东华理工大学 物理练习试卷答案牛顿运动定律 18页PPT文档
(物理)物理牛顿运动定律练习题含答案
（物理）物理牛顿运动定律练习题含答案一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．利用弹簧弹射和传送带可以将工件运送至高处。
如图所示，传送带与水平方向成37度角，顺时针匀速运动的速度v ＝4m/s 。
B 、C 分别是传送带与两轮的切点，相距L ＝6.4m 。
倾角也是37︒的斜面固定于地面且与传送带上的B 点良好对接。
一原长小于斜面长的轻弹簧平行斜面放置，下端固定在斜面底端，上端放一质量m ＝1kg 的工件（可视为质点）。
用力将弹簧压缩至A 点后由静止释放，工件离开斜面顶端滑到B 点时速度v 0＝8m/s ，A 、B 间的距离x ＝1m ，工件与斜面、传送带问的动摩擦因数相同，均为μ＝0.5，工件到达C 点即为运送过程结束。
g 取10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：（1）弹簧压缩至A 点时的弹性势能；（2）工件沿传送带由B 点上滑到C 点所用的时间；（3）工件沿传送带由B 点上滑到C 点的过程中，工件和传送带间由于摩擦而产生的热量。
【答案】(1)42J,(2)2.4s,(3)19.2J【解析】【详解】（1）由能量守恒定律得，弹簧的最大弹性势能为：2P 01sin 37cos372E mgx mgx mv μ︒︒=++ 解得：E p ＝42J（2）工件在减速到与传送带速度相等的过程中，加速度为a 1，由牛顿第二定律得： 1sin 37cos37mg mg ma μ︒︒+=解得：a 1＝10m/s 2 工件与传送带共速需要时间为：011v v t a -=解得：t 1＝0.4s 工件滑行位移大小为：220112v v x a -= 解得：1 2.4x m L =<因为tan 37μ︒<，所以工件将沿传送带继续减速上滑，在继续上滑过程中加速度为a 2，则有：2sin 37cos37mg mg ma μ︒︒-=解得：a 2＝2m/s 2假设工件速度减为0时，工件未从传送带上滑落，则运动时间为：22v ta = 解得：t 2＝2s工件滑行位移大小为：2 3? 1n n n n n 解得：x 2＝4m工件运动到C 点时速度恰好为零，故假设成立。
高一物理牛顿运动定律练习及参考答案学年度
高一物理牛顿运动定律练习及参考答案学年度物理在经典时代是由与它极相像的自然哲学的研讨所组成的，直到十九世纪物理才从哲学中分别出来成为一门实证迷信。
小编预备了高一物理牛顿运动定律练习及参考答案，希望你喜欢。
1关于惯性的大小，以下说法正确的选项是哪一个?错误的说法如何修正。
A.只要处于运动或匀速运动形状的物体才具有惯性。
B.推进空中上运动的物体比坚持这个物体做匀速运动所需的力大，所以运动的物体惯性大。
C.在润滑的水平面上，用相反的水平推力推一辆空车和一辆装满货物的车，空车启动的快，所以质量小的物体惯性小。
D.在月球上举起重物比地球上容易，所以同一物体在月球上比地球上惯性小。
2火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一团体向上跳起，发现仍落回到车上原处，这是由于：A.人跳起后，车厢内空气给他向前的力，带着他随同火车一同向前运动。
B.人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推进他随同火车一同向前运动。
C.人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后肯定偏后一些，只是由于时间很短偏后距离太短看不出来。
D.人跳起后直到落地，在水平方向上和车一直具有相反的速度。
3当高速行驶的公共汽车突然刹车，乘客会向什么方向倾斜?为什么?假定公共汽车向左转弯，乘客会向什么方向倾斜?为什么?为什么在高速公路下行驶的小车中的司机和乘客必需系好平安带?4一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆M与N，它们只能在图示平面内摆动，某一瞬时出现图示情形，由此可知车厢的运动及两单摆相对车厢的运动的能够状况是A.车厢做匀速直线运动，M在摆动，N运动( )B.车厢做匀速直线运动，M在摆动，N也在摆动C.车厢做匀速直线运动，M运动，N在摆动D.车厢做匀减速直线运动，M运动，N也运动5如图3-3所示，小车从足够长的润滑斜面自在下滑，斜面倾角为，小车上吊着小球m，试证明：当小球与小车相对运动后，悬线与天花板垂直。
6如下图，AB、AC为位于竖直平面的两根润滑细杆，A、B、C三点恰位于圆周上，C为该圆周的最低点，b、c为套在细杆上的两个小环。
东华理工大学物理练习册答案
一质点作简谐振动，周期为T．当它由平衡位置向x轴正方向运动时，
(C) T /6．
4.（5186）
(D) T /4．［ C ］
已知某简谐振动的振动曲线如图所示，位移的单位为厘米，时间
单位为秒．则此简谐振动的振动方程为：
2 2 (B)． x2 (A)．x2 cos ( t- ) cos( t )
1.（0580）
振动习题
一长为l的均匀细棒悬于通过其一端的光滑水平固定轴上，（如图
所示），作成一复摆．已知细棒绕通过其一端的轴的转动惯量，此 摆作微小振动的周期为
(A)
(C) .
l 2 g
2l 2 3g
(B) . 2
(D) .
O
l 2g
l
l 3g
A
［ C］
y y A
2.（3031） 已知一质点沿ｙ轴作简
t (s)
4.（3013） 一单摆的悬线长l = 1.5 m，在顶端固定点的竖直下方0.45 m处有 一小钉，如图示．设摆动很小，则单摆的左右两方振幅之比 A1/A2的近似值为_______________ ． 0.84
0.45 m l
小钉
5.（3570） 1 一物体同时参与同一直线上的两个简谐振动： x 0 . 05 cos( 4 t ) 1 3 2 (SI) ，x 合成振动的振幅为 0 . 03 cos( 4 t- ) (SI) 2 3 __________________m ． 0.02
x (cm) t (s) 1
2 2 3 3 O 3 3 -1 4 2 4 2 (C)． cos ( t- ) -2 x2 cos( t ) (D)．x2 3 3 3 3
4 1 (E) ．x2 cos ( t- ) 3 4
《大学物理》试卷答案2牛顿运动定律
04
CHAPTER
牛顿运动定律的综合应用
牛顿运动定律在日常生活中的应用
汽车加速和制动
投掷物体
牛顿第二定律指出物体加速度与合外力成正 比，与质量成反比。在汽车加速和制动时， 驾驶员踩下油门或刹车踏板，通过改变汽车 合外力来控制加速度，从而实现加速或减速。
根据牛顿第二定律，投掷物体时，通过施加 一个向前的力，使物体获得一个向前的加速 度，从而将物体投出。
牛顿运动定律在工程领域的应用
桥梁设计
桥梁设计需要考虑物体的重力和支持力之间 的关系，以防止桥梁坍塌。根据牛顿第二定 律，可以计算出桥梁的最大承载能力，确保 其安全性和稳定性。
航空航天工程
在航空航天工程中，牛顿第二定律被广泛应 用于飞行器的设计和控制。通过控制发动机 推力和飞行器的质量分布，可以调整飞行器 的加速度和速度，实现精确的导航和着陆。
02
CHAPTER
牛顿第二定律
定义与内容
总结词
牛顿第二定律是描述物体加速度 与作用力之间关系的定律。
详细描述
牛顿第二定律指出，物体受到的 合外力与物体的质量之积等于物 体的加速度，数学表达式为 F=ma。
数学表达与公式
总结词
牛顿第二定律的数学表达形式为F=ma，其中F表示物体所受合外力，m表示物 体的质量，a表示物体的加速度。
牛顿运动定律在科学研究中的应用
要点一
粒子加速器
要点二
天体运动研究
粒子加速器利用电场和磁场将带电粒子加速到极高速度， 以进行物理实验和医学研究。根据牛顿第二定律，可以计 算出粒子的加速度和速度，并优化加速器的设计和运行参 数。
在天体运动研究中，牛顿运动定律被广泛应用于行星、卫 星和彗星的轨道计算。通过测量天体的位置和速度，结合 牛顿第二定律，可以推导出天体的运动方程，进一步探索 宇宙的奥秘。
大学物理答案第二章牛顿定律-习题解答
将牛顿运动定律应用于各种实际问题中，如天体运动、弹性碰撞、摩擦力问题等，通过建立物理模型和 运用数学工具解决实际问题。
解决复杂问题的思路与方法
01
02
03
04
建立物理模型
根据问题的实际情况，抽象出 具体的物理模型，如质点、刚 体、弹性碰撞等，为解决问题 提供清晰的思路。
定律的应用场景与实例
总结词
牛顿第一定律在日常生活和科学研究中有着广泛的应用。例如，汽车安全带的设计、投掷物体的轨迹、行星的运 动等都遵循这一规律。
详细描述
汽车安全带的设计依据了惯性定律，通过限制乘客在急刹车或碰撞时的运动，减少伤害风险。投掷物体时，出手 的角度和力量会影响物体的运动轨迹，这也符合惯性定律。行星的运动规律是牛顿第一定律的重要应用之一，行 星绕太阳的椭圆轨道运动可以由惯性定律推导出来。
05
习题解答
常见错误解析与纠正
01 02 03
错误1
混淆了牛顿第二定律中的力和加速度概念，将力误认为是 加速度的原因，而实际上力是产生加速度的原因。纠正： 正确理解力和加速度的关系，力是产生加速度的原因，加 速度的大小和方向由力的三要素决定。
错误2
在分析多力作用下物体的运动时，未能正确分析合力和加 速度的关系。纠正：在分析多力作用下物体的运动时，应 先求出合力，再根据牛顿第二定律求出加速度，最后根据 运动学公式求解速度和位移。
导出牛顿第三定律。
定律的应用场景与实例
要点一
总结词
牛顿第三定律在现实生活中有着广泛的应用，例如火箭发 射、车辆行驶、体育运动等。
要点二
详细描述
在火箭发射中，火箭向下喷射高温高压气体，产生一个向 上的反作用力，使火箭升空。在车辆行驶中，车辆发动机 产生的力推动车辆前进，同时车辆也会给地面一个向后的 反作用力，使地面产生磨损。在体育运动中，例如篮球投 篮时，投篮的力量和手受到的反作用力大小相等、方向相 反。
(完整版)大学物理02牛顿定律习题解答
第二章牛顿运动定律一选择题1．下列四种说法中，正确的为：（）A. 物体在恒力作用下，不可能作曲线运动；B. 物体在变力作用下，不可能作曲线运动；C. 物体在垂直于速度方向，且大小不变的力作用下作匀速圆周运动；D. 物体在不垂直于速度方向的力作用下，不可能作圆周运动；解：答案是C。
2．关于惯性有下面四种说法，正确的为：（）A. 物体静止或作匀速运动时才具有惯性；B. 物体受力作变速运动时才具有惯性；C. 物体受力作变速运动时才没有惯性；D. 惯性是物体的一种固有属性，在任何情况下物体均有惯性。
解：答案是D 。
3．在足够长的管中装有粘滞液体，放入钢球由静止开始向下运动，下列说法中正确的是：（）A. 钢球运动越来越慢，最后静止不动；B. 钢球运动越来越慢，最后达到稳定的速度；C. 钢球运动越来越快，一直无限制地增加；D. 钢球运动越来越快，最后达到稳定的速度。
解：答案是D 。
4．一人肩扛一重量为P的米袋从高台上往下跳，当其在空中运动时，米袋作用在他肩上的力应为：（）A. 0B. P /4C. PD. P/2解：答案是A。
简要提示：米袋和人具有相同的加速度，因此米袋作用在他肩上的力应为0。
5．质量分别为m1和m2的两滑块A 和B 通过一轻弹簧水平连结后置于水平桌面上，滑块与桌面间的滑动摩擦系数均为 ，系统在水平拉力F 作用下匀速运动，如图所示．如突然撤消拉力，则刚撤消后瞬间，二者的加速度a A和a B分别为选择题5图A. a A = 0，a B = 0；B. a A > 0，a B < 0；C. a A < 0，a B > 0D. a A < 0，a B = 0 。
解：答案是D 。
简要提示：水平拉力刚撤消的瞬间,滑块A 受到的合力为弹力和滑动摩擦力，均指向负x 方向，滑块B 受到的合力仍然为零。
6. 质量为m 的物体最初位于x 0处，在力F = - k /x 2作用下由静止开始沿直线运动，k 为一常数，则物体在任一位置x 处的速度应为（ ） A.)11(0x x m k - B.)11(20x x m k - C.)11(30x x m k - D.)11(0x x m k - 解：答案是B 。
牛顿定律
FN sin θ = man = mRω sin θ
2
取钢球为隔离体,其受力 分析如图所示.在图示坐 标中列动力学方程:
R−h 且有: cos θ = R
由上述各式可解得钢球距离碗底 的高度为: g
FN cos θ = mg
ϖ FN
y
θ
ϖ P
x
h= R−
可见,h随 ω 的变化而变化.
ω2ຫໍສະໝຸດ 2-10一质量为m的小球最初位于如图2-10(a)所示的A 点，然后沿半径为r的光滑圆轨道ADCB下滑。试求小 球到达点C时的角速度和对圆轨道的作用力。 该题可由牛顿第二定律求解。在取自然坐标的 情况下，沿圆弧方向的加速度就是切向加速度 at，与其相对应的外力Ft是重力的切向分量 mgsinα,而与法向加速度an相对应的外力是支 持力FN和重力的法向分量mgcos α.由此，可 分别列出切向和法向的动力学方程Ft=mdv/dt 和Fn=man.由于小球在滑动过程中加速度不是 恒定的，因此，需应用积分求解，为使运算简 便，可转换积分变量。
FT (r )
dr
FT (r + dr )
o
r
设叶片根部为原点O，沿叶片背离原点O的方 向，距原点O为r处为dr一小段叶片，其两侧对 它的拉力分别为FT（r）与FT（r+dr）叶片转 动时，该小段叶片作圆周运动，由牛顿定律有
m 2 dFT = FT (r ) − FT (r + dr ) = ω rdr l
面,其初速度最小为多少?(略去空气阻力作用)
mmE dv vdv −G 2 = m = m r dt dr
dr ∫v0 vdv = ∫R − GmE r 2 GmE GmE 2 2 v = v0 − ( − ) R h
东华理工大学 物理练习试卷答案牛顿运动定律
① ②
又 GMm / R 2 mg
GM gR 2
代入①式得 r ( gR 2 / 2 )1 / 3
同步卫星的角速度ω与地球自转角速度相同，其值为
7.27 10 5 rad / s
解得
r 4.22 10 7 m h r R 3.58 10 4 km
v0 R v R v0 μt
S vdt v0 R
0
t
t
0
v μt dt R ln(1 0 ) R v0 μt μ R
CCCBBC
12 s 6( 6-2) s 2.70s 6+2
4 0 1
g / r
m1 2l1 m2 2 (l1 l2 ) m2 2 (l1 l2 )
20.在光滑的水平面上设置一竖直的圆筒，半径为R，一小球紧靠 圆筒内壁运动，摩擦系数为μ，在t=0时，球的速率为v0，求任一 时刻球的速率和运动路程。
v2 解：在法向上有 N m R
而
f μN
dv 在切向上有 f m dt
dv v2 μ 由上面三个式子可得 dt R
t μ 1 2 dv dt v0 v 0 R v
牛顿运动定律
一、选择题 1、如右图1(A)所示，mA >mB时,算出mB向右的加速度为a,今去 掉mA而代之以拉力T= mAg, 如图1(B)所示,算出mB的加速度a,则 [ C ] mB mB (A) a > a ； (B) a = a ； (C) a < a ； T (D)无法判断. mA
二、填空题 7.以某一速度竖直上抛一物体，如果它在空中所受阻力是重力的 1/5，如果它从出手到落回原处共用6s，则它上升的时间为 12 s 6( 6-2) s 2.70s 6+2 . 8.匀速上升的气球总质量为24kg，当它抛下一物体后，气球以 2m/s2的加速度上升，则抛下质量为 4 kg.（设气球浮力不变， g=10m/s2）. 9.一质量为1kg的小球放在正方形盒内，正方形的内边长恰好等于 小球的直径，现将盒子竖直向上抛出，盒子在上升过程中因为受 到空气阻力，其加速度大小为11m/s，则在上升过程中，小球对盒 底的压力为F1= 0 N，小球对盒顶的压力F2= 1 N（g取 10m/s2）.
大学物理 牛顿运动定律ppt课件
四、牛顿定律的应用
例：质量为m的小球，在水中受的浮力为常力F，当
它从静止开始沉降时，受到水的粘滞阻力为f=kv(k为
常数），证明小球在水中竖直沉降的速度v与时间t的
关系为 vmgF(1ekmt)
k
F
式中t为从沉降开始计算的时间
证明：取坐标，作受力图。
f
根据牛顿第二定律，有
m gkvFm amdv dt
质点所受保守力等于质点
那勃勒算符
势能梯度的负值
势能曲线
Ep（h）
Ep（l）
势能曲线:势能随 位置变化的曲线
O
h
（a）
12 Ep（r） r
Ep
O
Ol 2 （b）
Ep（r）
（a）重力势能曲线 （) b）弹性势能曲线 （c）引力势能曲线
r0 O
r
（d）原子相互作用 势能曲线
（c）
（d）
几种典型的势能曲线
例2、一陨石从距地面高为h处由静止开始落向地面，
忽略空气阻力，求陨石下落过程中，万有引力的功
是多少？ a
解：取地心为原点，引力与矢径方向相反 h b
W
R
F•dr
Rh
RRhGM r2 mdr
R o
GM R R hd rm 2 rGM R 1 m R 1 h
GMmh R( R h)
例1 作用在质点上的力为 F2yi4j(N ) 在下列情况下求质点从x12(m)处运动到 x2 3(m) 处该力作的功： 1. 质点的运动轨道为抛物线 x2 4y
2. 质点的运动轨道为直线 4yx6
Y x2 4y
2.25
4yx6
1
2 O 3 X
B
东华理工大学物理练习试卷答案牛顿运动定律
4.一公路的水平弯道半径为R，路面的外侧高出内侧，并与水平面 夹角为θ．要使汽车通过该段路面时不引起侧向摩擦力，则汽车的速 率为[ B ] ； (D) Rg ctg . (A) Rg ； (B) Rg tg ； (C) Rg cos sin 2
5.物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合外力的方 向之间的关系是[ B ] (A)速度方向、加速度方向、合外力方向三者总是相同的； (B)速度方向可与加速度成任何夹角，但加速度方向总是与合外力 的方向相同； (C)速度方向总是与合外力方向相同，而加速度方向可能与速度方 向相同，也可能不相同； (D)速度方向总是与加速度方向相同，而速度方向可能与合外力方 向相同，也可能不相同. 6.一个物体受几个力的作用而处于静止状态，若保持其余几个力 不变，而将其中一个力F1逐渐减小到零，然后又逐渐增大到F1 （方向不变），在这个过程中，物体的[ C ] (A)加速度始终增大，速度始终增大； (B)加速度始终减小，速度始终增大； (C)加速度先增大，后减小，速度始终增大直到一定值； (D)加速度和速度都是先增大后减小.
15.一条质量分布均匀的绳子，质量为 、长度为 ，一端拴在竖 直转轴OO′上，并以恒定角速度 在水平面上旋转．设转动过程 中绳子始终伸直不打弯，且忽略重力，求距转轴为r处绳中的 张力T( r)．
10.如图3所示，一水平圆盘,半径为r，边缘放置一质量为m的物 体A，它与盘的静摩擦系数为，圆盘绕中心轴OO转动，当其角 速度 小于或等于 g / r 时，物A不致于飞出.
O r O 图3 A l1 水平面 图4 m1 l2 m2
11.如图4所示，一质量为m1的物体拴在长为l1的轻绳上，绳子的 另一端固定在光滑水平桌面上,另一质量为 m2的物体用长为l2的 轻绳与m1相接,二者均在桌面上作角速度为的匀速圆周运动.则l1, 2 2 2 m (l1 l2 ) . m l m ( l l ) l2两绳上的张力T1= 1 1 2 2 1 2 ；T2=
大学物理牛顿运动定律及其应用习题及答案(可编辑修改word版)
12 第2章 牛顿运动定律及其应用 习题解答1. 质量为10kg 的质点在 xOy 平面内运动，其运动规律为:x = 5con 4t + 3 (m), y = 5sin 4t - 5 (m).求t 时刻质点所受的力．解: 本题属于第一类问题x = 5con 4t + 3v = dx= -20 sin 4t xdt a = dvx xdt = -80 cos 4t y = 5sin 4t - 5 v y = 20 cos 4t a y = -80 sin 4tF x = ma x = -800 cos 4t (N ) F y = ma y = -800 s in 4t (N )1F = (F x + F y )2 = 800(N )2. 质量为 m 的质点沿 x 轴正向运动，设质点通过坐标 x 位置时其速率为 kx （ k 为比例系数），求： （1） 此时作用于质点的力；（2） 质点由 x = x 1 处出发，运动到 x = x 2 处所需要的时间。
解:(1) F = mdv = mk dx= mk 2 x (N ) dt dtdx x 2 dx 1 x 21 x(2) v = kx = ⇒ t = ⎰ = ln x = ln 2dt x 1 kx k x k x 13. 质量为 m 的质点在合力 F = F 0 - kt( N ) （ F 0 ,k 均为常量）的作用下作直线运动，求：（1） 质点的加速度；（2） 质点的速度和位置（设质点开始静止于坐标原点处）.解:由牛顿第二运动定律mdv = F - kt ⇒ a = F 0 - kt ( ms -2 ) dt 0mF t - 1 kt 2v dv = t F 0 - kt dt ⇒ v = 0 2( ms -1 ) ⎰ ⎰0 0F t - 1 kt 2 1 F t 2 - 1 kt 3x t 0 0 dx = dt ⇒ x = 2 6 ( m ) ⎰ ⎰ 0 0m m m m1 - v 4. 质量为 m 的质点最初静止在 x 0 处，在力 F = -k / x (N)（ k 是常量）的作用下沿 X 轴运动，求 2质点在 x 处的速度。
高考物理 专题三牛顿运动定律 习题部分PPT
4.(2022广西柳州一模,8)(多选)实验小组利用DIS系统(数字化信息实验系 统),观察超重和失重现象。他们在学校电梯厢内做实验,在电梯天花板上 固定一个拉力传感器,测量挂钩向下,并在钩上悬挂一个重为10 N的钩码, 在电梯运动过程中,计算机显示屏上出现如图所示图线,根据图线分析可 知下列说法正确的是 ( ) A.从时刻t1到t2,钩码处于失重状态,从时刻t3到 t4,钩码处于超重状态 B.t1到t2时间内,电梯一定在向下运动,t3到t4时间内,电梯可能正在向上运动 C.t1到t4时间内,电梯可能先加速向下,接着匀速向下,再减速向下 D.t1到t4时间内,电梯可能先加速向上,接着匀速向上,再减速向上
9
=10 m/s2)。 (1)求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度a1的大小; (2)求货物在倾斜滑轨末端时速度v的大小; (3)若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2 m/s,求水平滑轨的最短长度l2。
答案 (1)2 m/s2 (2)4 m/s (3)2.7 m
综合篇
拓展一 两类动力学问题及等时圆
1.(2022河北张家口一中月考,4)(多选)建设房屋时,保持底边L不变,要设计 好屋顶的倾角θ,以便下雨时落在屋顶的雨滴能尽快地滑离屋顶,雨滴下滑 时可视为小球做无初速度、无摩擦的运动。下列说法正确的是 ( ) A.倾角θ越大,雨滴下滑时的加速度越大 B.倾角θ越大,雨滴对屋顶压力越大 C.倾角θ越大,雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的速度越大 D.倾角θ越大,雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的时间越短 答案 AC
A.a1>a2
B.t1=t2
C.E1<E2 答案 C
D.v1>v2
3.(2021河北,13,11分)如图,一滑雪道由AB和BC两段滑道组成,其中AB段
用牛顿运动定律解决问题二ppt文档
总结 物体失重和超重的情况：
vm N G N
vm G
a 甲向上减速运动 a乙 向上加速运动
v m N a 丙 向下加速运动
G
v
N a 丁向下减速运动
m
G
N<G 失重 N>G 超重 N<G 失重 N>G 超重
加速上 升
减速下降
a方向向上 ——超重
加速下降 减速上升
a方向向下 ——失重
课堂练习
1. 在以4m/s2的加速度匀加速上升的电 梯内，分别用天平和弹簧秤称量一个质量 10kg的物体(g取10m/s2)，则（ ）
3.完全失重：当向下的加速度a=g时。 4.注意：不管是超重失重还是完全失重，重力始终没有发生变 化。 5.产生超重、失重现象的条件:物体具有向上的加速度时，超重。 物体具有向下的加速度时，失重。 6.超重、失重的实质:物体处于超重与失重状态时，其重力并没 改变，只是它对支持物的压力（或悬挂物的拉力）变大或变小。
知识要点
1. 超重：物体对支持物的压力或对悬挂物的 拉力（视重）大于物体所受重力的现象。
例题
如图，人的质量为m， 当电梯以加速度a加速下 降时，人对地板的压力N’ v 是多大？
N a
G
N’
解：人为研究对象，人在升降机中受到两个力作用：重力G 和地板的支持力Ｎ由牛顿第二定律得 mg－N = m a 故：N = mg - m a，人受到的支持力N小于人受到的重力G， 由牛顿第三定律得：压力N’小于重力G。
知识要点
2. 失重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力 （视重）小于物体所受重力的现象。
3. 完全失重：当升降机以加速度 a = g竖 直加速下降时，物体对支持物的压力或对悬 挂物的拉力（视重）为零的现象。
东华理工大学 物理练习试卷答案 动量与动量守恒
mv 2 f t
由牛顿第三定律，小球以此力作用于M，其方向向下， 对M，由牛顿第二定律，在竖直方向上
N Mg f 0
N Mg f
又由牛顿第三定律，M给地面的平均作用力也为 mv 2 F f Mg Mg 方向竖直向下 t
(2) 同理，M受到小球的水平方向冲力大小应为
动量与动量守恒 1、质量为m的铁锤竖直落下,打在木桩上并停下,设打 击时间为t,打击前铁锤速率为v,则在打击木桩的时 间内,铁锤所受平均合外力的大小为 （A) mv/t. (B) mv/ t－mg. (C) mv/ t＋mg. (D) 2mv/t. 【 A 】 2、粒子B的质量是粒子A的质量的4倍,开始时粒子A 的速度为(3i+4j), 粒子B的速度为(2i－7j),由于两者 的相互作用, 粒子A的速度变为(7i－4j),此时粒子B 的速度等于 (A) i－5j . (B) 2i－7j . (C) 0. (D) 5i－3 【A 】
v
解：
mv 0 mv cos MV cos 0 mv sin MV sin v0 sin v sin( ) V mv 0 sin M sin( )
v0
V
作用下，从静止开始运动，式中 i 为方向一定的单位矢 量, 则当ｔ＝1 s时物体的速度v ＝______ 2 i m / s 1
1、如图6所示，质量为M的滑块正沿着光滑水平地面向 右滑动．一质量为m的小球水平向右飞行，以速度1 （对地）与滑块斜面相碰，碰后竖直向上弹起，速率为 v2（对地）．若碰撞时间为t，试计算此过程中滑块对 地的平均作用力和滑块速度增量的大小 解： (1) 小球m在与M碰撞过程中给M的竖 直方向冲力在数值上应等于M对小球 的竖直冲力．而此冲力应等于小球 在竖直方向的动量变化率即：
高考物理新力学知识点之牛顿运动定律图文答案(2)
高考物理新力学知识点之牛顿运动定律图文答案(2)一、选择题1．如图所示，用平行于光滑斜面的力F拉着小车向上做匀速直线运动。
若之后力F逐渐减小，则对物体在向上继续运动的过程中的描述正确的是（）A．物体的加速度减小B．物体的加速度增加C．物体的速度可能不变D．物体的速度增加2．质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v－t图象如图所示.取g＝10m/s2，则物体与水平面间的动摩擦因数μ和水平推力F 的大小分别为()A．0.2,6NB．0.1,6NC．0.2,8ND．0.1,8N3．关于一对平衡力、作用力和反作用力，下列叙述正确的是()A．平衡力应是分别作用在两个不同物体上的力B．平衡力可以是同一种性质的力，也可以是不同性质的力C．作用力和反作用力可以不是同一种性质的力D．作用力施加之后才会产生反作用力，即反作用力总比作用力落后一些4．滑雪运动员由斜坡高速向下滑行过程中其速度—时间图象如图乙所示，则由图象中AB 段曲线可知，运动员在此过程中A．做匀变速曲线运动B．做变加速运动C．所受力的合力不断增大D．机械能守恒5．2018 年 11 月 6 日,第十二届珠海航展开幕．如图为某一特技飞机的飞行轨迹，可见该飞机先俯冲再抬升，在空中画出了一个圆形轨迹，飞机飞行轨迹半径约为 200 米，速度约为 300km/h ．A ．若飞机在空中定速巡航，则飞机的机械能保持不变．B ．图中飞机飞行时，受到重力，空气作用力和向心力的作用C ．图中飞机经过最低点时，驾驶员处于失重状态．D ．图中飞机经过最低点时，座椅对驾驶员的支持力约为其重力的 4.5 倍．6．如图所示，小球从高处落到竖直放置的轻弹簧上，则小球从开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中（ ）A ．小球的动能不断减少B ．小球的机械能在不断减少C ．弹簧的弹性势能先增大后减小D ．小球到达最低点时所受弹簧的弹力等于重力7．如图所示，有一根可绕端点B 在竖直平面内转动的光滑直杆AB ，一质量为m 的小圆环套在直杆上。
东华理工大学-物理练习试卷答案-角动量守恒_图文
(B) 动量不变，动能改变．
(C) 角动量不变，动量不变．
(D) 角动量改变，动量改变．
(E) 角动量不变，动能、动量都改变.
［E］
4．一均匀细杆可绕通过上端与杆垂直的水平光滑固定轴o旋
转，初始状态为静止悬挂。现有一个小球自左方水平打击细
杆。设小球与细杆之间为非弹性碰撞，则在碰撞过程中对细
杆与小球这一系统
• 10、解：由角动量守恒和机械能守恒可得
• •
•∴
•
11 如图2.45，质量为m，长为l的均匀细棒，可绕过其一端的水平轴O 转动.现将棒拉到水平位置(OA′)后放手，棒下摆到竖直位置(OA)时，与 静止放置在水平面A处的质量为M的物块作完全弹性碰撞，物体在水平 面上向右滑行了一段距离s后停止.设物体与水平面间的摩擦系数μ处处 相同，求证
8|、一质量为m的质点沿着一条曲线运动，其位置矢量 在空间直角座标系中的表达式为:
，其中a、b、w 皆为常量，则此质点对原点的角动
量 =________________；此质点所受对原点的力矩
M = ____________．
9、若作用于一力学系统上外力的合力为零，则外 力的合力矩___不__一_定______（填一定或不一定）为 零；这种情况下力学系统的动量、角动量、机械能 三个量中一定守恒的量是_____动__量_________．
拉力作功
②
vB为小球对地的总速度， 而
当
时
13、一个具有单位质量的质点在力场 中运动，其中t是时间.设该质点在t=0时位于原点，且速 度为零，求t=2时该质点所受的对原点的力矩.
解： 已知，m=1kg 有牛顿第二定律
• 14. 两个滑冰于动员的质量各为70kg，以6.5m/s的速率沿 相反方向滑行，滑行路线间的垂直距离为10m.当彼此交错 时，各抓住10m绳索的一端，然后相对旋转.（1）在抓住 绳索一端之前，各自对绳中心的角动量是多少？抓住之后 是多少？（2）他们各自收拢绳索，到绳长为5m时，各自 的速率如何？（3）绳长为5m时，绳内张力多大？
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4.一公路的水平弯道半径为R，路面的外侧高出内侧，并与水平面
夹角为θ．要使汽车通过该段路面时不引起侧向摩擦力，则汽车的速
率为[ B ] (A) R g ；
(B)
Rg tg ；
(C)
Rg cos sin 2
；
(D) Rg ctg
二、填空题
7.以某一速度竖直上抛一物体，如果它在空中所受阻力是重力的
1/5，如果它从出手到落回原处共用6s，则它上升的时间为
12 s6( 6-2)s2.70s
6+2
.
8.匀速上升的气球总质量为24kg，当它抛下一物体后，气球以
2m/s2的加速度上升，则抛下质量为 4 kg.（设气球浮力不变，
g=10m/s2）.
（2）当木快具有向上滑动的趋势 时（见图b），列式为：
N sin m g N co s N sin N co sma
可计算得到：此时的
a2
tan 1 tan
g
所以
1t antanga1t antang
14、质量为m的子弹以速度v 0水平射入沙土中，设子弹所受阻力 大小与速度与速度成正比，比例系数为k，忽略子弹的重力，求： (1) 子弹射入沙土后，速度随时间变化的函数关系式； (2) 子弹射入沙土的最大深度.
6.一个物体受几个力的作用而处于静止状态，若保持其余几个力 不变，而将其中一个力F1逐渐减小到零，然后又逐渐增大到F1 （方向不变），在这个过程中，物体的[ C ] (A)加速度始终增大，速度始终增大； (B)加速度始终减小，速度始终增大； (C)加速度先增大，后减小，速度始终增大直到一定值； (D)加速度和速度都是先增大后减小.
解：(1) 子弹进入沙土后受力为－kv，由牛顿定律
f kv mdv dt
分离变量，可得： k dt dv mv
两边同时积分
tk
v dv
dt
0m
v v0
v v0ekt/mFra bibliotek(2) 求最大深度
解法一：
v dx dt
dxv0ekt/mdt
x
t
d x v0ekt/m dt
解：在斜面具有不同的加速度的 时候，木块将分别具有向上和向 下滑动的趋势，这就是加速度的 两个范围，由题意，可得：
（1）当木块具有向下滑动的趋势 时（见图a），列式为：
N sin N co smg
N sin N co sma
tan 可计算得到：此时的 a1 1 tan g
图1
2.水平地面上放一物体，它与地面间的滑动摩擦系数为 ，现加
一恒F力 如图2所示，欲使物体A有最大加速度，则恒F力 与
水平方向的夹角 应满C足[
]
(A) sinθ=μ；
(B) cosθ=μ；
(C) tgθ=μ；
(D) ctgθ=μ.
图2
3.体重相同的甲、乙两人，分别用双手握住跨过无摩擦滑轮的绳 子两端。当他们由同一高度向上爬时，相对于绳子，甲的速率是乙 的两倍，则到达顶点的情况是[ C ]
牛顿运动定律
一、选择题
1、如右图1(A)所示，mA >mB时,算出mB向右的加速度为a,今去
掉mA而代之以拉力T= mAg, 如图1(B)所示,算出mB的加速度a,则
[C] (A) a > a ；
mB
mB
(B) a = a ；
(C) a < a ； (D)无法判断.
mA (A)
T (B)
体A，它与盘的静摩擦系数为，圆盘绕中心轴OO转动，当其角 速度 小于或等于 g / r 时，物A不致于飞出.
O rA
O
图3
水平面
m1 m2 l1 l2
图4
11.如图4所示，一质量为m1的物体拴在长为l1的轻绳上，绳子的 另一端固定在光滑水平桌面上,另一质量为 m2的物体用长为l2的
轻l2两绳绳与上m的1相张接力,二T1者= 均m 1 在2 桌l1 面m 上2 作2(角l1 速l2 度)；为T2的= 匀m2速2圆(l1周l运2)动. .则l1,
0
0
x(m/k)v0(1ekt/m)
xmax mv0/k
解法二：
kvm dvm (dv)(dx)m vdv dt dx dt dx
dx m dv vdt k
xmax
0m
dx dv
0
k v0
xmax mv0 /k
15.一条质量分布均匀的绳子，质量为 、长度为 ，一端拴在竖 直转轴OO′上，并以恒定角速度 在水平面上旋转．设转动过程 中绳子始终伸直不打弯，且忽略重力，求距转轴为r处绳中的 张力T( r)．
.
5.物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合外力的方 向之间的关系是[ B ]
(A)速度方向、加速度方向、合外力方向三者总是相同的； (B)速度方向可与加速度成任何夹角，但加速度方向总是与合外力 的方向相同； (C)速度方向总是与合外力方向相同，而加速度方向可能与速度方 向相同，也可能不相同； (D)速度方向总是与加速度方向相同，而速度方向可能与合外力方 向相同，也可能不相同.
9.一质量为1kg的小球放在正方形盒内，正方形的内边长恰好等于 小球的直径，现将盒子竖直向上抛出，盒子在上升过程中因为受 到空气阻力，其加速度大小为11m/s，则在上升过程中，小球对盒
底的压力为F1= 0 N，小球对盒顶的压力F2= 1 N（g取
10m/s2）.
10.如图3所示，一水平圆盘,半径为r，边缘放置一质量为m的物
12.质量为m的小球，用轻绳AB、BC连接，如图5，其中AB水
平．剪断绳AB前后的瞬间，绳BC中的张力比为 1/cos2θ .
C
m A
B
图5
C
m
B
三、计算题
13.如图所示一倾角为 的斜面放在水平面上，斜面上放一木块，
两者间摩擦系数为 (tg)。为使木块相对斜面静止，求斜面加
速度 a的范围。
解：在绳子中距离转轴为r处取一小段 绳子dr ，假设其质量为dm，可知：
dm M dr L
分析这dm的绳子的受力情况，因为 它做的是圆周运动，所以我们可列出：
dT（r）2rdm2rM Ldr
0
M2 L
dT(r) T(r)
L
rdr
r
距转轴为r处绳中的张力T( r)将提供的是r以外