02牛顿定律习题解答

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． 0 B. P /4 C. P D. 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m 1 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μ ,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ａA 和a B 分别为

Ａ． a A = 0，ａＢ = 0; B. a A > ０，a B < 0；

C. ａＡ < ０，ａＢ > 0

D. a Ａ < 0，ａＢ = 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 ／ｘ2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(

)

选择题5图

A ．)11(0x x m k - B.)11(20x x m k - C.

)11(30x x m k - D.)11(0

x x m k - 解：答案是B 。

简要提示: 2

1d d d d x m k x t a -===v v v x x m k x x d )1(d 200⎰⎰-=v v v )11(210

2x x m k -=v ， 所以 )11(20x x m k -=

v 。 7. 一质量为m 的物体在ｔ ＝ ０时下落，受到重力和正比于其速度(相对于空气）的空气阻力作用,已知相对固定在地面上的坐标系来说，其运动方程为v v b mg t

m -=d d ,则相对于以垂直向上速度v ０运动的另一运动坐标系(用'表示)来说，运动方程变为:（ )

Ａ. 'd 'd v v b mg t

m --= B ． ')(d 'd 0 v v v b g m t m --= C. )'()d 'd (00 v v v v +--=-b mg t m Ｄ. )'(d 'd 0

v v v --=b mg t

m 解：答案是D 。

简要提示：两个坐标系中的速度具有关系:v = v ０ + v '，ｖ和v '垂直向下，v 0垂

直向上,因此v ＝ v ' -v 0。将上述v 代入运动方程v v b mg t

m -=d d ，得到： )'(d 'd 0

v v v --=b mg t

m 8. 两个物体A 和B 用细线连结跨过电梯内的一个无摩擦的轻定滑轮。已知物体A 的质量为物体B 的质量的2倍,则当两物体相对电梯静止时，电梯的运动加速度为:( )

A ． 大小为g ，方向向上 B. 大小为g ，方向向下

C. 大小为g /2,方向向上 D ． 大小为g /2,方向向下

解：答案是Ｂ。

简要提示:设电梯的加速度为a ，方向向下。以地面为参考系，则物体A 和B 的动力学方程分别为:

ma T mg 22=-

ma T mg =-

两式相减,得:a ＝ g

二 填空题

1. 质量分别为ｍ1和ｍ2的两木块,用一细绳拉紧,沿一倾角为θ 且固定的斜面下滑，如图所示,m 1和m 2与斜面间的滑动摩擦因数分别为μ1和μ2，且μ1＜μ2,则下滑过程中m 1的加速度为 ,m 2的加速度为 ，绳中张力为 。

解：答案为:θg m m m μm μθg cos sin 2

12211++-； θg m m m μm μθg cos sin 212211++-;θg m m m )m μ(μcos 2

12122+-。 简要提示：两物体的运动方程分别为：

11111cos sin a m T g m g m =--θμθ

22222cos sin a m g m g m T =-+θμθ

21a a =。

联合求解得到:

θg m m m μm μθg a a cos sin 2

1221121++-==； θg m m m )m μ(μT cos 2

12122+-=。 2. 如图所示，一根轻弹簧的两端分别固连着质量相等的两个物体A 和B ，用

轻线将它们悬挂起来,在将线烧断的瞬间，物体A 的加速度大小是_____ m ⋅ ｓ–２,物

体B 的加速度大小是 m ⋅ s –2

解：答案为:2g ; 0。

简要提示：Ａ物体 m ａ=m ｇ+mg ，∴ ａ=２g 。

B 物体ｍa ＝ｍｇ-mg ，∴ ａ=0。

3． 如图所示,一细线一端系着质量为ｍ的小球,另一端固定于o 点，可在竖直平面上摆动,将小球拉至水平位置后自由释放,当球摆到与铅直线成θ 角的位置时,小球的切向加速度大小为 ；法向加速度大小为 。

解:答案为：g ｓi ｎθ ; 2ｇ co ｓθ 。

简要提示:由受力分析得:切向加速度大小a τ=g sin θ ，

法向加速度大小a n ＝ v ２/l =2g l c ｏs θ /l =2g co ｓθ 。

4. 如图所示，一条重而均匀的钢绳，质量ｍ ＝ ４ kg,连接两物体，m 1 = 7 k ｇ，m 2 ＝ 5 kg ，现用Ｆ=2０0 N 的力向上作用于m １上,则钢绳中点处的张力为 Ｎ。

解：87.5 N 。

O m 填空题3图 F m 1 m

m 2 填空题4图

填空题1图 μ2

m 1

μ1 θ m 2

填空题2图