牛顿第二定律计算题(专题训练).doc
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牛顿第二定律计算题(专题训练).doc
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1、如图所示,A、B两物体的质量之比为2:
1,在平行于固定斜面的推力F的作用下,一起沿斜面向上做匀速直线运动,A、B间轻弹簧的劲度系数为k,斜面的倾角为θ,求下面两种情况下,弹簧的压缩量?
(1)斜面光滑;
(2)斜面粗糙,A、B与斜面间的摩擦因数都等于μ.
2、 “辽宁号”航母在某次海试中,歼15舰载机降落着舰后顺利勾上拦阻索,在甲板上滑行s=117m停下。
设舰载机勾上拦阻索后的运动可视为做匀减速直线运动,航母始终保持静止。
已知飞机的质量m=3x104kg,勾上拦阻索时的速度大小V0=78m/s,求:
(1)舰载机勾上拦阻索后滑行的时间t;
(2)舰载机滑行过程所受的总阻力f。
3、如图甲,在水平地面上,有一个质量为4kg的物体,受到在一个与水平地面成37°的斜向右下方F=50N的推力,由静止开始运动,其速度时间图象如图乙所示.(g=10N/kg,sin370=0.6,cos370=0.8.)求:
(1)物体的加速度大小;
(2)物体与地面间的动摩擦因数。
4、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,弹簧的劲度条数为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)。
5、质量为m=lkg的物体在平行于斜面向上的拉力F的作用下从斜面底端由静止开始沿斜面向上运动,一段时间后撤去拉力F,其向上运动的v-t图象如图所示,斜面固定不动,与水平地面的夹角().求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数
(2)拉力F的大小.(3)物体沿斜面向上运动的最大距离
6、如图所示,A、B质量分别为mA=1kg,mB=2kg,A与小车壁的动摩擦因数为0.5,B与小车间的摩擦不计,要使小车向左加速时B与小车保持相对静止,求小车的加速度大小应满足什么条件?
(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,结果保留2位有效数字)
7、用F=135N的水平力拉质量m=30kg的箱子,使箱子在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动,当箱子的速度达到v=10m/s时撤去力F。
已知箱子运动过程中所受滑动摩擦力的大小f=75N,取重力加速度g=10m/s2。
求:
(1)箱子与地面间的动摩擦因数;
(2)水平力F的作用时间;
(3)在撤去力F后,箱子在水平地面上滑行的最大距离。
8、如右图所示,楼梯口一倾斜天花板与水平面的夹角θ=37°,一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板.工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上,大小为F=10N,刷子的质量为m=0.5kg,刷子可视为质点,且沿天花板向上匀速运动,
试求刷子与天花板间的动摩擦因数μ.(取sin37°=0.6,cos37°=0.g=10m/s2)
9、一质量为M、倾角为的楔形木块静置于粗糙水平桌面上。
另一质量为m的木块,置于楔形木块的斜面上,木块与斜面的接触是光滑的。
为了保持木块相对于斜面静止,需要用大小为的水平恒力推楔形木块,如图所示。
求楔形木块与桌面间的动摩擦因数。
10、如图所示,一个人用与水平方向成的力F=10N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。
(cos37o=0.8,sin37o=0.6,g取10m/s2)求:
(1)物体的加速度;
(2)4s末物体的位移多大?
参考答案
解:
(1)设A、B的质量分别为2m和m,弹簧压缩量为x.
以整体为研究对象:
F=3mgsinθ ①
以B为研究对象:
kx=mgsinθ ②
由①②得
所以x=
(2)设弹簧压缩量为x′,
以整体为研究对象,F=3mgsinθ+3μmgcosθ ③
以B为研究对象kx′=mgsinθ+μmgcosθ ④
由③④得:
,
解得:
答:
(1)斜面光滑,压缩量为;
(2)斜面粗糙,A、B与斜面间的摩擦因数都等于μ,压缩量为.
点评:
对于连接体问题注意整体与隔离法的应用,正确选取研究对象然后受力分析,根据所处状态列方程求解.
2、
(1)
(2)
【解析】
试题分析:
(1)舰载机勾上拦阻索后做匀减速直线运动,,
,,带入计算得
,所以舰载机滑行的时间
(2)舰载机滑行过程中,水平方向只有阻力作用,根据牛顿第二定律有
考点:
匀变速直线运动 牛顿第二定律
3、 5m/s2 2/7
(1)由图象可知:
a=5m/s2
(2)牛顿第二定律得:
由滑动摩擦力公式:
代入数据解得:
4、令X1表示加F的弹簧的压缩量,由胡克定律与牛顿第二定律
可知, ---------①
令X2为B刚离开C时弹簧伸长量,a表示断时A的加速度.
同理:
---------②
---------③
由②③可得--------④
由题意 ---------⑤
由①②⑤可得
5、解:
设施加外力F的过程中物体的加速度为a1,撤去力F的瞬间物体的速度为v,撤去力F后物体上滑的加速度大小为a2,由牛顿第二定律得:
F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1
mgsinθ+μmgcosθ=ma2
由图象可知:
解得:
μ=0.25
F=12N
物体沿斜面向上运动的最大距离.
6、考点:
牛顿第二定律.
专题:
牛顿运动定律综合专题.
分析:
A的运动趋势有两种即向下运动的趋势和向上运动的趋势,分两种情况分别对AB受力分析,根据牛顿第二定律即可解题.
解答:
解:
由题意知:
A的运动趋势有两种.
(1)当A有向下运动的趋势时,设小车的加速度为a1,此时绳的拉力为T1
则对A:
FN1=mAa1
mAg=µFN1+T1
对B:
T1=mBa1
联立得:
a1=,
(2)当A有向上运动的趋势时,设小车的加速度为a2,此时拉力为T2则
对A:
FN2=mAa2
mAg+µFN2=T2
对B:
T2=mBa2
联立得:
a2=6.7m/s2
所以有:
4m/s2≤a≤6.7m/s2
答:
小车的加速度大小满足4m/s2≤a≤6.7m/s2.
点评:
本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用,要求同学们能正确分析AB的受力情况,知道A的运动趋势有两种,要分情况进行讨论.
7、解:
(1)箱子运动过程中所受摩擦力f=μmg………………………………1分
解得μ=0.25……………………………………………………………………1分
(2)设箱子在水平地面上做匀加速运动的加速度大小为a1,
根据牛顿第二定律有F-f=ma1………………………………………………1分
根据运动学公式v=a1t…………………………………………………………1分
解得力F作用时间t=5.0s……………………………………………………1分
(3)设撤去力F后,箱子在水平地面上减速滑行的加速度为a2,滑行的最大距离为x,
则μmg=ma2 ,解得a2=2.5m/s2………………………………………………1分
根据运动学公式有v2=2a2x……………………………………………………1分
解得x=20m……………………………………………………………………1分
8、【知识点】摩擦力的判断与计算;动摩擦因数;牛顿第二定律.B2C2
【答案解析】0.75解析:
子受四个力作用,如图
由平衡条件,得:
且(2分)由三式得
【思路点拨】画出刷子的受力图,刷子匀速运动则受力平衡,做出正交轴,列平衡方程联立求解即可.本题考查了共点力平衡的条件,关键是画图,建立正交轴.
9、解:
对整体受力分析,由牛顿第二定律得:
(1分)
……(2分)
……(2分)
对受力分析如图
由牛顿第二定律得:
……(2分)
由以上可得:
……(2分)
10、解:
(1)受力分析如图
Fcos37o-f=ma(2分)FN=mg+Fsin37o (2分)
F=μFN(1分) a=0.75m/s2(2分),方向水平向右(1分)
(2)由位移公式x=at2=×0.75×42m=6m(4分)
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