量为m=2kg的滑块能在倾角为θ=37°
的足够长的斜面上以a=2m/s2匀加速下滑.若给滑块施加一水平向右的恒力F,使之由静止开始在t=2s的时间内沿斜面运动2m.求:
(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数μ;
(2)推力F的大小.
(1)未施加推力过程,牛顿第二定律:
mgsin37°
﹣μmgcos37°
=ma;
代入数据,解得:
μ=0.5;
(2)施加推力F后,由s=at2,得:
a′==1m/s2,
滑块沿斜面做匀加速直线运动,有加速度向上和向下两种可能:
当加速度沿斜面向上时,根据牛顿第二定律,有:
﹣mgsin37°
﹣μ(Fsin37°
+mgcos37°
)=ma′
F==44N
当加速度沿斜面向下时,根据牛顿第二定律,有:
﹣Fcos37°
F==≈1.82N;
21.(2016春•吉林校级期末)如图所示,水平传送带A、B两端相距x=4m,以v0=4m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转,今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A端,由于煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕.已知煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.4,取重力加速度大小g=10m/s2,则煤块从A运动到B的过程中求:
(1)煤块到A运动到B的时间;
(2)划痕长度.
根据牛顿第二定律,煤块的加速度为:
a==0.4×
10=4m/s2,
煤块运动到速度与传送带速度相等时的时间为:
t1==s=1s,
位移大小为:
x1=at12==2m<x,
此后煤块与传送带以相同的速度匀速运动直至B端,有:
x2=x﹣x1=4﹣2=2m,
匀速运动的时间为:
t2==s=0.5s,
运动的总时间为:
t=t1+t2=1+0.5=1.5s,
(2)所以划痕长度即为煤块相对于传送带的位移大小,即:
△x=v0t1﹣x1=4×
1﹣2=2m,
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