牛顿2专题练习
牛顿第二定律基础练习题(带答案)
牛顿第二定律基础练习题一1.关于物体运动状态的改变,下列说法中正确的是A .物体运动的速率不变,其运动状态就不变B .物体运动的加速度不变,其运动状态就不变C .物体运动状态的改变包括两种情况:一是由静止到运动,二是由运动到静止D .物体的运动速度不变,我们就说它的运动状态不变2、在牛顿第二定律公式F =kma 中,比例系数k 的数值A 、在任何情况下都等于1B 、k 值的数值是由质量、加速度和力的大小所决定的C 、k 值的数值是由质量、加速度和力的单位所决定的D 、在国际单位制中,k 的数值一定等于13、下列说法正确的是A 、质量较大的物体的加速度一定小B 、受到外力较小的物体加速度一定小C 、物体所受合外力的方向一定与物体的运动方向相同D 、物体所受合外力的方向一定与物体的加速度的方向相同4、由实验结论可知,当质量不变时物体的加速度与所受外力成正比,则可知无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是当我们用一个力推桌子没有推动时是因为A 、这一结论不适用于静止的物体B 、桌子的加速度很小,速度增量很小,眼睛不易觉察到C 、推力小于摩擦力,加速度是负值D 、推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零,物体的加速度为零,所以原来静止仍静止5、对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力,当力刚开始作用的瞬间A 、物体立即获得速度B 、物体立即获得加速度C 、物体同时获得速度和加速度D 、由于物体未来得及运动,所以速度和加速度都为零6、用力F 1单独作用于某一物体上可产生加速度为3m/s 2,力F 2单独作用于这一物体可产生加速度为1m/s 2,若F 1、F 2同时作用于该物体,可能产生的加速度为A 、1 m/s 2B 、2 m/s 2C 、3 m/s 2D 、4 m/s 2*7、如图所示,车厢底板光滑的小车上用两个量程为20N 完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为1kg 的物块,当小车在水平地面上做匀速运动时,两弹簧秤的示数均为10N ,当小车做匀加速运动时弹簧秤甲的示数变为8N ,这时小车运动的加速度大小是A 、2 m/s 2B 、4 m/s 2C 、6 m/s 2D 、8m/s 28、一个物体受到两个互相垂直的外力的作用,已知F 1=6N ,F 2=8N ,物体在这两个力的作用下获得的加速度为2.5m/s 2,那么这个物体的质量为 kg 。
牛顿第二定律综合练习题专题
牛顿第二定律综合专题1. 光滑斜面上,放有质量为M的木板,木板上表面粗糙,为使木板能在斜面上静止不动,今有一质量为m的猫在上面奔跑,求猫的运动方向和加速度大小。
2. 在倾斜角α=30°的光滑斜面上,通过定滑轮连接着质量mA=mB=1kg的两个物体,开始使用手拖住A,其离地高h=5m,B位于斜面底端撤去手后,求(1)A即将着地时A的动能(2)物体B离低端的最远距离(斜面足够长)3. 质量为一千克的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的摩擦因素为0.1,在木板左端放置一块质量为一千克,大小不算的铁块,铁块与动摩擦因素为0.4,取g等于10。
求,当木板长为1m,在铁块上加一个水平向右的恒力8N,多少时间铁块运动到木板右端?4. 如图所示。
已知斜面倾角30°,物体A质量mA=0.4㎏,物体B质量mB=0.7㎏,H=0.5m。
B从静止开始和A一起运动,B落地时速度为ν=2m/s。
若g取10m/s²,绳的质量及绳的摩擦不计,求:【1】:物体与斜面间的动摩擦因素【2】:物体沿足够长的斜面滑动的最大距离5. 一个质量为0.1kg的小球,用细线吊在倾角为37度的斜面顶端。
系统静止是绳子与斜面平行,不计一切摩擦,系统向有加速运动,当其加速度分别为5米每平方秒,10米每平方秒,24米每平方秒时,绳子受到的拉力分别为多少?6. 质量为m初速度为10m/s的木块沿倾角为37°的斜面从低端上滑,摩擦因素为0.5求经过多长时间到达距底端3.2m处7. 设从高空落下的石块受到的空气阻力与它的速度大小成正比,即f=kv,当下落的速度变为10m/s时,其加速度大小为6m/s2,当它接近地面时,已做匀速运动,则石块做匀速运动时的速度是多大?8. 质量为M的无题沿半径为R的圆形轨道滑下,当物体通过最低点B时速度为V,已知物体与轨道间的动摩擦因数为μ求物体滑到B点时受到的摩擦力是多少。
9. m=2kg的静止在水平面上,现用F=5.0N的水平拉力作用在物体上 t=4.0s内产生x=4.0m的位移问:物体与水平面间地动摩擦因数为多少要是物体产生20.0m的位移,则这个水平拉力最少作用多长时间10. 在平直的公路上,汽车由静止出发匀加速行驶,通过距离S后,关闭油门,继续滑行2S距离后停下,加速运动时牵引力为F,则运动受到的平均阻力大小是()11. 水平传送带长度20米,以2米每秒的速度作匀速运动。
初二物理-牛顿第二定律测试题(含答案)
初二物理-牛顿第二定律测试题(含答案)1. 选择题1. 牛顿第二定律是指物体的加速度与作用力的关系。
根据牛顿第二定律,当物体所受的作用力增大时,物体的加速度会:- A. 增大- B. 减小- C. 保持不变- D. 无法确定答案:A.增大2. 一个质量为2千克的物体受到一个作用力2牛顿的作用,求物体的加速度。
- A. 0.5 m/s^2- B. 1 m/s^2- C. 2 m/s^2- D. 4 m/s^2答案:B. 1 m/s^23. 物体的质量为2千克,受到一个作用力4牛顿,求物体的加速度。
- A. 0.5 m/s^2- B. 1 m/s^2- C. 2 m/s^2- D. 4 m/s^2答案:C. 2 m/s^24. 如果一个力为5牛顿的物体所受到的阻力也为5牛顿,那么物体的净加速度是多少?- A. 0 m/s^2- B. 5 m/s^2- C. 10 m/s^2- D. 25 m/s^2答案:A. 0 m/s^25. 物体的质量为6千克,受到一个净作用力36牛顿,求物体的加速度。
- A. 0.5 m/s^2- B. 1 m/s^2- C. 2 m/s^2- D. 6 m/s^2答案:B. 1 m/s^22. 解答题1. 描述一下牛顿第二定律的定义和公式。
答案:牛顿第二定律是指当作用在一个物体上的合力不为零时,物体的加速度与该力成正比,与物体的质量成反比。
其数学公式为F = ma,其中F表示作用在物体上的合力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。
2. 如果一个物体的净作用力为零,将会发生什么情况?答案:如果一个物体的净作用力为零,物体将保持静止或保持匀速直线运动。
根据牛顿第一定律(惯性定律),物体在没有外力作用时将保持其状态不变。
以上为初二物理-牛顿第二定律测试题(含答案)的内容。
希望对你的研究有所帮助!参考资料:- 无法确定。
牛顿第二定律练习题
牛顿第二定律双基训练★1.关于牛顿第二定律,正确的说法是( ).【1】(A)物体的质量跟外力成正比,跟加速度成反比(B)加速度的方向一定与合外力的方向一致(C)物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比(D)由于加速度跟合外力成正比,整块砖的重力加速度一定是半块砖重力加速度的2倍答案:BC★2.课本中实验是用以下什么步骤导出牛顿第二定律的结论的( ).【1】(A)同时改变拉力F和小车质量m的大小(B)只改变拉力F的大小,小车的质最m不变(C)只改变小车的质量m,拉力F的大小不变(D)先保持小车质量m不变,研究加速度a与F的关系,再保持F不变,研究a与m的关系,最后导出a与m及F的关系答案:D★3.物体静止在光滑的水平桌面上.从某一时刻起用水平恒力F推物体,则在该力刚开始作用的瞬间( ).【1】(A)立即产生加速度,但速度仍然为零(B)立即同时产生加速度和速度(C)速度和加速度均为零(D)立即产生速度,但加速度仍然为零答案:A★4.合外力使一个质量是0.5kg的物体A以4m/s2的加速度前进,若这个合外力使物体B 产生2.5m/s2的加速度,那么物体B的质量是______kg.【1】答案:0.8★5.完成下表空格中的内容.【2】★★6.在牛顿第二定律公式F=kma中,比例系数k的数值( ).【2】(A)在任何情况下都等于1(B)是由质量m、加速度a利力F三者的大小所决定的(C)是由质量m、加速度a和力F三者的单位所决定的(D)在国际单位制中一定等于1答案:CD★★7.用2N的水平力拉一个物体沿水平面运动时,物体可获得1m/s2的加速度;用3N的水平力拉物体沿原地面运动,加速度是2m/s2,那么改用4N的水平力拉物体,物体在原地面上运动的加速度是______m/s2,物体在运动中受滑动摩擦力大小为______N.【2】答案:3,1纵向应用★★8.一轻质弹簧上端固定,下端挂一重物体,平衡时弹簧伸长4cm,现将重物体向下拉1cm然后放开,则在刚放开的瞬时,重物体的加速度大小为( ).【1.5】(A)2.5m/s2(B)7.5m/s2(C)10m/s2(D)12.5m/s2答案:A★★9.力F1单独作用在物体A上时产生的加速度为a1=5m/s2,力F2单独作用在物体A上时产生的加速度为a2=-1m/s2.那么,力F1和F2同时作用在物体A上时产生的加速度a的范围是( ).【1.5】(A)0≤a≤6m/s2B)4m/s2≤a≤5m/s2(C)4m/s2≤a≤6m/s2(D)0≤a≤4m/s2答案:C★★10.航空母舰上的飞机跑道长度有限.飞机回舰时,机尾有一个钩爪,能钩住舰上的一根弹性钢索,利用弹性钢索的弹力使飞机很快减速.若飞机的质量为M=4.0×103kg,同舰时的速度为v=160m/s,在t=2.0s内速度减为零,弹性钢索对飞机的平均拉力F=______N(飞机与甲板间的摩擦忽略不计).【2】答案:3.2×105★★11.某人站在升降机内的台秤上,他从台秤的示数看到自己体重减少20%,则此升降机的运动情况是______,加速度的大小是______m/s.(g取10m/s2).【2】答案:匀加速下降或匀减速上升,2★★12.质量为10kg的物体,原来静止在水平面上,当受到水平拉力F后,开始沿直线作匀加速运动,设物体经过时间t位移为s,且s、t的关系为s=2t2,物体所受合外力大小为______N,第4s末的速度是______m/s,4s末撤去拉力F,则物体再经10s停止运动,则F=______N,物体与平面的摩擦因数μ=______(g取10m/s2).【4】答案:40,16,56,0.16★★★13.在粗糙的水平面上,物体在水平推力作用下由静止开始作匀加速直线运动,作用一段时间后,将水平推力逐渐减小到零,则在水平推力逐渐减小到零的过程中( ).【2】(A)物体速度逐渐减小,加速度逐渐减小(B)物体速度逐渐增大,加速度逐渐减小(C )物体速度先增大后减小,加速度先增大后减小(D )物体速度先增大后减小,加速度先减小后增大答案:D★★14.如图所示,物体P 置于水平面上,用轻细线跨过质量不计的光滑定滑轮连接一个重力G =10N 的重物,物体P 向右运动的加速度为a 1;若细线下端不挂重物,而用F =10N 的力竖直向下拉细线下端,这时物体P 的加速度为a 2,则( ).【2】(A )a 1>a 2 (B )a 1=a 2(C )a 1<a 2 (D )条件不足,无法判断答案:C★★★15.在做“验证牛顿第二定律”的实验时(装置如图所示):【5】(1)下列说法中正确的是( ).(A )平衡运动系统的摩擦力时,应把装砂的小桶通过定滑轮拴在小车上(B )连接砂桶和小车的轻绳应和长木板保持平行(C )平衡摩擦力后,长木板的位置不能移动(D )小车应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车答案:BCD(2)研究在作用力F 一定时,小车的加速度a 与小车质量M 的关系,某位同学设计的实验步骤如下:(A )用天平称出小车和小桶及内部所装砂子的质量.(B )按图装好实验器材.(C )把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶.(D )将打点计时器接在6V 电压的蓄电池上,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,并在纸带上标明小车质量..(E )保持小桶及其中砂子的质量不变,增加小车上的砝码个数,并记录每次增加后的M 值,重复上述实验.(F )分析每条纸带,测量并计算出加速度的值.(G )作a -M 关系图像,并由图像确定a 、M 关系.①该同学漏掉的重要实验步骤是______,该步骤应排在______步实验之后.②在上述步骤中,有错误的是______,应把______改为______.③在上述步骤中,处理不恰当的是______,应把______改为______.答案:○1平衡摩擦力,B ○2D ,蓄电池,学生电源G ,a -M ,M1a ★★★16.利用上题装置做“验证牛顿第二定律”的实验时:【8】(1)甲同学根据实验数据画出的小车的加速度a 和小车所受拉力F 的图像为右图所示中的直线Ⅰ,乙同学画出的图像为图中的直线.直线Ⅰ、Ⅱ在纵轴或横轴上的截距较大.明显超出了误差范围,下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释,其中可能正确的是( ).(A )实验前甲同学没有平衡摩擦力(B )甲同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了(C )实验前乙同学没有平衡摩擦力(D )乙同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了(2)在研究小车的加速度a 和小车的质量M 的关系时,由于始终没有满足M 》m (m 为砂桶及砂桶中砂的质量)的条件,结果得到的图像应是如下图中的图( ).(3)在研究小车的加速度a 和拉力F 的关系时,由于始终没有满足M 》m 的关系,结果应是下图中的图( ).答案:(1)BC (2)D (3)D★★★17.物体在水平地面上受到水平推力的作用,在6s 内力F的变化和速度v 的变化如图所示,则物体的质量为______kg ,物体与地面的动摩擦因数为______.【3】答案:4,0.025★★★18.如图所示,在固定的光滑水平地面上有质量分别为m A 和m B 的木块A 、B .A 、B 之间用轻质弹簧相连接,用水平向右的外力F 推A ,弹簧稳定后,A 、B 一起向右作匀加速直线运动,加速度为a 以向右为正方向.在弹簧稳定后的某时刻,突然将外力F 撤去,撤去外力的瞬间,木块A 的加速度是a A =______,小块B 的加速度是a B =______.【3】答案:AB m a m ,a ★★★19.长车上载有木箱,木箱与长车接触面间的静摩擦因数为0.25.如长车以v =36km /h 的速度行驶,长车至少在多大一段距离内刹车,才能使木箱与长车间无滑动(g 取10m /s 2)?p .27【3】答案:20m★★★20.质量为24kg 的气球,以2m /s 的速度竖直匀述上升.当升至离地面300m 高处时,从气球上落下一个体积很小(与气球体积相比)、质量为4kg 的物体.试求物体脱离气球5s 后气球距地面的高度(g 取10m /s 2).【3】答案:335m★★★21.质量为20kg 的物体若用20N 的水平力牵引它,刚好能在水平面上匀速前进.问:若改用50N 拉力、沿与水平方向成37°的夹角向斜上方拉它,使物体由静止出发在水平而上前进2.3m ,它的速度多大?在前进2.3m 时撤去拉力,又经过3s ,物体的速度多大(g 取10m /s 2)?【5】答案:2.3m /s★★★22.一质量为2kg 的物体放在光滑水平面上,初速度为零.先对物体施加向东的恒力F =8N ,历时1s ,随即把此力改为向西,大小不变历时1s ,接着把此力改为向东,大小不变历时1s ……如此反复,只改变力的方向,共历时4s .在这4s 内,画出此过程的a -t 图和v -t 图,并求这4s 内物体经过的位移.【5】答案:a -t 图、v -t 图,如图.位移为8m★★★23.如图所示,半径分别为r 和R 的圆环竖直叠放(相切)于水平面上,一条公共斜弦过两圆切点且分别与两圆相交于a 、b 两点.在此弦上铺一条光滑轨道,且令一小球从b 点以某一初速度沿轨道向上抛出,设小球穿过切点时不受阻挡.若该小球恰好能上升到a 点,则该小球从b 点运动到a 点所用时间为多少?【5】答案:g)r R 2t +=( ★★★24.伽利略的题目:如图所示,试证明,质点从竖直平面内的圆环上的各个点沿弦的方向安装的斜面向滑到最低点D 所用的时间都相等,都等于从最高点A 自由下落到最低点D 所用的时间,假设斜面与质点间无摩擦.【3】答案:略横向拓展★★★25.惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中,这个系统的重要元件之一是加速度计.加速度计的构造原理的示意图如图所示.滑导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m 的滑块,滑块两侧分别与劲度系数均为k 的弹簧相连,两弹簧的另一端与固定壁相连.滑块原来静止,弹簧处于自然长度.滑块上有指针,可通过标尺测出滑块的位移,然后通过控制系统进行制导.设某段时间内导弹沿水平方向运动,指针向左偏离O 点的距离为s ,则这段时间内导弹的加速度( ).(2001年全国高考试题)【3】(A )方向向左,大小为mks (B )方向向右,大小为m ks (C )方向向左,大小为m 2ks (D )方向向右,大小为m 2ks 答案:D★★★26.如图所示,均匀板可绕中点O 转动,两人站在板上时,板恰能水平静止,AO =2BO .若两人在板上同时开始作初速为零的匀加速运动,板仍保持静止,关于人1和人2的运动方向,加速度的大小,下列判断中正确的是( ).【2】(A )相向运动,a 1:a 2=1:4 (B )相背运动,a 1:a 2=2:1(C )相向运动,a 1:a 2=2:1 (D )相背运动,a 1:a 2=4:1答案:BC★★★★27.在粗糙水平面上放着一箱子,前面的人用与水平方向成仰角θ1的力F 1拉箱子,同时,后面的人用与水平方向成俯角θ2的推力F 2推箱子,此时箱子的加速度为a .如果撤去推力F 2,则箱子的加速度( ).(1996年全国力学竞赛试题)【4】(A )一定增大 (B )一定减小(C )可能不变 (D )不是增大就是减小,不可能不变答案:C★★★★28.如图所示,将金属块m 用压缩的轻弹簧卡在一矩形的箱中.在箱的上顶板和下底板装有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动,当箱以a =2.0m /s 2的加速度竖直向上作匀减速运动时,上顶板的压力传感器显示的压力为6.0N ,下底板的压力传感器显示的压力为10.0N (g 取10m /s 2).(1)若上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器示数的一半,试判断箱的运动情况.(2)要使上顶板压力传感器的示数为零,箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的?【10】答案:(1)匀速直线运动(2)作向上匀加速或向下匀减速直线运动牛顿第二定律的应用双基训练★★★1.竖直向上飞行的子弹,达到最高点后又返回原处,设整个运动过程中,子弹受到的阻力与速率成正比,则整个运动过程中,加速度的变化是( ).【2】(A )始终变小 (B )始终变大(C )先变大后变小 (D )先变小后变大答案:A★★★2.如图所示,质量分别为m 1和m 2的两个物体中间以轻弹簧相连,并竖直放置.今设法使弹簧为原长(仍竖直),并让它们从高处同时由静止开始自由下落,则下落过程中弹簧形变将是(不计空气阻力)( ).【2】(A )若m 1>m 2,则弹簧将被压缩(B )若m 1<m 2,则弹簧将被拉长(C )只有m 1=m 2,弹簧才会保持原长(D )无论m 1和m 2为何值,弹簧长度均不变答案:D★★★3.如图所示,自由下落的小球,从它接触竖直放置的弹簧开始,到弹簧被压缩到最短的过程中,小球的速度和所受外力的合力变化情况是( ).【2】(A )合力变小,速度变小(B )合力变小,速度变大(C )合力先变小后变大,速度先变大后变小(D )合力先变大后变小,速度先变小后变大答案:C★★★4.如图所示,质量不等的木块A 和B 的质量分别为m 1和m 2,置于光滑的水平面上.当水平力F 作用于左端A 上,两物体一起作匀加速运动时,A 、B 间作用力大小为F 1.当水平力F 作用于右端B 上,两物体一起作匀加速运动时,A 、B 间作用力大小为F 2,则( ).【3】(A )在两次作用过程中,物体的加速度的大小相等(B )在两次作用过程中,F 1+F 2<F(C )在两次作用过程中,F 1+F 2=F(D )在两次作用过程中,2121m m F F答案:ACD★★5.如图所示.质量为M 的框架放在水平地面上,一轻质弹簧上端固定在框架上,下端挂一个质量为m 的小球,小球上下振动时,框架始终没有跳起,当框架对地面的压力为零的瞬间,小球加速度的大小为( ).【2】(A )g (B )m g )m M (- (C )0 (D )mg )m M (+ 答案:D★★★6.如图所示,五块完全相同的木块并排放在水平地面上,它们与地面间的摩擦不计.当用力F 推1使它们共同加速运动时,第2块木块对第3块木块的推力为______.【2】答案:F 53纵向应用★★★7.如图所示,一轻绳绕过轻滑轮,绳的一端挂一个质量为60kg 的物体,另一端有一个质量也为60kg 的人拉住绳子站在地上,现人由静止开始沿绳子向上爬,在人向上爬的过程中( ).【2】(A )物体和人的高度差不变(B )物体和人的高度差减小(C )物体始终静止不动(D )人加速、匀速爬时物体和人的高度差变化情况不同答案:A★★★8.如图所示,车厢里悬挂着两个质量不同的小球,上面的球比下面的球质量大,当车厢向右作匀加速运动(空气阻力不计)时,下列各图中正确的是( ).p .24【2】答案:B★★★9.如图所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为m 的小球,下列关于杆对球的作用力F 的判断中,正确的是( ).【3】(A )小车静止时,F =mgcosθ方向沿斜杆向上(B )小车静止时,F =mgcosθ方向垂直斜杆向上(C )小车向右以加速度a 运动时,θsin mg F = (D )小车向左以加速度a 运动时,22)mg ()ma F +=(,方向斜向左上方,与竖直方向的夹角为ga arctan =α 答案:D★★★10.如图所示,两上下底面平行的滑块重叠在一起,置于固定的、倾角为θ的斜面上,滑块A 、B 的质量分别为M 、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.已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下,滑块上B 受到的摩擦力( ).【3】(A )等于零 (B )方向沿斜面向上(C )大小等于μ1mgcosθ (D )大小等于μ2mgcosθ答案:BC★★★11.如图所示,在光滑水平而上有一质量为M 的斜劈,其斜面倾角为α,一质量为m 的物体放在其光滑斜面上,现用一水平力F推斜劈,恰使物体m 与斜劈间无相对滑动,则斜劈对物块m 的弹力大小为( ).【4】(A )mgcosα(B )αcos mg (C )αcos )m M (mF +(D )αsin )m M (mF + 答案:BD★★★12.如图所示,一轻绳通过一光滑定滑轮,两端各系一质量为m 1和m 2的物体,m 1放在地面上,当m 2的质量发生变化时,m 1的加速度a 的大小与m 2的关系大致如下图所示中的图( ).【3】答案:D★★★13.如图所示,一个轻弹簧,B 端固定,另一端C 与细绳一端共同拉着一个质量为m 的小球,细绳的另一端A 也固定,且AC 、BC 与竖直方向的夹角分别为θ1和θ2,则烧断细绳的瞬间,小球的加速度a 1=______,弹簧在C 处与小球脱开时小球的加速度a 2=_____.【3】答案:1212gsin ,g )(sin sin θθθθ+ ★★★14.如图所示,斜面倾角为α=30°,斜面上边放一个光滑小球,用与斜面平行的绳把小球系住,使系统以共同的加速度向左作匀加速运动,当绳的拉力恰好为零时,加速度大小为______.若以共同加速度向右作匀加速运动,斜面支持力恰好为零时,加速度的大小为______p .27【5】 答案:g 3,g 33 ★★★15.如图所示,小车上有一竖直杆,总质量为M ,杆上套有一块质量为m 的木块,杆与木块间的动摩擦因数为μ,小车静止时木块可沿杆自由滑下.问:必须对小车施加多大的水平力让车在光滑水平面上运动时,木块才能匀速下滑?【5】答案:g )m M (1F +=μ★★★16.为测定木块与斜面之间的动摩擦因数,某同学让木块从斜面上端自静止起作匀加速下滑运动,如图所示.他使用的实验器材仅限于:①倾角固定的斜面(倾角未知),②木块,③秒表,④米尺.实验中应记录的数据是______,计算动摩擦因数的公式是______.为了减小测量的误差,可采用的办法是______.(1997年上海高考试题)【5】答案:h ,d ,L ,t ;dgt 2L d h 22-=μ;多次测量取平均值的方法 ★★★17.如图所示,传送带上表面水平运动,可以把质量m =20kg的行李包沿水平方向送上平板小车的左端.小车的质量M =50kg ,原来静止停在光滑的水平面上,行李包与小车平板间的动摩擦因数是0.4,小车长1-5m .如果传送带将行李包以v 1=2.8m /s 的速度送上小车,问在这种情况下,行李包在小车上相对于平板车滑行的时间是多少?【5】 答案:0.5s★★★18.风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力.现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室.小球孔径略大于细杆直径,如图所示.(1)当杆在水平方向上同定时,调节风力的大小,使小球在杆上作匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍.求小球与杆间的动摩擦因数.(2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向间夹角为37°并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离s 所需时间为多少(sin37°=0.6,cos37°=0.8)?(2000年上海高考试题)【7】 答案:(1)0.5(2)6gs 3g2 ★★★19.如图所示,质发最为0.2kg 的小球A 用细绳悬挂于车顶板的O 点,当小车在外力作用下沿倾角为30°的斜面向上作匀加速直线运动时,球A的悬线恰好与竖直方向成30°夹角.问:(1)小车沿斜面向上运动的加速度多大?(2)悬线对球A 的拉力是多大?g 取10m /s 2.【6】答案:(1)10m /s 2(2)N 32纵向应用★★★20.如图所示是光滑斜面上由静止开始自由下滑的小球的闪光照片,已知闪光频率是每秒10次,图中AB =2.4cm ,BC =7.3cm ,CD =12.2cm ,DE =17.1cm ,据此估算斜面的倾角大小.【5】答案:30°★★★21.如图所示,在光滑水平面上有一密闭水箱,A 、B 、C 三个小球的密度分别为:ρA >ρ水,ρB =ρ水,ρC 〈ρ水,均用细线系在水箱中开始时,水箱静止,细线竖直.现用力向右突然拉动水箱,则().【3】(A )细线均竖直(B )A 线左倾,C 线右倾,B 线竖直(C )细线均左倾(D )A 线右倾,C 线左倾,B 线竖直答案:B★★★22.在水平地面上有一辆运动的平板小车,车上固定一个盛水的烧杯,烧杯的直径为L ,当小车作加速度为a 的匀加速运动时,水面呈如图所示,则小车的加速度方向为______,左右液面的高度差h 为______.答案:向右,gaL ★★★★23.蹦床运动是一种新兴的体育运动项目.运动员在一张水平放置的弹性网上上下蹦跳,同时做出各种优美的姿势.将运动员视为质量为50kg 的质点,在竖直方向上蹦跳的周期为3s ,离弹簧网的最大高度为5m ,则运动员与弹簧网接触期间弹簧网对运动员的平均弹力大小为_____N (g 取10m /s 2).【5】答案:1500★★★★24.如图所示,倾角为α=30°的传送带以恒定速率v =2m /s 运动,皮带始终是绷紧的,皮带AB 长为L =5m ,将质量为m =1kg 的物体放在A点,经t =2.9s 到达B 点,求物体和皮带间的摩擦力.【7】答案:0.8s 前7.5N ,0.8s 后5N★★★★25.如图所示,物体A 、B 的质量m A =m B =6kg ,三个滑轮质量及摩擦均可忽略不计.物体C 与物体A 用细绳相连,细绳绕过三个滑轮,试问物体C 质量为多少时物体B 能够静止不动?【7】答案:m C ≤2kg★★★★26.如图所示,绳子不可伸长,绳和滑轮的重力不计,摩擦不计.重物A 和B 的质量分别为m 1和m 2,求当左边绳上端剪断后,两重物的加速度.【6】答案:g 4m m )2m m (2a 12121++=,g 4m m )2m m (a 12121++= ★★★★27.如图所示,光滑的圆球恰好放存木块的圆弧槽内,它们的左边接触点为A ,槽半径为R ,且OA 与水平面成α角.球的质量为m ,木块的质量为M ,M 所处的平面是水平的,各种摩擦及绳、滑轮的质量都不计.则释放悬挂物P 后,要使球和木块保持相对静止,P 物的质量的最大值是多少?【12】答案:α≤45°时,不论P 多大,小球均不会翻出.α>45°时,ααcot 1cot )m M (m P -+= ★★★★28.如图所示,一条轻绳两端各系着质量为m 1和m 2的两个物体,通过定滑轮悬挂在车厢顶上,m 1>m 2,绳与滑轮的摩擦忽略不计.若车以加速度a 向右运动,m 1仍然与车厢地板相对静止,试问:(1)此时绳上的张力T .(2)m 1与地板之间的摩擦因数μ至少要多大?【12】答案:(1)222a g m T +=(2)22211a g m g m a m +-≥μ。
高中物理牛顿第二定律经典练习题专题训练(含答案)
高中物理牛顿第二定律经典练习题专题训
练(含答案)
高中物理牛顿第二定律经典练题专题训练(含答案)
1. Problem
已知一个物体质量为$m$,受到一个力$F$,物体所受加速度为$a$。
根据牛顿第二定律,力、质量和加速度之间的关系可以表示为:
$$F = ma$$
请计算以下问题:
1. 如果质量$m$为2kg,加速度$a$为3m/s^2,求所受的力
$F$的大小。
2. 如果质量$m$为5kg,力$F$的大小为10N,求物体的加速度$a$。
2. Solution
使用牛顿第二定律的公式$F = ma$来解决这些问题。
1. 问题1中,已知质量$m$为2kg,加速度$a$为3m/s^2。
将这些值代入牛顿第二定律的公式,可以得到:
$$F = 2 \times 3 = 6 \,\text{N}$$
所以,所受的力$F$的大小为6N。
2. 问题2中,已知质量$m$为5kg,力$F$的大小为10N。
将这些值代入牛顿第二定律的公式,可以得到:
$$10 = 5a$$
解方程可以得到:
$$a = \frac{10}{5} = 2 \,\text{m/s}^2$$
所以,物体的加速度$a$为2m/s^2。
3. Conclusion
通过计算题目中给定的质量、力和加速度,我们可以使用牛顿第二定律的公式$F = ma$来求解相关问题。
掌握这一定律的应用可以帮助我们更好地理解物体运动的规律和相互作用。
牛顿第二定律图象专题练习(有答案)
1.如图所示,汽车以10m /s 的速度匀速驶向路口,当行驶至距路口停车线20m 处时,绿灯还有3s 熄灭.而该汽车在绿灯熄灭时刚好停在停车线处,则汽车运动的 速度一时间 图象可能是 ( BC )2.原来静止的物体受到外力F 的作用,如图所示为力F 随时间变化的图象,则与F —t 图象对应的v —t 图象是下图中的( )解析:由F —t 图象可知,在0~t 内物体的加速度a 1=F m ,做匀加速直线运动;在t ~2t 内物体的加速度a 2=Fm ,但方向与a 1反向,做匀减速运动,故选B. 答案:B3.雨点从高空由静止下落,在下落过程中,受到的阻力与雨点下落的速度成正比,图中能正确反映雨点下落运动情景的是( D)A .①②B .②③C .①④D .①③ 4.一物块以一定的速度滑上静止于光滑水平面上的足够长的木板,它们的v-t 图像如图所示。
则物块与长木板两物体的质量之比及两者之间的摩擦因数分别为( D ) A . B .C .D .5.把一钢球系在一根弹性绳的一端,绳的另一端固定在天花板上,先把钢球托起(如图所示),然后放手.若弹性绳的伸长始终在弹性限度内,关于钢球的加速度a 、速度v 随时间t 变化的图象,下列说法正确的是:( )310A .甲为a -t 图象B .乙为a -t 图象C .丙为v -t 图象D .丁为v -t 图象5.【解析】由题图可知,弹性绳处于松弛状态下降时钢球做自由落体运动,绷紧后小球做简谐运动;当小球上升至绳再次松弛时做竖直上抛运动,故v ~t 图象为图甲,a ~t 图象为图乙.[答案] B6.作用于水平面上某物体的合力F 与时间t 的关系如图所示,设力的方向向右为正,则将物体从下列哪个时刻由静止释放,该物体会始终向左运动( B ) A .t 1时刻 B .t 2时刻C .t 3时刻D .t 4时刻7.如图所示,质量相等的a 、b 两物体,从斜面上的同一位置A 由静止下滑,经B 点在水平面上滑行一段距离后停下。
牛顿第二定律-板块问题习题练习
牛顿第二定律-板块问题1. (单选)如图甲所示,一滑块置于足够长的木板上,木板放置在水平地面上。
已知滑块和木板的质量均为1kg,滑块与木板间的动摩擦因数为0.3,木板与水平地面间的动摩擦因数为0.1。
现在木板上施加一个F=kt(N)的变力作用,从t=0时刻开始计时,木板所受摩擦力的合力随时间变化的关系如图乙所示,已知t1=5s。
设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度g取10m/s2,则下列说法正确的是()A.k=0.6B.t2=12.5sC.0∼t2,滑块的位移大小为337.5mD.当t=15s时,长木板的加速度大小为2m/s22. (多选)如图甲所示,长木板在粗糙的水平地面上向左运动,某时刻一质量与长木板相等的滑块(可视为质点)水平向左以某一初速度从右端滑上木板,滑块始终在木板上且滑块的动能一位移(E k−x)图像如图乙所示。
已知长木板与地面间的动摩擦因数为0.1,重力加速度大小为10m/s2,则()A.小滑块和木板的质量均为0.25kgB.小滑块与木板之间的动摩擦因数是0.6C.小滑块滑上木板瞬间,木板的初速度大小为23m/sm,小滑块才不会冲出木板D.木板长度至少要493.如图甲所示,一足够长的木板静止在光滑的水平地面上,可视为质点的小滑块质量为m=1kg,置于木板中央A处.从t=0时刻开始,木板在一定时间内受到水平方向的恒定拉力F,其运动的速度-时间图象如图乙所示.已知滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2,木板与滑块间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2.求:4.5.(1)t=0时刻滑块加速度的大小;6.(2)拉力F的大小;7.(3)为使滑块不从木板上滑落,木板的长度至少为多少?8.倾角为θ=30°光滑斜面固定在水平面上,其上有一质量为m的滑板B,滑板下端与斜面低端挡板的距离x=2.5m,上端也放一质量为m的小滑块A(可视作质点),将A和B同时静止释放,滑板B与挡板发生第二次碰撞时,滑块A位于滑板B的下端,,已知滑板与挡板碰撞即以原速率反弹,碰撞时间极短,A、B间的动摩擦因数为μ=√32取重力速度g=10m/s,求:9.(1)从静止释放,到滑板B与挡板第一次碰撞经历的时间t0;10.(2)滑板B与挡板第一次碰撞后沿斜面上升的最大距离x1;11.(3)滑板B的长度L。
牛顿第二定律习题(含答案)
牛顿第二定律习题一、不定向选择1、下列说法正确的是()A、物体所受合外力减小,速度可能增大B、只要有力作用在物体上,加速度就不为零C、物体所受合外力的大小不变,其加速度也一定不变D、一个物体不论处于什么运动状态,合外力相同,加速度就相同2、一个物体受到的重力10N,将该物体竖直上抛,运动中受到的空气阻力大小恒为2N,则上升、下降过程中的加速度大小之比是()A. 1:1B. 3:2C. 2:3D. 4:13.设洒水车的牵引力不变,所受阻力与车重成正比,洒水车在平直路面上行驶原来是匀速的,开始洒水后,它的运动情况将是( C )A.继续作匀速运动. B.变为作匀加速运动.C.变为作变加速运动. D.变为作匀减速运动.4.甲车质量是乙车质量的2倍,把它们放在光滑水平面上,用力F作用在静止的甲车上时,得到2m/s2的加速度.若用力F作用在静止的乙车上,经过2s,乙车的速度大小是( D )A.2m/s. B.4m/s.C.6m/s. D.8m/s.5.如果力F在时间t内能使质量m的物体移动距离s,那么( AD )A.相同的力在相同的时间内使质量是一半的物体移动2s的距离.B.相同的力在一半时间内使质量是一半的物体移动相同的距离.C.相同的力在两倍时间内使质量是两倍的物体移动相同的距离.D.一半的力在相同时间内使质量是一半的物体移动相同的距离.6.原来作匀加速直线运动的物体,当它所受的合外力逐渐减小时,则( B )A.它的加速度将减小,速度也减小.B.它的加速度将减小,速度在增加.C.它的加速度和速度都保持不变.D.它的加速度和速度的变化无法确定.二、填空题7、一个物体受到两个互相垂直的外力的作用,已知F1=6N,F2=8N,物体在这两个力的作用下获得的加速度为2.5m/s2,那么这个物体的质量为kg。
8、一个质量为m=2kg的物体,受到F1=6N、F2 =5N、F3 =4N三个力的作用处于静止状态,若将F1撤除,物体的加速度大小为,方向。
高一物理【利用牛顿第二定律解决动力学实验】专题训练
1高一物理【利用牛顿第二定律解决动力学实验】专题训练 题组一 探究加速度与力、质量的关系1.甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图(a)、(b)、(c)所示的实验装置,探究“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。
已知他们使用的小车完全相同,小车的质量为M ,重物的质量为m ,试回答下列问题:(1)①甲、乙、丙三个实验小组中,必须补偿小车和长木板之间的阻力的实验小组是 。
A.甲、乙、丙B.甲、乙C.甲、丙②实验时,必须满足“M 远大于m ”的实验小组是 (填“甲”“乙”或“丙”)。
③实验时,甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确,他们作出的a-F图线如图(d)中A、B、C所示,则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是(填“A、B、C”“C、B、A”或“C、A、B”)。
(2)实验中,有同学用打点计时器得到了在不同拉力作用下的几条较为理想的纸带,并在纸带上每5个点取一个计数点,按打点先后依次标为0,1,2,3,4,5。
由于不小心,几条纸带都被撕断了,如图所示(交流电源的频率为50 Hz,图中数据为相邻两计数点间的距离),请根据给出的四段纸带判断:在b、c、d三段纸带中,可能是从纸带a上撕下的是。
A.bB.cC.dD.无法确定(3)小明同学采用图(b)所示实验装置探究“质量一定时加速度与力的关系”实验,以弹簧测力计的示数F为横坐标,加速度a为纵坐标,画出的a-F图像是图(d)中的一条直线,图线与横坐标的夹角是θ,求得图线的斜率为k,则小车的质量为。
题组二测定动摩擦因数232.如图(a)所示,某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验。
所用器材有:铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率为50 Hz 的交流电源、纸带等。
某次实验时,调整木板与水平面的夹角使θ=30°。
接通电源,开启打点计时器,释放铁块,铁块从静止开始沿木板滑下。
多次重复后选择点迹清晰的一条纸带,如图(b)所示。
牛顿第二定律练习题(经典好题)
正交分解法1:例. 1.如图5所示:三个共点力,F1=5N,F2=10N,F3=15N,θ=60°,它们的合力的x轴方向的分量Fx为 ________N,y轴方向的分量Fy 为 N,合力的大小为 N,合力方向与x轴正方向夹角为。
12. (8分)如图6所示,θ=370,sin370=0.6,cos370=0.8。
箱子重G=200N,箱子与地面的动摩擦因数μ=0.30。
要匀速拉动箱子,拉力F为多大?2如图所示,质量为m的物体在倾角为θ的粗糙斜面下匀速下滑,求物体与斜面间的滑动摩擦因数。
3.(6分)如图10所示,在倾角为α=37°的斜面上有一块竖直放置的档板,在档板和斜面之间放一个重力G=20N的光滑球,把球的重力沿垂直于斜面和垂直于档板的方向分解为力F1和F2,求这两个分力F1和F2的大小。
4.质量为m的物体在恒力F作用下,F与水平方向之间的夹角为θ,沿天花板向右做匀速运动,物体与顶板间动摩擦因数为μ,则物体受摩擦力大小为多少?:5如图所示,物体的质量,用与竖直方向成的斜向右上方的推力把该物体压在竖直墙壁上,并使它沿墙壁在竖直方向上做匀速直线运动。
物体与墙壁间的动摩擦因数,取重力加速度,求推力的大小。
(,)6如图所示,重力为500N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200N的物体,当绳与水平面成60o角时,物体静止,不计滑轮与绳的摩擦,求地面对人的支持力和摩擦力。
正交分解法2:1如图所示,一个人用与水平方向成=角的斜向下的推力F推一个质量为20 kg的箱子匀速前进,如图(a)所示,箱子与水平地面间的动摩擦因数为=0.40.求:(1)推力F的大小;(2)若该人不改变力F的大小,只把力的方向变为与水平方向成角斜向上去拉这个静止的箱子,如图(b)所示,拉力作用2.0 s后撤去,箱子最多还能运动多长距离?(g取10)。
(F=120 N=2.88 m)2.地面上放一木箱,质量为40kg,用100N的力与水平成37°角推木箱,如图5所示,恰好使木箱匀速前进.若用此力与水平成37°角向斜上方拉木箱,木箱的加速度多大?(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)3如图所示,质量为0. 5 kg的物体在与水平面成角的拉力F作用下,沿水平桌面向右做直线运动.经过0.5s,速度由0. 6 m/s变为0. 4 m/s,已知物体与桌面间的动摩擦因数=0.1,求作用力F的大小(0.43)4. 质量为m的物体放在倾角为的斜面上,物体和斜面的动摩擦因数为,如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为多少?牛顿第二定律的应用―――连接体问题一、连接体与隔离体两个或两个以上物体相连接组成的物体系统,称为连接体。
牛二定律及其应用练习题
高一物理必修一牛顿运动定律及其运用练习题1、关于惯性,下列说法正确的是( )A.静止的火车启动时速度变化缓慢,是因为火车静止时惯性大B.战斗机投入战斗时,必须抛掉副油箱,是要减少惯性,保证其运动的灵活性C.在绕地球运转的宇宙飞船内的物体处于失重状态,因而不存在惯性D.乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球惯性大的缘故2、如图所示,物块P及木板Q叠放在水平地面上,木板Q对物块P的支持力的反作用力是( )A.物块P受到的重力B.地面对木板Q的弹力C.物块P对木板Q的压力D.地球对木板Q的吸引力3、质量为60 kg的人站在水平地面上,用定滑轮装置将质量为m =40 kg的重物送入井中.当重物以2 m/s2的加速度加速下落时,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则人对地面的压力大小为(g 取10 m/s2)( )A.200 N B.280 NC.320 N D.920 N4、如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端及一小球相连.设在某一段时间内小球及小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球及小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是( )A.向右做加速运动B.向右做减速运动C.向左做加速运动 D.向左做减速运动5、如图所示,车内绳AB及绳BC拴住一小球,BC水平,车由原来的静止状态变为向右加速直线运动,小球仍处于图中所示的位置,则( )A.AB绳、BC绳拉力都变大B.AB绳拉力变大,BC绳拉力变小C.AB绳拉力变大,BC绳拉力不变D.AB绳拉力不变,BC绳拉力变大6、如图所示,倾角为θ的传送带沿逆时针方向以加速度a加速转动时,小物体A及传送带相对静止,重力加速度为g.则( ) A.只有a>g sinθ,A才受沿传送带向上的静摩擦力作用B.只有a<g sinθ,A才受沿传送带向上的静摩擦力作用C.只有a=g sinθ,A才受沿传送带向上的静摩擦力作用D.无论a为多大,A都受沿传送带向上的静摩擦力作用7、如图所示,竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着两物块A、B,A、B的质量均为2 kg,它们处于静止状态,若突然将一个大小为10 N,方向竖直向下的力施加在物块A上,则此瞬间,A对B的压力大小为(g=10 m/s2)( )A.10 N B.20 NC.25 N D.30 N8、如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物体,A、B间的最大静摩擦力为μmg,现用水平拉力F拉B,使A、B以同一加速度运动,则拉力F的最大值为( )A.μmg B.2μmgC.3μmg D.4μmg9、有一种大型游戏机叫“跳楼机”,参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40 m 高处,然后由静止释放.可以认为座椅沿轨道做自由落体运动2 s后,开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动,且下落到离地面4 m高处时速度刚好减小到零.然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落,将游客送回地面.(取g=10 m/s2)求:(1)座椅在自由下落结束时刻的速度是多大?(2)座椅在匀减速阶段的时间是多少?(3)在匀减速阶段,座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍?10、如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定的斜面底端有一质量m=1.0 kg的物体,物体及斜面间动摩擦因数μ=0.25,现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动,拉力F=10.0 N,方向平行斜面向上,经时间t1=4.0 s绳子突然断了,(sin37°=0.60,cos37°=0.80,g=10 m/s2)求:(1)绳断时物体的速度大小;(2)从绳子断开到物体再返回到斜面底端的运动时间?1、选B.物体的质量是物体惯性大小的量度,物体的惯性是物体的固有属性,只及质量有关,及物体的运动状态无关,抛掉副油箱可以减小质量,故选B.2、选C.两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,所以Q对P的支持力的反作用力是P对Q的压力.3、选B.根据牛顿第二定律有mg-F=ma,得绳子的拉力大小等于F=320 N,然后再对人进行受力分析,由物体的平衡知识得m0g=F+F N,得F N=280 N,根据牛顿第三定律可知人对地面的压力为280 N.B正确.4、选AD.弹簧压缩,小球受向右的弹力,由牛顿第二定律知小球加速度必向右,因此,小球可能向右加速或向左减速,A、D 正确,B、C错误.5、选D.如图,车加速时,球的位置不变,则AB绳拉力沿竖直方向的分力仍为F T1cosθ,且等于重力G,即F T1=Gcosθ,故F T1不变.向右的加速度只能是由BC绳上增加的拉力提供,故F T2增加,所以D正确.6、选B.A及传送带相对静止,倾角为θ的传送带沿逆时针方向以加速度a加速转动时,A有沿斜面向下的加速度a,对A受力分析可知只有a<g sinθ,A才受沿传送带向上的静摩擦力作用,B正确.7、选C.对AB整体分析,当它们处于静止状态时,弹簧的弹力等于整体AB的重力,当施加力F的瞬间,弹力在瞬间不变,故A、B所受合力为10 N,则a=F合/(2m)=2.5 m/s2,后隔离A物块受力分析,得F +mg-F N=ma,解得F N=25 N,所以A对B的压力大小也等于25 N.8、选C.当A 、B 之间恰好不发生相对滑动时力F 最大,此时,对于A 物体所受的合外力为μmg ;由牛顿第二定律知a A =μmg m =μg 对于A 、B 整体,加速度a =a A =μg 由牛顿第二定律得F =3ma =3μmg .9、 (1)设座椅在自由下落结束时刻的速度为v ,由v =gt 1 得:v =20 m/s.(2)设座椅自由下落和匀减速运动的总高度为h ,总时间为t ,则h =40-4=36(m)由h =v 2t 得:t =3.6 s 设座椅匀减速运动的时间为t 2,则t 2=t -t 1=1.6 s.(3)设座椅匀减速阶段的加速度大小为a ,座椅对游客的作用力大小为F ,由v =at 2,得a =12.5 m/s 2 由牛顿第二定律得:F -mg =ma所以F mg=2.25.答案:(1)20 m/s (2)1.6 s (3)2.2510、 (1)物体在绳断前受重力、支持力、拉力、摩擦力四力匀加速沿斜面向上运动,由牛顿第二定律得F -mg sin θ-μmg cos θ=ma 1又v =a 1t 1解得v =8 m/s.(2)绳断前的位移为x 1=0+v 2t 1=16 m 绳断后,物体受三个力匀减速运动直到停止,由牛顿第二定律mg sin θ+μmg cos θ=ma 2 v =a 2t 2 解得t 2=1 sx 2=0+v 2t 2=4 m 物体从斜面下滑的位移为:x =x 1+x 2=20 m加速下滑的加速度为a 3=mg sin θ-μmg cos θm =4 m/s 2 下滑的时间为t 3= 2x a 3=10 s 故从绳子断开到物体再返回到斜面底端的运动时间 t =t 2+t 3=(1+10) s.答案:(1)8 m/s (2)(1+10) s。
牛顿第二定律计算专题
牛二简单综合及传送带1.2.3.4.5.图2—3 图2—1 图2—16.如图2—3所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以10m/s 的速度逆时针转动,在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,已知传送带从A→B 的长度L=5m ,则物体从A 到B 需要的时间为多少?7.如图2—1所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以10m/s 的速度逆时针转动,在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,已知传送带从A→B 的长度L=16m ,则物体从A 到B 需要的时间为多少?8.如图2—4所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以13.2m/s 的速度顺时针转动,在传送带下端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.9,已知传送带从A→B 的长度L=33m ,则物体从A 到B 需要的时间为多少?9. 10. 11.答案:1. F=mg/(sin θ-ucos θ);2. F 1=20N; a=2m/s 2; S=9m;3. a=6.4m/s 2; S=28.8m; S 1=512m;4. t=5.2s;5. t=6s;6. 【解析】物体放上传送带以后,开始一段时间,其运动加速度2m /s 10cos sin =+=mmg mg a θμθ。
这样的加速度只能维持到物体的速度达到10m/s 为止,其对应的时间和位移分别为: ,1s 10101s a v t === m52 21==a s υ此时物休刚好滑到传送带的低端。
所以:s 1=总t 。
7. 【解析】物体放上传送带以后,开始一段时间,其运动加速度2m /s 10cos sin =+=mmg mg a θμθ。
这样的加速度只能维持到物体的速度达到10m/s 为止,其对应的时间和位移分别为: ,1s 10101s a v t === m52 21==a s υ<16m以后物体受到的摩擦力变为沿传送带向上,其加速度大小为(因为mgsinθ>μmgcosθ)。
牛顿第二定律(习题)
牛顿第二定律1.因果性力是产生加速度的原因,反之不对,没有力也就没有加速度. 2.矢量性公式F =ma 是矢量式,任一瞬时,a 的方向均与F 合方向相同,当F 合方向变化时,a 的方向同时变化.3.瞬时性牛顿第二定律表明了物体的加速度与物体所受合外力的瞬时对应关系,a 为某一时刻的加速度,F 为该时刻物体所受合外力.4.同一性有两层意思:一是指加速度a 相对同一惯性系(一般指地球),二是指F =ma 中F 、m 、a 必须对应同一物体或同一个系统.5.独立性作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律,而物体的实际加速度则是每个力产生的加速度的矢量和,分力和加速度在各个方向上的分量关系也遵从牛顿第二定律,即:F x =ma x ,F y =ma y .6.相对性物体的加速度必须是对相对于地球静止或匀速直线运动的参考系而言的. 例1 下列关于力和运动关系的几种说法,正确的是( ) A .物体所受合力的方向,就是物体运动的方向 B .物体所受合力不为零时,其速度不可能为零 C .物体所受合力不为零,则其加速度一定不为零 D .物体所受合力变小时,物体一定作减速运动例2 质量为m 的木块,以一定的初速度沿倾角为θ的斜面向上滑动,斜面静止不动,木块与斜面间的动摩因数为μ,如图所示,求:(1)木块向上滑动的加速度;(2)若此木块滑到最大高度后,能沿斜面下滑,下滑时的加速度多大?例3 两个物体A 和B ,质量分别为m 1和m 2,互相接触放在光滑水平面上,如图4-3-2所示,对物体A 施以水平的推力F ,则物体A 对B 的作用力等于( )A .FB .m 2m 1+m 2FC .m 1m 2FD .m 1m 1+m 2F 1.对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力F ,当力刚开始作用瞬间( ) A .物体立即获得速度 B .物体立即获得加速度C .物体同时获得速度和加速度D .由于物体没有来得及运动,所以速度和加速度都为零2.下列对牛顿第二定律的表达式F =ma 及其变形公式的理解,正确的是( )①由F =ma 可知,物体受到的合力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比;②由m =F/a 可知,物体的质量与其所受的合力成正比,与其运动的加速度成反比;③由a =F/m 可知,物体的加速度与其所受的合力成正比,与其质量成反比;④由m =F/a 可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力而求得.A.①②B.②③C.③④D.①④3.下面四个图象分别表示四个物体的位移、速度、加速度和摩擦力随时间变化的规律.其中反映物体受力不可能...平衡的是()4.下面说法中正确的是()A.同一物体的运动速度越大,受到的合力越大B.同一物体的运动速度变化率越小,受到的合力也越小C.物体的质量与它所受的合力成正比D.同一物体的运动速度变化越大,受到的合力也越大5.一质量为m=1 kg的物体在水平恒力F作用下水平运动,1 s末撤去恒力F,其v-t图象如图4-3-3所示,则恒力F和物体所受阻力F f的大小是()A.F=8 N B.F=9 N C.F f=2 N D.F f=3 N6.一个小孩从滑梯上滑下的运动可看做匀加速直线运动.第一次小孩单独从滑梯上滑下,加速度为a1.第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触),加速度为a2.则()A.a1=a2B.a1<a2C.a1>a2D.无法判断7.某一旅游景区,建有一山坡滑草运动项目.该山坡可看成倾角θ=30°的斜面,一名游客连同滑草装置总质量m=80 kg,他从静止开始匀加速下滑,在时间t=5 s内沿斜面滑下的位移x=50 m.(不计空气阻力,取g=10 m/s2,结果保留2位有效数字)问(1)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力F为多大?(2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大?8.水平面上有一质量为1 kg的木块,在水平向右、大小为5 N的力作用下,由静止开始运动.若木块与水平面间的动摩擦因数为0.2.(1)画出木块的受力示意图;(2)求木块运动的加速度;(3)求出木块4 s内的位移.(g取10 m/s2)力与速度和加速度的关系例1 关于速度、加速度和合力之间的关系,下述说法正确的是( A ) A .做匀变速直线运动的物体,它所受合力是恒定不变的B .做匀变速直线运动的物体,它的速度、加速度、合力三者总是在同一方向上C .物体受到的合力增大时,物体的运动速度一定加快D .物体所受合力为零时,一定处于静止状态 例2 如图4-3-1所示,质量分别为m A 和m B 的A 和B 两球用轻弹簧连接,A 球用细绳悬挂起来,两球均处于静止状态.如果将悬挂A 球的细线剪断,此时A 和B 两球的瞬时加速度各是多少?拓展探究 (1)例题中将A 、B 间的弹簧换成弹性橡皮条,如图4-3-2甲所示,剪断悬挂A 球的细线的瞬间,A 、B 的加速度分别为多大?(2)在例题中,将A 、B 之间的轻弹簧与悬挂A 球的细绳交换位置,如图4-3-2乙所示,如果把A 、B 之间的细绳剪断则A 、B 两球的瞬时加速度各是多少?图4-3-2牛顿第二定律和正交分解法例3 质量m =1 kg 的球穿在斜杆上,斜杆与水平方向夹角α=30°,球与杆之间的动摩擦因数μ=36,球受到竖直向上的拉力F =20 N ,求球运动的加速度.(g =10 m /s 2)如图4-3-3所示,自动扶梯与水平面夹角为θ,上面站着质量为m 的人,当自动扶梯以加速度a 加速向上运动时,求扶梯对人的弹力F N 和扶梯对人的摩擦力F f .1.关于速度、加速度、合力的关系,下列说法中不正确...的是() A.不为零的合力作用于原来静止物体的瞬间,物体立刻获得加速度B.加速度的方向与合力的方向总是一致的,但与速度的方向可能相同,也可能不同C.在初速度为零的匀加速直线运动中,速度、加速度与合力的方向总是一致的D.合力变小,物体的速度一定变小2.一个质量为2 kg的物体同时受到两个力的作用,这两个力的大小分别为2 N和6 N,当两个力的方向发生变化时,物体的加速度大小可能为( )A.1 m/s2B.2 m/s2C.3 m/s2D.4 m/s23.如图4-3-4所示向东的力F1单独作用在物体上,产生的加速度为a1;向北的力F2单独作用在同一个物体上,产生的加速度为a2.则F1和F2同时作用在该物体上,产生的加速度()A.大小为a1-a2B.大小为a1+a2C.方向为东偏北arctan a2 a1D.方向为与较大的力同向4.关于牛顿第二定律,下列说法中正确的是()A.公式F=ma中,各量的单位可以任意选取B.某一瞬间的加速度只取决于这一瞬间物体所受的合力,而与这之前或之后的受力无关C.公式F=ma中,a实际上是作用于物体上的每一个力所产生的加速度的矢量和D.物体的运动方向一定与它所受合力的方向一致5.如图4-3-5所示,在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2,中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与地面间的动摩擦因数为μ.现用一水平力向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时,两木块之间的距离是()A.L+μm1gk B.L+μ(m1+m2)gkC.L+μm2gk D.L+μm1m2gk(m1+m2)6.如图所示,用手提一轻弹簧,弹簧下端挂一金属球.在将整个装置匀加速上提的过程中,手突然停止不动,则在此后一小段时间内()A.小球立即停止运动B.小球继续向上做减速运动C.小球的速度与弹簧的形变量都要减小D.小球的加速度减小7.跳伞运动员在下落的过程中,假定伞所受空气阻力的大小跟下落速度的平方成正比,即F=kv2,比例系数k=20 N·s2/m2,跳伞运动员与伞的总质量为72 kg,起跳高度足够高,则:(1)跳伞运动员在空中做什么运动?收尾速度是多大?(2)当速度达到4 m/s时,下落加速度是多大?8.如图4-3-7所示,在海滨游乐场里有一种滑沙运动.某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下,滑到斜坡底端B点后,沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来.如果人和滑板的总质量m=60 kg,滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ=0.5,斜坡的倾角θ=37°(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),斜坡与水平滑道间是平滑连接的,整个运动过程中空气阻力忽略不计,重力加速度g取10 m/s2.求:(1)人从斜坡上滑下的加速度为多大?(2)若由于场地的限制,水平滑道的最大距离BC为L=20.0 m,则人在斜坡上滑下的距离AB应不超过多少?9.在高速公路上以v0=108 km/h速度行驶的汽车,急刹车后车轮迅速停止转动,与地面间的动摩擦因数μ=0.8.乘客如果系上安全带,人和车同时停止.如果没有系安全带,由于惯性乘客将以原速度向前冲出,与座位前方硬物碰撞.设碰后人的速度变为反向,大小变为0.2v0,碰撞时间为0.03 s,求系了安全带后可使乘客受到的力减小为不系安全带时撞击力的多少分之一?。
专题---牛顿第二定律
牛顿定律的专题一、运动学和力学结合1、如图所示,两细绳与水平车顶夹角分别为60°和30°,物体质量为m,当小车以大小为2g的加速度向右做匀加速直线运动时,求绳1和绳2的拉力大小。
(g为重力加速度)2、建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。
质量M=60kg的工人站在水平地面上,通过定滑轮将m=20kg 的建筑材料以a=1m/s²的加速度竖直向上加速提升,工人拉绳方向与水平方向成53°。
忽略绳子和定滑轮的质量及两者间的摩擦,求工人在提升建筑材料过程中,(g=10m/s²,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:(1)绳子对建筑材料拉力的大小;(2)地面对工人的摩擦力的大小。
3、一辆货车运载着完全相同的圆柱形光滑空油桶(质量均为m)在水平路面行驶。
在车厢底,一层油桶平整排列,相互紧贴并被牢牢固定,一只桶C自由地摆放在桶A、B之间,和汽车一起保持静止,如图所示,已知重力加速度为g。
(1)若汽车向左匀速运动,求桶A对C的支持力大小;(2)若汽车向左以a0=√3g,的加速度加速运动时,桶C即将脱离A,求此时桶C对桶B的压力大小。
34、用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示。
两斜面I、Ⅱ固定在车上,倾角分别为30°和60°。
重力加速度为g。
求:(1)当卡车沿平直公路匀速行驶时,圆筒对斜面I、Ⅱ压力的大小F1、F2分别为多少?g,斜面I、Ⅱ对圆筒压力的大小F3、F4分别为多少?(2)当卡车沿平直公路做匀加速直线运动且加速度a大小为√36二、牛顿第二定律求瞬时突变问题5、如图所示,放在粗糙固定斜面上的物块A和小球B均处于静止状态,轻绳AB绕过光滑的定滑轮与轻弹簧的右端连接在小球B上,轻弹簧中轴线沿水平方向,轻绳的BC段与竖直方向的夹角θ=53°,斜面倾角α=37°,物块A和小球B的质量分别为m A=5kg,m B=1.5kg,弹簧的劲度系数k=500N/m(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s²),求:(1)弹簧的伸长量x;(2)物块A受到的摩擦力大小和方向;(3)剪断BC绳瞬间,求B的加速度大小。
牛顿第二定律练习题(经典好题)
牛顿第二定律练习题(经典好题)1、当质量为m的物体受到水平拉力F作用时,其产生的加速度为a。
若水平拉力变为2F,则物体产生的加速度为2a,即选项C。
2、根据牛顿第二定律,单独作用于某一物体上的力和加速度之间成正比,因此F1/F2=3/1,即F1=3F2.两个力同时作用于该物体时,根据牛顿第二定律,加速度等于合力除以物体质量,因此可得加速度为4m/s2,即选项D。
3、根据牛顿第二定律,物体所受合力等于物体质量乘以加速度。
已知合力为F1+F2=14N,加速度为2.5m/s2,因此可得物体质量为5.6kg。
4、因为弹簧对两球的拉力大小相等,根据牛顿第二定律可得F/2=ma,其中a为两球的加速度。
因此A球的加速度为F/2m,B球的加速度为F/2m,即选项A和C。
5、由于两小球质量相等,因此在细绳烧断的瞬间,它们受到的合力相等,根据牛顿第二定律可得加速度大小相等,即aA=aB=g,即选项A。
6、(1)根据牛顿第一定律,匀速运动时物体所受合力为零,因此F=μG=0.3×200N=60N。
(2)根据牛顿第二定律,物体所受合力等于物体质量乘以加速度加上摩擦力,即F=ma+μmg。
代入已知数据可得F=ma+60N。
因为题目给定了加速度为10m/s2,因此可得F=ma+60N=200N。
7、根据牛顿第二定律,物体所受合力等于物体质量乘以加速度加上摩擦力,其中摩擦力的大小为物体与斜面间的滑动摩擦因数乘以物体所受垂直于斜面的支持力。
因为物体在斜面上匀速下滑,所以合力为零,即mgcosθ=μmgsinθ,解得滑动摩擦因数为μ=tanθ。
8、根据牛顿第一定律,球所受合力为零,因此挡板和斜面所受支持力大小相等,即F1=F2=G/2=10N。
9、物体受到的合力分解成水平方向和竖直方向的分力,其中竖直方向的分力等于物体重力,水平方向的分力等于恒力F的投影。
因为物体做匀速运动,所以水平方向的分力等于摩擦力,即Fcosθ=μmg,解得摩擦力大小为F=μmg/cosθ。
牛顿第二定律实验练习题(含答案)
牛顿第二定律实验练习题1.关于“验证牛顿运动定律”的实验,下列说法中符合实际的是() A.通过同时改变小车的质量m及受到的拉力F的研究,能归纳出加速度、力、质量三者之间的关系B.通过保持小车质量不变,只改变小车的拉力的研究,就可以归纳出加速度、力、质量三者之间的关系C.通过保持小车受力不变,只改变小车质量的研究,就可以得出加速度、力、质量三者之间的关系D.先不改变小车质量,研究加速度与力的关系;再不改变受力,研究加速度与质量的关系,最后归纳出加速度、力、质量三者之间的关系2.如图所示,在探究牛顿运动定律的演示实验中,若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2,车中所放砝码的质量分别为m1、m2,打开夹子后经过相同的时间两车的位移分别为x1、x2,则在实验误差允许的范围内,有()A.当m1=m2、F1=2F2时,x1=2x2B.当m1=m2、F1=2F2时,x2=2x1C.当m1=2m2、F1=F2时,x1=2x2D.当m1=2m2、F1=F2时,x2=2x13.若测得某一物体质量m一定时,a与F的有关数据资料如下表所示:a/(m·s-2) 1.98 4.06 5.958.12F/N 1.00 2.00 3.00 4.00(1)根据表中数据,画出a-F图象.(2)根据图象判定:当m一定时,a与F的关系为______________(3)若甲、乙两同学在实验过程中,由于没有按照正确步骤进行实验,处理数据后得出如图所示的a-F图象.试分析甲、乙两同学可能存在的问题:甲:_____________________________________________________乙:_____________________________________________________4.某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图(a)所示为实验装置简图.(交流电的频率为50 Hz)(1)图(b)所示为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s2.(保留两位有效数字)(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m ,分别得到小车加速度a 与质量m及对应的1m数据如下表:实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 小车加速度a /m·s -2 1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30 小车质量m /kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.671m /kg -14.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60请在下图所示的坐标纸中画出a -1m图线,并由图线求出小车加速度a 与质量倒数1m之间的关系式是________________________5.为了探究加速度与力的关系,使用如图所示的气垫导轨装置进行实验.其中G 1、G 2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G 1、G 2光电门时,光束被遮挡的时间Δt 1、Δt 2都可以被测量并记录,滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M ,挡光片宽度为D ,光电门间距离为x ,牵引砝码的质量为m .回答下列问题:(1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其他仪器的情况下,如何判定调节是否到位?答:____________________________________________________________________(2)若取M =0.4 kg ,改变m 的值,进行多次实验,以下m 的取值不合适的一个是 A .m 1=5 g B .m 2=15 g C .m 3=40 g D .m 4=400 g(3)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,求得的加速度的表达式为 ______________________________(用Δt 1、Δt 2、D 、x 表示)6.在用DIS 研究小车加速度与外力的关系时,某实验小组先用如图(a )所示的实验装置,重物通过滑轮用细线拉小车,位移传感器(发射器)随小车一起沿倾斜轨道运动,位移传感器(接收器)固定在轨道一端.实验中把重物的重力作为拉力F ,改变重物重力重复实验四次,列表记录四组数据.(1)在坐标纸上作出小车加速度a 和拉力F 的关系图线;(2)从所得图线分析该实验小组在操作过程中的不当之处是:__________________________;a /ms -2 2.01 2.98 4.02 6.00 F /N1.002.003.005.003.0 a/ms -2 1.02.0 4.0 2.0 6.0 4.0F /N位移传感器 (接收器)小车位移传感器 (发射器)重物轨道 )a 图((3)如果实验时,在小车和重物之间接一个不计质量的微型力传感器,如图(b)所示.从理论上分析,该实验图线的斜率将___________.(填“变大”,“变小”,“不变”)7.如图所示的实验装置可以验证牛顿运动定律,小车上固定一个盒子,盒子内盛有沙子.沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m ,小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M.(1)验证在质量不变的情况下,加速度与合外力成正比:从盒子中取出一些沙子,装入沙桶中,称量并记录沙桶的总重力mg ,将该力视为合外力F ,对应的加速度a 则从打下的纸带中计算得出.多次改变合外力F 的大小,每次都会得到一个相应的加速度.本次实验中,桶内的沙子取自小车中,故系统的总质量不变.以合外力F 为横轴,以加速度a 为纵轴,画出a -F 图象,图象是一条过原点的直线. ①a -F 图象斜率的物理意义是_________________________________________. ②你认为把沙桶的总重力mg 当作合外力F 是否合理? 答:________.(填“合理”或“不合理”)③本次实验中,是否应该满足M ≫m 这样的条件? 答:________(填“是”或“否”);理由是______________________________________________________.(2)验证在合外力不变的情况下,加速度与质量成反比:保持桶内沙子质量m 不变,在盒子内添加或去掉一些沙子,验证加速度与质量的关系.本次实验中,桶内的沙子总质量不变,故系统所受的合外力不变.用图象法处理数据时,以加速度a 为纵横,应该以______倒数为横轴.参考答案位移传感器(接收器) 小车力传感器位移传感器 (发射器)重物轨道 )b 图(1.解析:验证牛顿运动定律的实验,是利用控制变量法,探究加速度a 与合外力F 、物体质量m 的关系,故D 项正确.答案:D2.解析:当m 1=m 2、F 1=2F 2时,由F =ma 可知,a 1=2a 2,再由x =12at 2可得:x 1=2x 2,故A 正确,B 错误;当m 1=2m 2、F 1=F 2时,a 1=12a 2,再由x =12at 2可得:x 1=12x 2,故C 错误,D 正确.答案:AD3.解析:(1)若a 与F 成正比,则图象是一条过原点的直线.同时,因实验中不可避免地出现误差,研究误差产生的原因,从而减小误差,增大实验的准确性,则在误差允许范围内图象是一条过原点的直线即可.连线时应使直线过尽可能多的点,不在直线上的点应大致对称地分布在直线两侧,离直线较远的点应视为错误数据,不予以考虑.描点画图如图所示.(2)由图可知a 与F 的关系是正比例关系.(3)图中甲在纵轴上有较大截距,说明绳对小车拉力为零时小车就有加速度a 0,可能是平衡摩擦力过度所致.乙在横轴上有截距,可能是实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够. 答案:(1)见解析 (2)正比例关系(3)平衡摩擦力时木板抬的过高 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够4.解析:(1)由逐差法得a =a =(x 3+x 4)-(x 1+x 2)(4T )2=[(7.72+7.21)-(6.70+6.19)]×10-216×0.022m/s 2≈3.2 m/s 2 (2)如图所示,a =12mN答案:见解析5.解析:(1)如果气垫导轨水平,则不挂砝码时,M 应能在任意位置静止不动,或推动M 后能使M 匀速运动.(2)应满足M ≫m ,故m 4=400 g 不合适. (3)由v 1=D Δt 1,v 2=DΔt 2,v 22-v 12=2ax可得:a =(D Δt 2)2-(D Δt 1)22x.答案:(1)取下牵引砝码,M 放在任意位置都不动;或取下牵引砝码,轻推滑行器M ,数字计时器记录每一个光电门的光束被挡的时间Δt 都相等 (2)D(3)a =(D Δt 2)2-(D Δt 1)22x6. (1) (2)倾角过大 观察图像可以发现,当外力为零 时,加速度a 不等于0,说明在平衡摩擦力时轨道倾角过大,使得重力沿斜面向下的分力大于摩擦力。
牛顿第二定律经典习题训练含答案
精心整理题型一对牛顿第二定律的理解1、关于牛顿第二定律,下列说法正确的是( ) A .公式F =ma 中,各量的单位可以任意选取B .某一瞬间的加速度只决定于这一瞬间物体所受合外力,而与这之前或之后的受力无关C .公式F =ma 中,a 实际上是作用于该物体上每一个力所产生的加速度的矢量和D .物体的运动方向一定与它所受合外力方向一致 【变式】.从牛顿第二定律知道,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是当我们用一个很小的力去推很重的桌子时,却推不动它,这是因为( ) A .牛顿的第二定律不适用于静止物体B .桌子的加速度很小,速度增量极小,眼睛不易觉察到C .推力小于静摩擦力,加速度是负的D .桌子所受的合力为零题型二 牛顿第二定律的瞬时性2、如图所示,质量均为m 的A 和B 两球用轻弹簧连接,A 球用细线悬挂起来,两球均处于静止状态.如果将悬挂A 球的细线剪断,此时A 和B 两球的瞬间加速度各是多少? 【变式】.(2010·全国卷Ⅰ)如图4—3—3,轻弹簧上端与一质量为m 的木块1相连,下端与另一质量为M 的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态.现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别 为a 1、a 2.重力加速度大小为g .则有( ) A.a1=0,a2=gB.a1=g,a2=gC.a1=0,a2=(m+M)g/MD.a1=g,a2=(m+M)g/M 题型三 牛顿第二定律的独立性3 如图所示,质量m =2kg 的物体放在光滑水平面上,受到水平且相互垂直的两个力F 1、F 2的作用,且F 1=3N ,F 2=4N .试求物体的加速度大小. 【变式】.如图所示,电梯与水平面夹角为30°,当电梯加速向上运动时,梯面对人的支持力是其重力的6/5,则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍? 题型四 运动和力的关系4 如图所示,一轻质弹簧一端固定在墙上的O 点,自由伸长到B 点.今用一小物体m 把弹簧压缩到A 点(m 与弹簧不连接),然后释放,小物体能经B 点运动到C 点而静止.小物体m 与水平面间的动摩擦因数μ恒定,则下列说法中正确的是( ) A .物体从A 到B 速度越来越大 B .物体从A 到B 速度先增加后减小 C .物体从A 到B 加速度越来越小D .物体从A 到B 加速度先减小后增加 【变式】.(2010·福建理综高考)质量为2kg 的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等.从t =0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F 的作用,F 随时间t 的变化规律如图所示.重力加速度g 取10m/s 2,则物体在t =0至t =12s 这段时间的位移大小为( ) A .18mB .54m C .72mD .198m题型五 牛顿第二定律的应用5、质量为2kg 的物体与水平面的动摩擦因数为0.2,现对物体用一向右与水平方向成37°、大小为10N 的斜向上拉力F ,使之向右做匀加速直线运动,如图甲所示,求物体运动的加速度的大小.(g 取10m/s.)牛顿第二定律经典习题训练班级姓名【变式】.一只装有工件的木箱,质量m =40kg.木箱与水平地面的动摩擦因数μ=0.3,现用200N 的斜向右下方的力F 推木箱,推力的方向与水平面成θ=30°角,如下图所示.求木箱的加速度大小.(g 取9.8m/s 2) 强化练习 一、选择题1.下列说法中正确的是( )A .物体所受合外力为零,物体的速度必为零B .物体所受合外力越大,物体的加速度越大,速度也越大C .物体的速度方向一定与物体受到的合外力的方向一致D .物体的加速度方向一定与物体所受到的合外力方向一致 2.关于力的单位“牛顿”,下列说法正确的是( ) A .使2kg 的物体产生2m/s 2加速度的力,叫做1NB .使质量是0.5kg 的物体产生1.5m/s 2的加速度的力,叫做1NC .使质量是1kg 的物体产生1m/s 2的加速度的力,叫做1N D .使质量是2kg 的物体产生1m/s 2的加速度的力,叫做1N 3.关于牛顿第二定律,下列说法中正确的是( )A .加速度和力的关系是瞬时对应关系,即a 与F 是同时产生,同时变化,同时消失B .物体只有受到力作用时,才有加速度,但不一定有速度C .任何情况下,加速度的方向总与合外力方向相同,但与速度v 不一定同向D .当物体受到几个力作用时,可把物体的加速度看成是各个力单独作用所产生的分加速度的合成 4.质量为m 的物体从高处静止释放后竖直下落,在某时刻受到的空气阻力为F f ,加速度a =g ,则F f 的大小是( )A .F f =mgB .F f =mgC .F f =mgD .F f =mg5.如图1所示,底板光滑的小车上用两个量程为20N 、完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1kg 的物块,在水平地面上当小车做匀速直线运动时,两弹簧测力计的示数均为10N ,当小车做匀加速直线运动时,弹簧测力计甲的示数变为8N ,这时小车运动的加速度大小是( ) A .2m/s 2B .4m/s 2 C .6m/s 2D .8m/s 26.搬运工人沿粗糙斜面把一物体拉上卡车,当力沿斜面向上,大小为F 时,物体的加速度为a 1;若保持力的方向不变,大小变为2F 时,物体的加速度为a 2,则( ) A .a 1=a 2B .a 1<a 2<2a 1 C .a 2=2a 1D .a 2>2a 1 二、非选择题7.如图2所示,三物体A 、B 、C 的质量均相等,用轻弹簧和细绳相连后竖直悬挂,当把A 、B 之间的细绳剪断的瞬间,求三物体的加速度大小为a A 、a B 、a C .8.甲、乙、丙三物体质量之比为5∶3∶2,所受合外力之比为2∶3∶5,则甲、乙、丙三物体加速度大小之比为________.9.质量为2kg 的物体,运动的加速度为1m/s 2,则所受合外力大小为多大?若物体所受合外力大小为8N ,那么,物体的加速度大小为多大?10.质量为6×103kg 的车,在水平力F =3×104N 的牵引下,沿水平地面前进,如果阻力为车重的0.05倍,求车获得的加速度是多少?(g 取10m/s 2)11.质量为2kg 物体静止在光滑的水平面上,若有大小均为10N 的两个外力同时作用于它,一个力水平向东,另一个力水平向南,求它的加速度.12.质量m 1=10kg 的物体在竖直向上的恒定拉力F 作用下,以a 1=2m/s 2的加速度匀加速上升,拉图1 图力F 多大?若将拉力F 作用在另一物体上,物体能以a 2=2m/s 2的加速度匀加速下降,该物体的质量m 2应为多大?(g 取10m/s 2,空气阻力不计)13.在无风的天气里,一质量为0.2g 的雨滴在空中竖直下落,由于受到空气的阻力,最后以某一恒定的速度下落,这个恒定的速度通常叫收尾速度.(1)雨滴达到收尾速度时受到的空气阻力是多大?(g =10m/s 2)(2)若空气阻力与雨滴的速度成正比,试定性分析雨滴下落过程中加速度和速度如何变化. 参考答案1【答案】 BC 答案:D 2答案:B 球瞬间加速度aB =0.aA =2g ,方向向下.答案c 32.5m/s 2答案 4、【答案】 BD 答案:B 5、1234答案:562F 7物体受2g 0 89101112由牛顿第二定律F -m 1g =m 1a 1,代入数据得F =120N.若作用在另一物体上m 2g -F =m 2a 2,代入数据得m 2=15kg.答案:120N 15kg 13、解析:(1)雨滴达到收尾速度时受到的空气阻力和重力是一对平衡力,所以F f =mg =2×10-3N.(2)雨滴刚开始下落的瞬间,速度为零,因而阻力也为零,加速度为重力加速度g ;随着速度的增大,阻力也逐渐增大,合力减小,加速度也减小;当速度增大到某一值时,阻力的大小增大到等于重力,雨滴所受合力也为零,速度将不再增大,雨滴匀速下落.答案:(1)2×10-3N (2)加速度由g 逐渐减小直至为零,速度从零增大直至最后不变5。
高中物理牛顿第二定律计算题专题训练含答案
高中物理牛顿第二定律计算题专题训练含答案姓名:__________ 班级:__________考号:__________一、计算题(共20题)1、列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶,在100s内速度由5.0m/s增加到15.0m/s.(1)求列车的加速度大小.(2)若列车的质量是1.0×106kg,机车对列车的牵引力是1.5×105N,求列车在运动中所受的阻力大小.2、如图所示,质量为m的摆球A悬挂在车架上,求在上述各种情况下,摆线与竖直方向的夹角a和线中的张力T:(1)小车沿水平方向做匀速运动。
(2)小车沿水平方向做加速度为a的运动。
3、质量为2Kg的质点同时受到相互垂直的两个力F1、F2的作用,如图所示,其中F1=3N,F2=4N ,求质点的加速度大小和方向。
4、直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着m=500 kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1=45°。
直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a=1.5 m/s2时,悬索与竖直方向的夹角θ2=14°。
如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,试求空气阻力f和水箱中水的质量M。
(sin14°=0.242;cos14°=0.970)5、如图所示,质量为M=4kg底座A上装有长杆,杆长为1.5m,杆上有质量为m=1kg的小环,当小环从底座底部以初速度竖直向上飞起时,恰好能冲到长杆顶端,然后重新落回,小环在上升和下降过程中,受到长杆的摩擦力大小不变,在此过程中底座始终保持静止。
(g=10m/s2)求:(1)小环上升过程中的加速度(2)小环受到的摩擦力大小(3)小环在下降过程中,底座对地面的压力。
6、一个质量为0.2 kg的小球用细线吊在倾角θ=53°的斜面顶端,如图,斜面静止时,球紧靠在斜面上,绳与斜面平行,不计摩擦,当斜面以10 m/s2的加速度向右做加速运动时,求绳的拉力及斜面对小球的弹力.(计算时)7、如图所示,轻绳的一端系在地上,另一端系着氢气球,氢气球重20 N,空气对它的浮力恒为30 N,由于受恒定水平风力作用,使系氢气球的轻绳和地面成53°角,(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2)。
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【专题练习】
1. 下列关于力和运动关系的几种说法,正确的是 ( )
A. 物体所受的合外力不为零时,其速度不可能为零
B. 物体所受的合外力的方向,就是物体运动的方向
C. 物体所受的合外力与物体运动速度无直接联系
D. 物体所受的合外力不为零,则加速度一定不为零
2. 一根轻弹簧下端挂一重物,上端用手提着,使重物竖直向上做加速运动,加速度a>g ;从手突然停止向上运动时起,到弹簧变为最短时止,重物加速度的大小 ( )
A. 逐渐增大
B. 逐渐减小
C. 先减小后增大
D. 先增大后减小
3.如图所示,两个质量相同的物体1和2,紧靠在一起放在光滑的水平面上,如果它们分别受到水平推力F 1和F 2的作用,而且F 1>F 2,则1施于2的作用力的大小为( )
A .F 1
B .F 2
C .(F 1+F 2)/2
D .(F 1-F 2)/2
4. 放在光滑水平面上的物体受三个平行水平面的共点力作用而处于静止状态,已知F 2垂直于F 3,若三个力中去掉F 1,物体产生的加速度为2.5m /s 2;若去掉F 2,物体产生的加速度为1. 5m /s 2;若去掉F 3,则物体的加速度大小为 ( )
A. 1.0m/s 2
B. 2.0m/s 2
C. 1.5m/s 2
D. 4.0m/s 2
5,光滑水面上,一物体质量为1kg ,初速度为0,
从0时刻开始受到一水平向右的接力F ,F 随时间变化图如下,
要求作出速度时间图象。
6.物体在水平地面上受到水平推力的作用,在6s 内力F 的变化和
速度v 的变化如图所示,则物体的质量为______kg ,物体与地面
的动摩擦因数为______.
7.如图,质量m =1kg 的物体沿倾角θ=37︒的固定粗糙斜面由静止开始向下运动,风对物体的作用力沿水平方向向右,其大小与风速v 成正比,比例系数用k 表示,物体加速度a 与风速v 的关系如图B .所示。
求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数
(2)比例系数K
8,质量为1.0kg 的物体置于固定斜面上,对物体施加一平行于斜面向
上的拉力F ,1.0s 后将拉力撤去,物体运动的V-t 图像如图所示,求:
(1)t=0.5s,t=1.5s 时的瞬时速度大小
(2)3s 内发生的位移(3)拉力F 的大小
9、固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力F 作用下向上运动,推力F 与小环速度v 随时间变化规律如图所示,取重力加速度g =10m/s 2。
求:
(1)小环的质量m ;
(2)细杆与地面间的倾角α。
10. 水平传送带A 、B 以v =2m/s 的速度匀速运动,如图所示所示,
A 、
B 相距11m ,一物体(可视为质点)从A 点由静止释放,物体与
传送带间的动摩擦因数μ=0.2,则物体从A 沿传送带运动到B 所需
的时间为 s 。
(g =10m/s 2)
11. 如图所示,底座A 上装有长0.5m 的直立杆,其总质量为0.2kg ,杆
上套有质量为0.05kg 的小环B ,它与杆有摩擦。
当环从座上以4m/s 的速度
起飞时,刚好能到达杆顶,求:
(1)在环升起过程中,底座对水平面的压力多大?
(2)小环从杆顶落回底座需多长时间?(g 取10m/s 2)
12. 如图所示,水平地面AB 与倾角为θ的斜面平滑相连,一个质量为m 的物块静止在A 点。
现用水平恒力F 作用在物块上,使物块从静止开始做匀加速直线运动,经时间t 到达B 点,此时撤去力F ,物块以在B 点的速度大小冲
上斜面。
已知物块与水平地面和斜面间的动摩擦
因数均为μ。
求:
(1)物块运动到B 点的速度大小
(2)物块在斜面上运动时加速度的大小
(3)物块在斜面上运动的最远距离x。