牛顿第二定律以及专题训练
牛顿第二定律瞬时性问题专题训练附详细答案
牛顿第二定律瞬时性问题一、单选题1.如图所示,置于粗糙水平面上的物块A、B用轻质弹簧连接,在水平恒力F的作用下物块A、B以相同的加速度a向右运动,已知物块A的质量是物块B质量的2倍,它们与水平面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g,现撤去水平恒力F,则在此瞬间()A.物块A的加速度大小为0B.物块B的加速度大小为0C.物块A的加速度大小为132a gμ+()D.物块B的加速度大小为a gμ+2.用细绳拴一个质量为m的小球,小球将一固定在墙上的水平轻质弹簧压缩了x(小球与弹簧不拴连),如图所示。
将细绳剪断后()A.小球立即获得kxm加速度B.小球在细绳剪断瞬间起开始做平抛运动C.小球落地的时间等于2h gD.小球落地的速度等于2gh3.如图所示,两个质量分别为m1=2 kg,m2=3 kg的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧测力计连接。
两个大小分别为F1=30 N,F2=20 N的水平拉力分别作用在m1,m2上,则()A.弹簧测力计的示数是25 NB.弹簧测力计的示数是50 NC.在突然撤去力F2的瞬间,m1的加速度大小为5 m/s2D.在突然撤去力F1的瞬间,m1的加速度大小为13 m/s24.如图所示,质量均为m的A、B两个小球用轻弹簧连接,用PO、QO两段细线悬吊处于静止状态,PO与水平方向的夹角θ=30°,QO与水平方向的夹角α=60°,重力加速度为g,则剪断PO瞬间,A、B两球的加速度分别为()A .g ,0B .12g ,0 C .g ,g D .3g ,3g 5.如图所示长度相同的轻质细线1L 和轻弹簧3L 分别系有两个完全相同的灯笼甲和乙,1L 、3L 的上端都系在天花板上,下端用轻质水平细线2L 连接,使1L 和3L 与竖直方向的夹角都为θ,两个灯笼处于静止状态,不计空气阻力,将灯笼视为质点。
现将细线2L 从中间剪断,则剪断瞬间甲、乙两灯笼的加速度大小之比为( )A .1B .sin θC .cos θD .tan θ6.如图所示,悬挂在空中的三个物块A 、B 、C 的质量满足23A B C m m m ==,A 与天花板之间、A 与B 之间均用轻细绳相连,B 与C 之间用轻弹簧相连,当系统静止后,突然剪断A ,B 间的细绳,则此瞬间A 、B 、C 的加速度分别为(重力加速度为g ,取向下为正) ( ) A .g -、52g 、0 B .0、53g 、0 C .56g -、53g 、0 D .0、g 、g 7.如图所示,质量为m 的小球用水平弹簧系住,并用倾角为30°的光滑木板AB 托住,小球恰好处于静止状态。
牛顿第二定律专项练习
牛顿第二定律习题题型一对牛顿第二定律的简要理解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2.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,不易觉察到C.推力小于静摩擦力,加速度是负的D.桌子所受的合力为零3.在牛顿第二定律公式F=kma中,比例常数k的数值:( )A.在任何情况下都等于1B.k值是由质量、加速度和力的大小决定的C.k值是由质量、加速度和力的单位决定的D.在国际单位制中,k的数值一定等于14. 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?5.在光滑水平面上有一质量为m=1kg的小球,小球与水平轻弹簧和与水平方向成 =30°角的轻绳的一端相连,如图所示。
此时小球处于静止状态,且水平面对小球的弹力恰好为零。
当剪断轻绳的瞬间,小球的加速度大小及方向如何?此时轻弹簧的弹力与水平面对球的弹力的比值为多少?(g=10m/s2)6. 质量m =2 kg 的物体放在光滑水平面上,受到相互垂直的两个水平力F 1、F 2的作用 ( F 1方向与F 成53°角),且F 1=6N ,F 2=8 N .试求物体的加速度大小.7. 质量为m 的人站在自动扶梯的水平踏板上, 人的鞋底与踏板的动摩擦因数为μ, 扶梯倾角为θ, 若人随扶梯一起以加速度a 向上运动,梯对人的支持力F N 和摩擦力f 分别为( )A. F N =masin θB. F N =m(g+asin θ)C. f=μD. f=macos θ题型四运动和力的关系8.关于运动和力,正确的说法是 ( ) A.物体速度为零时,合外力一定为零B.物体作曲线运动,合外力一定是变力C.物体作直线运动,合外力一定是恒力D.物体作匀速运动,合外力一定为零9.静止在光滑水平面上的木块受到一个方向不变,大小从某一数值逐渐变小的水平外力作用时,木块将作 ( )A.匀减速运动B.匀加速运动C.速度逐渐减小的变加速运动D.速度逐渐增大的变加速运动10.轻弹簧下端固定在水平面上.一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落,接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落.在小球下落的这一全过程中,下列说法中正确的是 ( )A .小球刚接触弹簧瞬间速度最大B .从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上C .小球接触弹簧到到达最低点,速度先增后减D .从小球接触弹簧到到达最低点,小球的加速度先减小后增大11. 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 速度先增后减 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12.如图所示,一个劈形物体A,各面均光滑,放在固定斜面上,上面成水平,水平面上放一光滑小球B,劈形物体从静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是()A.沿斜面向下的直线Array B.竖直向下的直线C.无规则的曲线D.抛物线13.在光滑水平面上,放着一个质量为1kg的物体,今对它施1N向东的力,作用1s,突然改变力的方向向西,大小不变,再作用1s,又改变力的方向向东,如此反复,则力的作用时间为1min时,()A.物体回到了起点B.物体一直向西运动C.物体1s向东,1s向西D.物体一直向东运动13题能求出1min时的速度和位移吗?题型五 图像题14.质量为40kg 的雪撬在倾角θ=37°的斜面上向下滑动,所受的空气阻力与速度成正比.今测得雪撬运动的v-t 图象如图乙,且AB 是曲线的切线,B 点坐标为(4,15),CD 是曲线的渐近线.试求空气的阻力系数k 和雪撬与斜坡间的动摩擦因数. (g=10m/s 2)15.(04全国)放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F 的作用,F 的大小与时间t 的关系和物块速度v 与时间t 的关系如图。
最新高中物理牛顿第二定律经典例题(精彩4篇)
最新高中物理牛顿第二定律经典例题(精彩4篇)(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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牛顿第二定律专题训练
牛顿第二定律专题训练(一)此专题用于动力学学完后的复阶段习1.质量m=2 kg的物体放在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.5,现对物体施加拉力F=20 N的力,方向与水平面成37O角斜向上,如图所示,g=10 m/s2 (sin370=0.6,cos370=0.8)(1)求物体从静止开始运动加速度。
(2)要想让物体做匀速直线运动,且不改变拉力的方向,则拉力的大小应该为多大?(3)要想让物体对地面压力为0,且不改变拉力的方向,则拉力的大小至少应该为多少?此时物体的加速度为多少?2.如图,一个放置在水平面上的物块,质量为2 kg,受到一个斜向下的,与水平方向成30O 角的推力F=10 N的作用,从静止开始运动。
已知物块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.1,取g=10 m/s2。
求:(1)物体从静止开始运动时的加速度和经过一段时间撤去F后的加速度。
(只列出式子)(2)要想让物体做匀速直线运动,且不改变推力的方向,则推力的大小应该为多大?(只列出式子)3.如图,质量为m的物体在恒力作用下,沿水平的天花板匀速直线运动,物体与天花板的动摩擦因数为μ,(1)求恒力F的大小。
(只列出式子)(2)若物体沿天花板做匀加速直线运动,且加速度大小为a,求力F的大小。
(只列出式子)牛顿第二定律专题训练(二)连接体问题1.如图3—26所示,光滑水平面上有质量为2m的物块A和质量为m的物块B,在已知水平推力F的作用下,A、B做加速运动,A对B的作用力为多大?2.如图3—28所示,质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑的水平面上,它们分别受到水平推力F1和F2作用,且F1>F2,则1施于2的作用力大小为多少?3.如图3—29所示,m1=2 kg,m2=3 kg,连接的细线仅能承受1 N的拉力,桌面水平光滑,为了使线不断而又使它们一起获得最大加速度,则可以施加的水平力F的最大值和方向如何?牛顿第二定律专题训练(三)1.如图所示,小车车厢的内壁挂着一个光滑的小球,球的质量为20 kg,悬绳与厢壁成30O 角.(g取10 m/s2)(1)小车静止时,球对绳子的拉力、对车厢内壁的压力各是多大(2)要使小球对厢壁的压力为零,小车的加速度至少要多大?方向如何?(3)当小车以4 m/s2的加速度沿水平方向向左运动时,绳子对小球的拉力T与小球对厢壁的压力N各等于多少?(4)当小车以4 m/s2的加速度沿水平方向向右运动时,绳子对小球的拉力T与小球对厢壁的压力N各等于多少?2.如图3—62所示,小车在水平面上以5m/s的速度向左做匀速直线运动,车厢内用OA、OB两细绳系住一个质量为2 kg的物体,OA与水平方向夹角θ=53o,OB水平,求:(1)OA、OB的张力.(2)若小车改做向左匀减速直线运动,并经过S=12.5 m停下来,在减速过程中两绳的张力又为多大?专题训练(四)牛顿第二定律1.如图3—10所示,质量为M、m的物体A、B之间光滑,物体A受一水平推力F作用使A、B一起做加速运动(即两物体相对静止),物体A的斜面倾角为θ,地面光滑,则加速度a 的大小为多少?力F大小为多少?2.如图,质量为4kg的斜块,倾角为30O。
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—课后训练及解析
物理概念和规律:一、牛顿第二定律:1.内容:物体的加速度跟受到的 成正比,跟物体的 成反比.2.数学表达式:mF ∝a 或a m F ∝. 等式: F= kma, F=ma(F 合=ma),k=1的条件: .3. 1 N 的定义:使质量是1 kg 的物体产生 加速度的力,规定为1 N.二、对牛顿第二定律的理解.1.牛顿第二定律揭示了加速度与力、质量的 关系,说明了加速度与力的 关系。
2.牛顿第二定律的因果性:只要物体所受合外力不为0(无论合外力多么小)物体就获得加速度,力是产生 的原因。
3.牛顿第二定律的矢量性:物体加速度的方向与物体所受合外力的方向 的,加速度的方向由合外力的方向决定。
4. 牛顿第二定律的瞬时性:一物体的加速度与物体所受合外力总是同时存在、同时变化,同时消失的,所以牛顿第二定律反映的是力的 作用效果。
5. 牛顿第二定律的同体性:F 、m 、 a 三者对应 物体。
6.牛顿第二定律的独立性:作用在物体上的每个力都将独立产生 的加速度,且遵守牛顿第二定律,物体的实际加速度为每个力产生的加速度的 .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Fx= ma x ,F y =ma y .7.牛顿第二定律的相对性:必须是对相对地面 或做匀速直线运动的参考系才成立,对相对地面有 的参考系不适用。
三、牛顿运动定律的适用范围:对于 、 (运动速度远小于光速的运动),牛顿运动定律是成立的,但对于 (运动速度接近光速)和 的运动,牛顿运动定律就不适用了,要用相对论观点、量子力学理论处理。
四、运用牛顿第二定律解题的基本步骤1.选取研究对象,根据问题的需要和解题的方便,选出被研究的物体,可以是一个物体, 也可以是几个物体组成的整体。
2.分析研究对象的受力情况和运动情况,注意画好受力分析图,明确物体的运动过程和运动性质。
3.选取正方向或建立坐标系,通常以加速度的方向为正方向或以加速度方向为某一坐标轴的正方向。
牛顿第二定律专题练习(包括连接体和瞬时加速度及基础的牛二问题)
牛顿第二定律专练一.应用牛顿第二定律解题的两类问题(1)已知物体的受力情况,求物体的运动情况;(2)已知物体的运动情况,求物体的受力情况。
二.应用牛顿第二定律的解题步骤:(1) 确定研究对象,将研究对象从系统中隔离出来;(2) 对研究对象进行受力分析,画出物体受力图;(3) 确定物体的运动情况(是做匀速运动还是匀变速运动)(4) 根据牛顿第二定律列方程(5) 解方程求出未知量。
三.写出匀变速直线运动的运动学公式1. 2. 3.4. 5.四.基础练习【例1 】1992年8月14日,我国“长二捆”火箭在西昌卫星发射中心起飞时,总质量为4.6×105kg,起飞推力6.0×106N,求(1)火箭起飞后的合力?(2)求火箭的加速度?(3)求火箭起飞后5s上升的高度?变式练习1.一辆质量为400 g的遥控玩具车,从静止出发,在水平导轨上行驶,已知发动机的牵引力为0.16 N,玩具车在运动时所受阻力为车重的0.02倍,问:(1)玩具车开出后加速度多大?(2)玩具车经过多长时间速度可达1 m/s?变式练习2.一个静止在水平地面上的物体,质量是2kg,在12.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右做匀加速运动,物体与水平地面的滑动摩擦力是6.4N,求物体4s末的速度和4s内发生的位移。
变式练习3.一木箱质量为m,与水平地面间的动摩擦因数为μ,现用斜向右下方与水平方向成θ角的力F推木箱,求经过t秒时木箱的速度.【例2 】如右图,质量为2 kg 的物体在40 N 水平推力作用下,从静止开始1 s 内沿竖直墙壁下滑3 m .求:(取g =10 m/s2)(1)物体运动的加速度大小;(2)物体受到的摩擦力大小;(3)物体与墙间的动摩擦因数.变式练习1.质量为1000吨的列车由车站出发沿平直轨道做匀变速运动,在100秒内通过的路程为1000米。
已知运动阻力是车重的0.005倍,求列车的牵引力。
(g=10m/s 2变式练习2.一质量是 5kg 的物体静止在.水平地面上,在水平恒为F=20N 的作用下,从静止开始经过 2s 速度达到 2m/s ,则物体与水平面间的动摩擦因数是多少?五、斜面问题1.一斜面AB 长为10 m,倾角为30°,一质量为2kg 的小物体(大小不计)从斜面顶端A 点由静止开始下滑,如图所示(g取10 m/s2)(1) 若斜面与物体间光滑,求小物体下滑到斜面底端B 点时的速度及所用时间.(2)若斜面与物体间的动摩擦因数为0.5,求小物体下滑到斜面底端B 点时的速度及所用时间.2、一个滑雪的人,从静止开始沿倾角为30°的山坡匀加速滑下,其间动摩擦因数为0.04, 求滑雪者在5s 内下滑的位移。
牛顿第二定律专题(含经典例题)
牛顿第二定律专题1.考纲解读2.考点整合考点一牛顿第二定律1.定律内容:物体的加速度跟物体成正比,跟物体的成反比,加速度的方向跟合外力的方向 .2.牛顿第二定律的矢量性、瞬时性、独立性.“矢量性”是指加速度的方向取决,“瞬时性”是指加速度和合外力存在着关系,合外力改变,加速度相应改变,“独立性”是指作用在物体上的每个力都独立的产生各自的加速度,合外力的加速度即是这些加速度的矢量和.3.牛顿第二定律的分量式:ΣFx=max,ΣFy=may[特别提醒]:F是指物体所受到的合外力,即物体所有受力的合力.加速度与合外力是瞬时对应关系,即有合外力就有加速度,没有合外力就没有加速度.【例1】如图所示,小车上固定着三角硬杆,杆的端点固定着一个质量为m的小球.当小车水平向右的加速度逐渐增大时,杆对小球的作用力的变化(用F1至F4变化表示)可能是下图中的(OO'沿杆方向)【解析】对小球进行受力分析,小球受重力和杆对小球的弹力,弹力在竖直方向的分量和重力平衡,小球在水平方向的分力提供加速度,故C正确.【答案】C【方法点评】本题考查牛顿第二定律,只要能明确研究对象,进行受力分析,根据牛顿第二定律列方程即可.考点二力、加速度和速度的关系在直线运动中当物体的合外力(加速度)与速度的方向时,物体做加速运动,若合外力(加速度)恒定,物体做运动,若合外力(加速度)变化,则物体做运动,当物体的合外力(加速度)方向与速度的方向时,物体做减速运动.若合外力(加速度)恒定,物体做运动,若合外力(加速度)变化,则物体做运动.[特别提醒]:要分析清楚物体的运动情况,必须从受力着手,因为力是改变运动状态的原因,求解物理问题,关键在于建立正确的运动情景,而这一切都必须从受力分析开始.[例2] 如图3-12-1所示,自由下落的小球下落一段时间后,与弹簧接触,从它接触弹簧开始,到弹簧压缩到最短的过程中,小球的速度、加速度的变化情况如何?最低点的加速度是否比g大?(实际平衡位置,等效成简谐运动)图3-12-1[解析]小球接触弹簧后受两个力,向下的重力mg和向上的弹力.(如图3-12-2(a)所示刚开始时,当<mg时,小球合力向下,,合力不断变小,因而加速度减小,由于a方向与v0同向,因此速度继续变大.当=mg时,如图3-12-2(b)所示,合力为零,加速度为零,速度达到最大值.之后小球由于惯性仍向下运动,继续压缩弹簧,但>mg,合力向上,由于加速度的方向和速度方向相反,小球做加速度增大的减速运动,因此速度减小到零弹簧被压缩到最短.如图3-12-2(c)所示[答案]小球压缩弹簧的过程,合外力的方向先向下后向上,大小是先变小至零后变大,加速度的方向也是先向下后向上,大小是先变小后变大,速度的方向始终向下,大小是先变大后变小. (还可以讨论小球在最低点的加速度和重力加速度的关系)[方法技巧]要分析物体的运动情况一定要从受力分析着手,再结合牛顿第二定律进行讨论、分析.对于弹簧类问题的求解,最好是画出弹簧的原长,现在的长度,这样弹簧的形变长度就一目了然,使得求解变得非常的简单明了.考点三瞬时问题瞬时问题主要是讨论细绳(或细线)、轻弹簧(或橡皮条)这两种模型.细绳模型的特点:细绳不可伸长,形变,故其张力可以,弹簧(或橡皮条)模型的特点:形变比较,形变的恢复需要时间,故弹力 .[特别提醒]求解瞬时问题,首先一定要分清类型,然后分析变化之前的受力,再分析变化瞬间的受力,这样就可以很快求解.[例3]如图5所示,质量为m的小球被水平绳AO和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态,现用火将绳AO烧断,在绳AO烧断的瞬间,下列说法正确的是()A.弹簧的拉力B.弹簧的拉力C.小球的加速度为零D.小球的加速度[解析]烧断OA之前,小球受3个力,如图所示,烧断细绳的瞬间,绳子的张力没有了,但由于轻弹簧的形变的恢复需要时间,故弹簧的弹力不变,A正确。
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。
高中物理牛顿第二定律选择题专题训练含答案
高中物理牛顿第二定律选择题专题训练含答案姓名:__________ 班级:__________考号:__________一、选择题(共35题)1、质量为M的木块位于粗糙水平桌面上,若用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度为a.当拉力方向不变,大小变为2F时,木块的加速度为a',则A.a'=a B.a'<2a C.a'>2a D.a'=2a2、在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法,以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法B.根据速度定义式,当非常非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法C.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该实验应用了控制变量法D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法3、在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法,以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫假设法B.根据速度定义式,当非常非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义应用了极限思想方法C.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,该实验应用了控制变量法D.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了微元法4、在研究物体的“加速度、作用力和质量”三个物理量的关系时,我们用实验研究了小车“在质量一定的情况下,加速度和作用力的关系”;又研究了“在作用力一定的情况下,加速度和质量之间的关系”.这种研究物理问题的科学方法是( )A.建立理想模型的方法 B.控制变量法C.等效替代法 D.类比法5、如图所示,马拖着一根质量为m的光滑树干在水平地面上做加速直线运动,加速度为a,已知马对树干的水平拉力大小为F1,树干对马的拉力大小为F2,则由牛顿第二定律可知( )A.F2=ma B.F1-F2=maC.F1+F2=ma D.F1=ma6、下面说法中正确的是()A.力是物体产生加速度的原因B.物体运动状态发生变化,一定有力作用在该物体上C.物体运动速度的方向与它受到的合外力的方向总是一致的D.物体受外力恒定,它的速度也恒定7、物体在合外力F作用下,产生加速度a,下面说法中正确的是()A.在匀减速直线运动中,a与F反向B.只有在匀加速直线运动中,a才与F同向C.不论在什么运动中,a与F的方向总是一致的D.以上说法都不对8、关于力和运动的关系,下列说法正确的是( )A.物体的速度不断增大,则物体必受力的作用B.物体的位移不断增大,则物体必受力的作用C.若物体的位移与运动时间的平方成正比,则物体必受力的作用D.物体的速率不变,则其所受合外力必为零9、在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图所示的装置.下列说法中正确的是( )A.在探究加速度与质量的关系时,应该改变拉力的大小B.在探究加速度与外力的关系时,应该改变小车的质量C.在探究加速度a与小车质量M的关系时,为了直观判断二者间的关系,应作出a-1M图象D.当小车的质量远大于盘和砝码的总质量时,不能近似认为细线对小车的拉力大小等于盘和砝码的总重力大小10、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、加速度都为零11、由牛顿第二定律F=ma可知,无论怎样小的力都可能使物体产生加速度,可是当用很小的力去推很重的桌子时,却推不动,这是因为( )A.牛顿第二定律不适用于静止的物体B.桌子加速度很小,速度增量也很小,眼睛观察不到C.推力小于桌子所受到的静摩擦力,加速度为负值D.桌子所受的合力为零,加速度为零12、由牛顿第二定律可知( )A.同一物体的运动速度越大,受到的合外力也越大B.同一物体的速度变化率越小,说明它受到的合外力越小C.物体的质量与它所受的合外力成正比,与它的加速度成反比D.同一物体的速度变化越大,说明它受到的合外力越大13、人站在地面上,先将两腿弯曲,再用力蹬地,就能跳离地面,人能跳起离开地面的原因是:A.人除了受到地面的弹力外,还受到一个向上的力B.地面对人的支持力大于人受到的重力C.地面对人的支持力大于人对地面的压力D.人对地面的压力和地面对人的支持力是一对平衡力14、关于速度、加速度、合外力之间的关系,正确的是( )A.物体的速度越大,则加速度越大,所受的合外力也越大B.物体的速度为零,则加速度为零,所受的合外力也为零C.物体的速度为零,但加速度可能很大,所受的合外力也可能很大D.物体的速度很大,但加速度可能为零,所受的合外力也可能为零15、某人站在地面上,先将两腿弯曲,再用力蹬地,向上跳离地面。
(完整word版)牛顿第二定律以及专题训练
牛顿第二定律1.牛顿第二定律的表述(内容)物体的加速度跟物体所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同,公式为:F=ma(其中的F和m、a必须相对应)。
对牛顿第二定律理解:(1)F=ma中的F为物体所受到的合外力.(2)F=ma中的m,当对哪个物体受力分析,就是哪个物体的质量,当对一个系统(几个物体组成一个系统)做受力分析时,如果F是系统受到的合外力,则m是系统的合质量.(3)F=ma中的F与a有瞬时对应关系,F变a则变,F大小变,a则大小变,F方向变a也方向变.(4)F=ma中的F与a有矢量对应关系,a的方向一定与F的方向相同。
(5)F=ma中,可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度,也可以求某一个方向合外力的加速度.若F为物体受的合外力,那么a表示物体的实际加速度;若F为物体受的某一个方向上的所有力的合力,那么a表示物体在该方向上的分加速度;若F为物体受的若干力中的某一个力,那么a仅表示该力产生的加速度,不是物体的实际加速度。
(6)F=ma中,F的单位是牛顿,m的单位是千克,a的单位是米/秒2.(7)F=ma的适用范围:宏观、低速2.应用牛顿第二定律解题的步骤①明确研究对象。
可以以某一个物体为对象,也可以以几个物体组成的质点组为对象。
设每个质点的质量为m i,对应的加速度为a i,则有:F合=m1a1+m2a2+m3a3+……+m n a n对这个结论可以这样理解:先分别以质点组中的每个物体为研究对象用牛顿第二定律:∑F1=m1a1,∑F2=m2a2,……∑F n=m n a n,将以上各式等号左、右分别相加,其中左边所有力中,凡属于系统内力的,总是成对出现的,其矢量和必为零,所以最后实际得到的是该质点组所受的所有外力之和,即合外力F。
②对研究对象进行受力分析。
(同时还应该分析研究对象的运动情况(包括速度、加速度),并把速度、加速度的方向在受力图旁边画出来。
③若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动,一般用平行四边形定则(或三角形定则)解题;若研究对象在不共线的三个以上的力作用下做加速运动,一般用正交分解法解题(注意灵活选取坐标轴的方向,既可以分解力,也可以分解加速度)。
牛顿第二定律专项训练
牛顿第二定律专项训练一、多项选择1、如图所示,有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进,突然发现意外情况,紧急刹车做匀减速运动,加速度大小为a,设中间有一质量为m的西瓜A,则A受其它西瓜对它的作用力的合力大小是A.m(g+a) B.ma C. D.2、如图所示,在光滑水平面上有一物块在水平恒外力F的作用下从静止开始运动,在其正前方有一根固定在墙上的轻质弹簧,从物块与弹簧接触到弹簧压缩量最大的过程中,下列说法正确的是: ( )A.物块接触弹簧后一直做减速运动B.物块接触弹簧后先做加速运动后做减速运动C.当物块的加速度等于零时, 速度最大D.当弹簧压缩量最大时,物块的加速度等于零3、如图所示,在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块,木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接,弹簧的劲度系数为k.在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ,在这段时间内木块与车厢保持相对静止,如图所示.不计木块与车厢底部的摩擦力,则在这段时间内弹簧的形变为A.伸长量为 B.压缩量为C.伸长量为 D.压缩量为4、如右图,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、。
重力加速度大小为g。
则有A., B.,C., D.,5、如图所示,质量为m的小球与弹簧Ⅰ和水平细绳Ⅱ相连,Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q两点.球静止时,Ⅰ中拉力大小为F1,Ⅱ中拉力大小为F2,当仅剪断Ⅰ、Ⅱ其中一根的瞬间下列说法正确的是()A.若剪断Ⅰ,则球所受合力与竖直方向成θ角指向右下方B.若剪断Ⅱ,则加速度a=g,方向竖直向下C.若剪断Ⅰ,Ⅱ中拉力大小瞬间变为零 D.若剪断Ⅱ,则a=g,方向竖直向上6、如图6所示,物体A叠放在物体B上,B置于光滑水平面上。
A,B质量分别为m A=6.0kg,m B=2.0kg,A、B之间的动摩擦因数μ=0.2。
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)。
牛顿第二定律的综合应用专题训练(题型全面)
F37图 1F牛顿第二定律的应用第一类:由物体的受力情况确定物体的运动情况1. 如图1所示,一个质量为m=20kg 的物块,在F=60N 的水平拉力作用下,从静止开始沿水平地面向右做匀加速直线运动,物体与地面之间的动摩擦因数为0.10.( g=10m/s 2) (1)画出物块的受力示意图 (2)求物块运动的加速度的大小 (3)物体在t =2.0s 时速度v 的大小. (4)求物块速度达到s m v /0.6=时移动的距离2.如图,质量m=2kg 的物体静止在水平面上,物体与水平面间的滑动摩擦因数25.0=μ,现在对物体施加一个大小F=8N 、与水平方向夹角θ=37°角的斜向上的拉力.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s 2,求(1)画出物体的受力示意图 (2)物体运动的加速度(3)物体在拉力作用下5s 内通过的位移大小。
〖方法归纳:〗〖自主练习:〗1.一辆总质量是4.0×103kg 的满载汽车,从静止出发,沿路面行驶,汽车的牵引力是6.0×103N ,受到的阻力为车重的0.1倍。
求汽车运动的加速度和20秒末的速度各是多大? ( g=10m/s 2)2.如图所示,一位滑雪者在一段水平雪地上滑雪。
已知滑雪者与其全部装备的总质量m = 80kg ,滑雪板与雪地之间的动摩擦因数μ=0.05。
从某时刻起滑雪者收起雪杖自由滑行,此时滑雪者的速度v = 5m/s ,之后做匀减速直线运动。
求:( g=10m/s 2) (1)滑雪者做匀减速直线运动的加速度大小; (2)收起雪杖后继续滑行的最大距离。
3.如图,质量m=2kg 的物体静止在水平面上,物体与水平面间的滑动摩擦因数25.0=μ,现在对物体施加一个大小F=8N 、与水平方向夹角θ=37°角的斜下上的推力.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s 2, 求(1)物体运动的加速度(2)物体在拉力作用下5s 内通过的位移大小。
高中物理《牛顿第二定律》压轴题专题训练 附详细答案(方便打印版)
《牛顿第二定律》压轴题专题1.(2013•昌平区模拟)如图所示,一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央,桌布的一边与桌的AB边重合.已知方桌的边长为L,圆盘与桌布间的动摩擦因数为μ1,圆盘与桌面间的动摩擦因数为μ2.现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面,加速度的方向是水平的且垂直于AB边.若圆盘最后未从桌面掉下,以g表示重力加速度,求:(1)桌布与圆盘经多长时间分离?(2)为使圆盘不从桌面掉下,则加速度a满足的条件是什么?(第1题)(第2题)(第3题)2.(2011•徐汇区模拟)如图所示,细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m 的小球,当滑块至少以加速度a=向左运动时,小球对滑块的压力等于零,当滑块以a=2g的加速度向左运动时,线中拉力T=.3.(2011•徐汇区模拟)一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示.设运动员的质量为75kg,吊椅的质量为25kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦当运动员与吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升时,则运动员竖直向下拉绳的力为N,运动员对吊椅的压力为N.(g=10m/s2)4.(2009•徐汇区一模)如图所示,将一小物体从斜面顶端A点静止起释放,物体沿斜面下滑,经斜面底端C点滑上水平面,最后通过水平面上B点,斜面高度为h,A、B两点的水平距离为s,不计物体滑过C点时的能量损失.若已知斜面、平面与小物体间的动摩擦因数都为μ,斜面倾角θ未知,则物体滑到B点时的速度大小为;若已知倾角为θ,而动摩擦因数μ未知,且物体滑到B点时恰好停止,则物体滑过斜面AC与滑过平面CB所用的时间之比为.5.(2009•崇明县模拟)如图所示是伽利略理想斜面实验中的一幅图,一小球在光滑槽内运动,槽底水平部分长5m,若小球由A点静止开始运动,经4s到达另一斜面与A等高的B点,且已知小球在水平部分运动时间为1s,则小球下落点A离水平底部的高度为m;小球从A到B运动的总路程是m.(第4题)(第5题)(第6题)6.(2013•山东)如图所示,一质量m=0.4kg的小物块,以v0=2m/s的初速度,在与斜面成某一夹角的拉力F作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t=2s的时间物块由A点运动到B点,A、B之间的距离L=10m.已知斜面倾角θ=30°,物块与斜面之间的动摩擦因数μ=.重力加速度g取10m/s2.(1)求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小.(2)拉力F与斜面的夹角多大时,拉力F最小?拉力F的最小值是多少?7.(2013•安徽)如图所示,质量为M倾角为α的斜面体(斜面光滑且足够长)放在粗糙的水平地面上,底部与地面的动摩擦因数为μ,斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为l的轻质弹簧相连,弹簧的另一端连接着质量为m的物块.压缩弹簧使其长度为l时将物块由静止开始释放,且物块在以后的运动中,斜面体始终处于静止状态.重力加速度为g.(1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度;(2)选物块的平衡位置为坐标原点,沿斜面向下为正方向建立坐标轴,用x表示物块相对于平衡位置的位移,证明物块做简谐运动;(3)求弹簧的最大伸长量;(4)为使斜面始终处于静止状态,动摩擦因数μ应满足什么条件(假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力)?(第7题)(第8题)(第9题)8.(2009•安徽)在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬.为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化.一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示.设运动员的质量为65kg,吊椅的质量为15kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦.重力加速度取g=10m/s2.当运动员与吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升时,试求(1)运动员竖直向下拉绳的力;(2)运动员对吊椅的压力.9.(2007•广东)如图所示,质量M=10kg、上表面光滑的足够长的木板在F=50N的水平拉力作用下,以初速度v0=5m/s沿水平地面向右匀速运动.现有足够多的小铁块,它们的质量均为m=1kg,将一铁块无初速地放在木板的最右端,当木板运动了L=1m时,又无初速度地在木板的最右端放上第2块铁块,只要木板运动了L就在木板的最右端无初速度放一铁块.(取g=10m/s2)试问:(1)第1块铁块放上后,木板运动了L时,木板的速度多大?(2)最终木板上放有多少块铁块?(3)最后一块铁块与木板右端距离多远?10.图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用△t表示.在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”.(1)完成下列实验步骤中的填空:①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列的点.②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码.③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m.④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③.⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距s1,s2,….求出与不同m相对应的加速度a.⑥以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做出﹣﹣m关系图线.若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m处应成关系(填“线性”或“非线性”).(2)完成下列填空:(ⅰ)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是.(ⅱ)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3.a可用s1、s3和△t表示为a=.图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=mm,s3=mm.由此求得加速度的大小a=m/s2.(ⅲ)图3为所得实验图线的示意图.设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为,小车的质量为.(第10题)11.(2013•自贡一模)如图所示,水平面上放有质量均为m=lkg的物块A和B,A、B与地面的动摩擦因数分别为μ1=0.4和μ2=0.1,相距l=0.75m.现给物块A一初速度使之向B运动,与此同时给物块B一个F=3N的水平向右的力,B由静止开始运动,经过一段时间A恰好追上B.g=10m/s2,求:(1)物块A的初速度大小;(2)从开始到物块A追上物块B的过程中,力F对物块B所做的功.(第11题)(第12题)(第13题)12.(2013•郑州一模)如图所示,有一水平放置的足够长的皮带输送机以v=4m/s的速度沿顺时针方向运行.有一物体以v0=6m/s 的初速度从皮带输送机的右端沿皮带水平向左滑动,若物体与皮带的动摩擦因数μ=0.2,并取g=10m/s2,求物体从开始运动到回到出发点所用时间.13.(2013•浙江模拟)如图,木板长L=1.6m,质量M=4.0kg,上表面光滑,下表面与地面间的动摩擦因数为μ=0.4.质量m=1.0kg 的小滑块(视为质点)放在木板的右端,开始时木板与物块均处于静止状态,现给木板以向右的初速度,取g=10m/s2,求:(1)小滑块的加速度大小;(2)木板的加速度大小和方向;(3)要使小滑块从木板上掉下,木板初速度应满足什么要求.14.(2013•盐城一模)光滑水平面上有质量为M、高度为h的光滑斜面体A,斜面上有质量为m的小物体B,都处于静止状态.从某时刻开始释放物体B,在B沿斜面下滑的同时斜面体A沿水平方向向左做匀加速运动.经过时间t,斜面体水平移动s,小物体B刚好滑到底端.(1)求运动过程中斜面体A所受的合力F A;(2)分析小物体B做何种运动?并说明理由;(3)求小物体B到达斜面体A底端时的速度U E大小.(第14题)(第15题)(第16题)15.(2013•许昌三模)有一个长L=4m、倾角为θ=370的斜面,底端有一垂直斜面的挡板.有一质量m=1kg的小物块从顶端A由静止沿斜面下滑,碰到挡板时的速度v=4m/s.若小物块从顶端A由静止沿斜面下滑到某点B(图中未标出)时,对其施加一平行于斜面向上的恒力F=10N,使小物块恰好不撞到挡板上.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)物块A与斜面间的动摩擦因数μ;(2)B点到挡板的距离.16.(2013•武汉二模)如图所示,质量M=1kg的木板静置于倾角θ=37°、足够长的固定光滑斜面底端.质量m=1kg的小物块(可视为质点)以初速度v0=4m/s从木板的下端冲上木板,同时在木板上端施加一个沿斜面向上的F=3.2N的恒力.若小物块恰好不从木板的上端滑下,求木板的长度l为多少?已知小物块与木板之间的动摩檫因数μ=0.8,重力加速度g=1Om/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.17.(2013•台州模拟)小物块以一定的初速度mgsinθ+μmgcosθ=ma沿斜面(足够长)向上运动,由实验测得物块沿斜面运动的最大位移10sinθ+5cosθ=10与斜面倾角θ=37°的关系如图所示.取mgsinθ=6m=10m/s2,空气阻力不计.可能用到的函数值:sin30°=0.5,sin37°=0.6,sin45°=μmgcosθ=4m,sin53°=0.8,sin60°=B0IL=mg.求:(1)物块的初速度v0;(2)物块与斜面之间的动摩擦因数μ;(3)计算说明图线中P点对应的斜面倾角为多大?在此倾角条件下,小物块能滑回斜面底端吗?说明理由(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等).(第17题)(第18题)18.(2013•如东县模拟)如图所示,在水平长直轨道上,有一长度L=8m的平板车在外力控制下始终保持以v=5m/s的速度向右做匀速直线运动.某时刻将一质量m=2kg的小滑块放到车面的中点,滑块与车面间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2.(1)若滑块的初速度为零,求它在车上滑动过程的加速度;(2)在(1)的情况下,求滑块滑出平板车时的动能;(3)若以与车运动方向相同、大小为v0的初速度释放滑块,为使滑块不从车上掉下,v0应满足什么条件?19.(2013•南通一模)小明用台秤研究人在升降电梯中的超重与失重现象.他在地面上用台秤称得其体重为500N,再将台秤移至电梯内称其体重,电梯从t=0时由静止开始运动到t=11s时停止,得到台秤的示数F随时间t变化的图象如图所示,取g=10m/s2.求:(1)小明在0~2s内的加速度大小a1,并判断在这段时间内小明处于超重还是失重状态;(2)在10s~11s内,台秤的示数F3;(3)小明运动的总位移x.(第19题)(第20题)(第21题)20.(2013•南宁三模)如图所示,水平轨道AB段为粗糙水平面,BC段为一水平传送带,两段相切于B点.一质量为m=l kg 的物块(可视为质点),静止于A点,AB距离为s=2m.已知物块与AB段和BC段的动摩擦因数均为μ=0.5,g取10m/s2.(1)若给物块施加一水平拉力F=ll N,使物块从静止开始沿轨道向右运动,到达B点时撤去拉力,物块在传送带静止情况下刚好运动到C点,求传送带的长度;(2)在(1)问中,若将传送带绕B点逆时针旋转37°后固定(AB段和BC段仍平滑连接),要使物块仍能到达C端,则在AB段对物块施加拉力F应至少多大.21.(2013•南昌三模)如图所示,两套完全相同的小物块和轨道系统,轨道固定在水平桌面上.物块质量m=lkg,轨道长度l=2m,物块与轨道之间的动摩擦因数μ=0.20现用水平拉力F=6N、F2=4N同对拉两个物块,分别作用一段距离后撤去,使两物块都能从静止出发,运动到轨道另一端时恰好停止.(g=l0m/s2)求:(1)在F1作用下的小物块加速度a1多大?(2)从两物块运动时开始计时直到都停止,除了物块在轨道两端速度都为零之外,另有某时刻t两物块速度相同,则t为多少?22.(2013•南昌二模)有一个冰上推木箱的游戏节目,规则是:选手们从起点开始用力推箱一段时间后,放手让箱向前滑动,若箱最后停在桌上有效区域内,视为成功;若箱最后未停在桌上有效区域内就视为失败.其简化模型如图所示,AC是长度为L1=7m的水平冰面,选手们可将木箱放在A点,从A点开始用一恒定不变的水平推力推箱,BC为有效区域.已知BC长度L2=lm,木箱的质量m=50kg,木箱与冰面间的动摩擦系数u=0.1.某选手作用在木箱上的水平推力F=200N,木箱沿AC做直线运动,若木箱可视为质点,g取l0m/s2.那么该选手要想游戏获得成功,试求:(1)推力作用在木箱上时的加速度大小;(2)推力作用在木箱上的时间满足什么条件?(第22题)(第23题)23.(2013•兰州模拟)如图所示,有一水平传送带匀速向左运动,某时刻将一质量为m的小煤块(可视为质点)放到长为L 的传送带的中点.它与传送带间的动摩擦因数为μ,求:(1)小煤块刚开始运动时受到的摩擦力的大小和方向;(2)要使小煤块留在传送带上的印记长度不超过,传送带的速度v应满足的条件.24.(2013•金山区一模)如图,将质量m=2kg的圆环套在与水平面成37°角的直杆上,直杆固定不动,环的直径略大于杆的截面直径,环与杆间动摩擦因数μ=0.5,对环施加一个竖直向上的拉力F,使环由静止开始运动,已知t=1s 内环通过的位移为0.5m.(1)若环沿杆向下运动,求F的大小;(2)若环沿杆向上运动,且t=1s时撤去拉力,求环沿杆向上运动过程中克服摩擦力做功的大小.(第24题)(第25题)25.(2013•河南模拟)民用航空客机的机舱,除了有正常的舱门和舷梯连接,供旅客上下飞机,一般还设有紧急出口.发生意外情况的飞机在着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个气囊(由斜面部分AC和水平部分CD构成),机舱中的人可沿该气囊滑行到地面上来,如图所示.某机舱离气囊底端的竖直高度AB=3.0m,气囊构成的斜面长AC=5.0m.一个质量m=60kg的人从气囊上由静止开始滑下,人与气囊动摩擦因数为μ=0.5.不计空气阻力,g=10m/s2.求:(1)人从斜面AC下滑的加速度;(2)为使人滑到地面时不离开气囊,则气囊的水平部分CD应多长?26.(2013•河南模拟)如图1所示,光滑水平面上的O处有一质量为m=2Kg物体.物体同时受到两个水平力的作用,F1=4N,方向向右,F2的方向向左大小如图2所示,x为物体相对O的位移.物体从静止开始运动,问:(1)当位移为x=0.5m时物体的加速度多大?(2)物体在X=0和X=2米内何位置物体的加速度最大?最大值为多少?(3)物体在X=0和X=2米内何位置物体的速度最大?最大值为多.27.(2013•朝阳区模拟)如图甲所示,光滑水平面有一静止的长木板,质量M=3.0kg.某时刻,一小物块(可视为质点)以v0=4.0m/s的初速度滑上木板的左端,经过t=0.50s小物块到达木板的最右端.已知小物块的质量m=1.0kg,它与长木板之间的动摩擦因数μ=0.30,重力加速度g取10m/s2.(1)求木板的长度L;(2)如图乙所示,在小物块滑上木板的同时,对木板施加一个水平向右的拉力F,经过一段时间,小物块恰好停在木板的最右端,求拉力F的大小.28.(2013•长沙一模)如图所示,水平地面上有A、B两点,且两点间距离L AB=6m,质量m=2kg的物体(可视为质点)静止在A点,地面与物块的滑动摩擦因数μ=0.2,为使物体运动到B点,现给物体施加一水平F=10N的拉力,g取10m/s2,求(1)物体运动到B点的时间;(2)拉力F作用的最短时间.(第28题)(第29题)29.(2013•保定一模)如图甲所示,有一个大木箱,放在平板汽车的后部,木箱到驾驶室的距离L=2.8m,木箱与车板间的动摩擦因数µ=0.5.开始时平板汽车载着木箱以速度v0=16m/s匀速行驶.突然驾驶员遇到紧急情况刹车,轮胎抱死,使平板汽车做匀减速直线运动,直至停止.g取10m/s2,忽略空气阻力.(1)为了不让木箱撞击驾驶室,平板汽车从开始刹车到完全停止至少需多长时间?(计算结果小数点后面保留两位有效数字)(2)从汽车开始减速到木箱完全停止的过程中,平板汽车受到地面的摩擦力f,在图乙中定性画出f随时间t的变化图线.(不要求写出计算过程,只按画出的图线评分)30.(2012•淄博二模)如图所示,长L=5m,高h=0.45m,质量M=10kg的长方体木箱,在水平面上向右做直线运动,木箱上表面光滑,下表面与地面的动摩擦因数为μ=0.2.当木箱的速度v0=3.6m/s时,立即对木箱施加一个方向水平向左的恒力F=50N,并同时将一个质量m=1kg的小物块轻放在距木箱右端0.5m处的P点(小物块可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),经过一段间小物块脱离木箱落到地面.取g=10m/s2,求:(1)从小物块放在P点开始,木箱向右运动的最大距离;(2)小物块离开木箱时木箱的速度大小;(3)小物块落地时离木箱右端的距离.(答案见下)《牛顿第二定律》压轴题专题参考答案与试题解析1.(2013•昌平区模拟)如图所示,一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央,桌布的一边与桌的AB边重合.已知方桌的边长为L,圆盘与桌布间的动摩擦因数为μ1,圆盘与桌面间的动摩擦因数为μ2.现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面,加速度的方向是水平的且垂直于AB边.若圆盘最后未从桌面掉下,以g表示重力加速度,求:(1)桌布与圆盘经多长时间分离?(2)为使圆盘不从桌面掉下,则加速度a满足的条件是什么?考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动规律的综合运用.专题:牛顿运动定律综合专题.分析:(1)根据牛顿第二定律求出圆盘在桌布上做加速运动的加速度,抓住桌布的位移和圆盘的位移之差等于,结合运动学公式求出桌布与圆盘分离的时间.(2)圆盘离开桌布后,在桌面上做匀减速直线运动,抓住圆盘在匀加速直线运动和匀减速直线运动的位移之和小于等于,结合牛顿第二定律和运动学公式求出加速度a满足的条件.解答:解:(1)设圆盘的质量为m,圆盘在桌布上做加速运动的加速度为a1,则f1=μ1mg=ma1以地面为参考系,设桌布从盘下抽出所经历的时间为t1,在这段时间内桌布移动的位移为x,圆盘移动的位移为s1,有,由题意分析可知,当桌布比圆盘多运动了的位移时,盘布分离,即x﹣s1=联立以上各式,可以解得(2)桌布抽出后,圆盘在桌面上做匀减速运动,以a2表示圆盘的加速度的大小,有f2=μ2mg=ma2设圆盘刚离开桌布时的速度大小为v,离开桌布后在桌面上再运动距离s2时停止,有v2=2a1s1,v2=2a2s2,所以s2=盘没有从桌面上掉下的条件是s1+s2≤由以上各式解得a≥答:(1)桌布与圆盘经分离.(2)为使圆盘不从桌面掉下,则加速度a满足的条件是a≥.点评:解决本题的关键理清圆盘和桌布的运动情况,抓住位移关系,结合运动学公式和牛顿第二定律进行求解.2.(2011•徐汇区模拟)如图所示,细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m 的小球,当滑块至少以加速度a=g向左运动时,小球对滑块的压力等于零,当滑块以a=2g的加速度向左运动时,线中拉力T=.考点:牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.专题:牛顿运动定律综合专题.分析:小球对滑块的压力等于零,对木块进行受力分析,其受到重力和绳子的拉力,合力水平向左,再根据牛顿第二定律就可以求得加速度;,当滑块以a=2g的加速度向左运动时,小球将离开滑块,绳子张力变得更大,其受到重力和绳子的拉力,合力水平向左,求绳子的拉力解答:解:(1)对物体进行受力分析,如图所示:由图知,F合=mg故a=g(2)由上图得,当a=2g时,F合=ma=2mg由勾股定理得:F==mg答案为:g、mg点评:该题是牛顿第二定律的直接应用,解题的关键是正确对物体进行受力分析求出合力.3.(2011•徐汇区模拟)一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示.设运动员的质量为75kg,吊椅的质量为25kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦当运动员与吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升时,则运动员竖直向下拉绳的力为550N,运动员对吊椅的压力为275N.(g=10m/s2)考点:牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.专题:牛顿运动定律综合专题.分析:先对运动员和吊椅整体受力分析,受重力和两个拉力,根据牛顿第二定律列式求解,得到拉力大小;再对吊椅受力分析,受重力、压力和拉力,再次根据牛顿第二定律列式求解.解答:解:对运动员和吊椅整体受力分析,受重力和两个拉力,根据牛顿第二定律,有2T﹣(M+m)g=(M+m)a解得T=550N再对吊椅受力分析,受重力、压力和拉力,再次根据牛顿第二定律,有T﹣mg﹣N=ma解得N=T﹣mg﹣mg=275N故答案为:550,275.点评:本题关键先对整体受力分析,在对吊椅受力分析,然后根据牛顿第二定律列式求解.4.(2009•徐汇区一模)如图所示,将一小物体从斜面顶端A点静止起释放,物体沿斜面下滑,经斜面底端C点滑上水平面,最后通过水平面上B点,斜面高度为h,A、B两点的水平距离为s,不计物体滑过C点时的能量损失.若已知斜面、平面与小物体间的动摩擦因数都为μ,斜面倾角θ未知,则物体滑到B点时的速度大小为;若已知倾角为θ,而动摩擦因数μ未知,且物体滑到B点时恰好停止,则物体滑过斜面AC与滑过平面CB所用的时间之比为h:(Ssinθ﹣hcosθ).考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;滑动摩擦力.专题:牛顿运动定律综合专题.分析:物体从A滑至B的过程中,只有重力和摩擦力做功,根据几何关系求出各力做功,根据动能定理求解即可,因为物体从A至C做初速度为0的匀加速直线运动,从C至B做匀减速直线运动,根据匀变速直线运动关系可知两段过程中的平均速度相同,则运动时间之比等于位移之比.解答:解:(1)从A至B的过程中只有重力和摩擦力做功,两力做的总功等于物体动能的变化.由题意知重力做功W G=mgh,在斜面上摩擦力大小为f1=μmgcosθ,在水平面上摩擦力大小为f2=μmg,物体在斜面上下滑的距离,物体在水平面上滑动的距离,根据动能定理有:代入数据可得:(2)物体从A至B做初速度为0的匀加速直线运动,则在AB段的平均速度,在CB做匀减速直线运动,末速度为0则,即在AB段和CB段的平均速度相等,故其运动时间之比即为位移大小之比.从A至C位移大小为,从C至B位移大小为,所以有:=故答案为:;h:(Ssinθ﹣hcosθ)点评:从动能定理角度求解物体在B点的速度,根据匀变速直线运动的平均速度和时间位移的关系求解时间之比.5.(2009•崇明县模拟)如图所示是伽利略理想斜面实验中的一幅图,一小球在光滑槽内运动,槽底水平部分长5m,若小球由A点静止开始运动,经4s到达另一斜面与A等高的B点,且已知小球在水平部分运动时间为1s,则小球下落点A离水平底部的高度为 1.25m;小球从A到B运动的总路程是12.5m.考点:牛顿第二定律;位移与路程;匀变速直线运动的位移与时间的关系.专题:牛顿运动定律综合专题.分析:根据小球在水平槽底做匀速直线运动求出在槽底的速度,从而得出C点和D点的速度,根据动能定理求出小球下落点距离A点的高度.通过平均速度公式求出AC和BD的路程之和,从而求出总路程.解答:解:小球在槽底做匀速直线运动的速度.根据动能定理得,mgh=,解得h=.AC段的平均速度,BD段的平均速度,则x′=,则总路程s=x+x′=7.5m+5m=12.5m故答案为:1.25,12.5.点评:解决本题的关键理清小球的运动,结合运动学公式和动能定理进行求解.6.(2013•山东)如图所示,一质量m=0.4kg的小物块,以v0=2m/s的初速度,在与斜面成某一夹角的拉力F作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t=2s的时间物块由A点运动到B点,A、B之间的距离L=10m.已知斜面倾角θ=30°,物块与斜面之间的动摩擦因数μ=.重力加速度g取10m/s2.(1)求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小.(2)拉力F与斜面的夹角多大时,拉力F最小?拉力F的最小值是多少?考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;力的合成与分解的运用.专题:压轴题;牛顿运动定律综合专题.分析:(1)物体做匀加速直线运动,根据运动学公式求解加速度和末速度;(2)对物体受力分析,受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律列式求解出拉力F的表达式,分析出最小值.解答:解:(1)物体做匀加速直线运动,根据运动学公式,有:①v=v0+at ②联立解得;a=3m/s2v=8m/s(2)对物体受力分析,受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力,如图。
高中物理牛顿第二定律综合题专题训练含答案
高中物理牛顿第二定律综合题专题训练含答案姓名:__________ 班级:__________考号:__________一、综合题(共4题)1、如图所示,PQ为一固定水平放置的光滑细长杆,质量均为m的两小球A、B穿于其上,两球被穿于杆上的轻弹簧相连.在A、B两球上还系有长度为2L的轻线,在轻线中间系有质量不计的光滑定滑轮E, C、D球质量分别为m和2m,用轻绳连接并跨过定滑轮。
释放C、D后,当C、D球运动时轻弹簧长度也为L,已知劲度系数为K,(弹簧在弹性限度内,重力加速度为g)求(1)C、D球运动时,连接C、D的轻绳中张力T大小(2)求细杆对A球的弹力FA(3)求弹簧的原始长度?2、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体A、B,它们的质量分别为m A、m B,弹簧的劲度系数为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,当物块B 刚要离开C 时,(1)物块A的加速度大小;(2)从开始到此时物块A的位移大小。
(已知重力加速度为g)3、低空跳伞是一种极限运动,人在空中降落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而增大,而且速度越大空气阻力增大得越快。
一名质量为70kg的跳伞运动员背有质量为10kg的伞包从某高层建筑顶层跳下,且一直沿竖直方向下落,其整个运动过程的v-t图象如图所示。
已知2.0s末的速度为18m/s,10s末拉开绳索开启降落伞,在触地前人已经做匀速运动,16.2s时双脚已稳稳地站立在地面上。
g取10m/s2,请根据此图象估算:(1)起跳后2s内运动员(包括其随身携带的全部装备)所受平均阻力的大小;(2)运动员从脚触地到最后速度减为零的过程中,若不计伞的质量及此过程中的空气阻力,则运动员所需承受地面的平均冲击力多大;(3)开伞前空气阻力对跳伞运动员(包括其随身携带的全部装备)所做的功。
4、图甲所示,质量为m=1kg的物体置于倾角为=37°的固定斜面上,(斜面足够长),对物体施加平行于斜面向上的恒力F,作用时间时撤去拉力,物体运动的部分v-t图像如图乙所示,取,sin37°=0.6,cos37°=0.8,试求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F的大小;(2)t=6s时物体的速度。
牛顿运动定律的基本应用(解析版)—2025年高考物理必刷专题训练(全国通用)
牛顿运动定律的基本应用【考点一 牛顿第二定律的瞬时性问题】1.两种模型物体的加速度与其所受合力具有因果关系,物体的加速度总是随其所受合力的变化而变化,具体可简化为以下两种模型:2.求解瞬时性问题的一般思路求解瞬时性问题时应注意的一点物体的加速度能够随其所受合力的突变而突变,但物体速度的变化需要一个过程的积累,不会发生突变。
【考点二 动力学的两类基本问题】动力学的两类基本问题的解题步骤解决动力学两类基本问题的关键(1)两个分析:物体的受力情况分析和运动过程分析。
(2)两个桥梁:加速度是联系物体运动和受力的桥梁;衔接点的速度是联系相邻两个过程的桥梁。
【考点三 动力学中的图像问题】1.常见的动力学图像vt图像、at图像、Ft图像、Fa图像等。
2.图像问题的类型(1)已知物体受的力随时间变化的图像,分析物体的运动情况。
(2)已知物体的速度、加速度随时间变化的图像,分析物体的受力情况。
(3)由已知条件确定某物理量的变化图像。
3.解题策略(1)分清图像的类别:即分清横、纵坐标所代表的物理量,明确图像的物理意义。
(2)注意图像中的特殊点、斜率、面积所表示的物理意义:图线与横、纵坐标轴的交点,图线的转折点,两图线的交点,图线的斜率,图线与坐标轴或图线与图线所围面积等所表示的物理意义。
(3)明确能从图像中获得的信息:把图像与具体的题意、情境结合起来,应用物理规律列出与图像对应的函数表达式,进而明确“图像与公式”“图像与过程”间的关系,以便对有关物理问题作出准确判断。
【考点四 超重和失重的理解】1.超重和失重的理解(1)不论超重、失重或完全失重,物体的重力都不变,只是“视重”改变。
(2)物体超重或失重多少由物体的质量m和竖直加速度a共同决定,其大小等于ma。
(3)在完全失重的状态下,一切由重力产生的物理现象都会完全消失。
(4)尽管物体的加速度不是竖直方向,但只要其加速度在竖直方向上有分量,物体就会处于超重或失重状态。
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牛顿第二定律例1.如图所示,m A=1kg,m B=2kg,A、B间静摩擦力的最大值是5N,水平面光滑。
用水平力F拉B,当拉力大小分别是F=10N和F=20N时,A、B的加速度各多大?例2.如图所示,m =4kg的小球挂在小车后壁上,细线与竖直方向成37°角。
当:⑴小车以a=g向右加速;⑵小车以a=g向右减速时,分别求细线对小球的拉力F1和后壁对小球的压力F2各多大?例3.如图所示,在箱内的固定光滑斜面(倾角为α)上用平行于斜面的细线固定一木块,木块质量为m。
当⑴箱以加速度a匀加速上升时,⑵箱以加速度a匀加速向左时,分别求线对木块的拉力F1和斜面对箱的压力F2例4.如图所示,质量为m=4kg的物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,在与水平成θ=37°角的恒力F作用下,从静止起向右前进t1=2s后撤去F,又经过t2=4s物体刚好停下。
求:F 的大小、最大速度v m、总位移sF例5.如图A、B两木块的质量分别为m A、m B,在水平推力F作用下沿光滑水平面匀加速向右运动,求A、B间的弹力F N。
v例6.如图,倾角为α的斜面与水平面间、斜面与质量为m的木块间的动摩擦因数均为μ,木块由静止开始沿斜面加速下滑时斜面仍保持静止。
求水平面给斜面的摩擦力大小和方向。
【即境活用】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C.物体运动的加速度不变,其运动状态就不变D.物体的运动速度不变,我们就说它的运动状态不变2.关于运动和力,正确的说法是[ ]A.物体速度为零时,合外力一定为零B.物体作曲线运动,合外力一定是变力C.物体作直线运动,合外力一定是恒力D.物体作匀速直线运动,合外力一定为零3.在光滑水平面上的木块受到一个方向不变,大小从某一数值逐渐变小的外力作用时,木块将作[ ]A.匀减速运动B.匀加速运动C.速度逐渐减小的变加速运动D.速度逐渐增大的变加速运动4.在牛顿第二定律公式F=km·a中,比例常数k的数值:[ ]A.在任何情况下都等于1B.k值是由质量、加速度和力的大小决定的C.k值是由质量、加速度和力的单位决定的D.在国际单位制中,k的数值一定等于15.如图1所示,一小球自空中自由落下,与正下方的直立轻质弹簧接触,直至速度为零的过程中,关于小球运动状态的下列几种描述中,正确的是[ ]A.接触后,小球作减速运动,加速度的绝对值越来越大,速度越来越小,最后等于零B.接触后,小球先做加速运动,后做减速运动,其速度先增加后减小直到为零C.接触后,速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处,加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处D.接触后,小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方6.在水平地面上放有一三角形滑块,滑块斜面上有另一小滑块正沿斜面加速下滑,若三角形滑块始终保持静止,如图2所示.则地面对三角形滑块[ ]A.有摩擦力作用,方向向右B.有摩擦力作用,方向向左C.没有摩擦力作用D.无法判断7.设雨滴从很高处竖直下落,所受空气阻力f和其速度v成正比.则雨滴的运动情况[ ] A.先加速后减速,最后静止B.先加速后匀速C.先加速后减速直至匀速D.加速度逐渐减小到零8.放在光滑水平面上的物体,在水平拉力F的作用下以加速度a运动,现将拉力F改为2F(仍然水平方向),物体运动的加速度大小变为a′.则[ ]A.a′=a B.a<a′<2a C.a′=2a D.a′>2a9.一物体在几个力的共同作用下处于静止状态.现使其中向东的一个力F的值逐渐减小到零,又马上使其恢复到原值(方向不变),则[ ] A.物体始终向西运动B.物体先向西运动后向东运动C.物体的加速度先增大后减小D.物体的速度先增大后减小10.下面几个说法中正确的是[ ]A.静止或作匀速直线运动的物体,一定不受外力的作用.B.当物体的速度等于零时,物体一定处于平衡状态.C.当物体的运动状态发生变化时,物体一定受到外力作用.D.物体的运动方向一定是物体所受合外力的方向.11.关于惯性的下列说法中正确的是[ ]A.物体能够保持原有运动状态的性质叫惯性.B.物体不受外力作用时才有惯性.C.物体静止时有惯性,一开始运动,不再保持原有的运动状态,也就失去了惯性.D.物体静止时没有惯性,只有始终保持运动状态才有惯性.12. 一个在水平地面上做直线运动的物体,在水平方面只受摩擦力f的作用,当对这个物体施加一个水平向右的推力F作用时,下面叙述的四种情况,不可能出现的是[ ]A. 物体向右运动,加速度为零B. 物体向左运动,加速度为零C. 物体加速度的方向向右D. 物体加速度的方向向左13.一人在车厢中把物体抛出.下列哪种情况,乘客在运动车厢里观察到的现象和在静止车厢里观察到的现象一样[ ]A.车厢加速行驶时.B.车厢减速行驶时.C.车厢转弯时.D.车厢匀速直线行驶时.14.在火车的车厢内,有一个自来水龙头C.第一段时间内,水滴落在水龙头的正下方B点,第二段时间内,水滴落在B点的右方A点,如图3-1所示.那么火车可能的运动是[ ]【提示:水滴落在B的右方,说明火车的加速度方向向左,可能是向左做加速运动或向右做减速运动.】A.先静止,后向右作加速运动.B.先作匀速运动,后作加速运动.C.先作匀速运动,后作减速运动D.上述三种情况都有可能.15、如图所示,轻绳跨过定滑轮(与滑轮问摩擦不计)一端系一质量为m的物体,一端用P N的拉力,结果物体上升的加速度为a1,后来将P N的力改为重力为P N的物体,m向上的加速度为a2则()A.a1=a2;B.a1>a2;C、a1<a2;D.无法判断牛顿第二定律专题【例1】如图(a)所示,一质量为m的物体系于长度分别为l1、12的两根细绳上,l1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,l2水平拉直,物体处于平衡状态,现将l2线剪断,求剪断瞬间物体的加速度。
【例1】如图所示,水平传送带A、B两端相距S=3.5m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1。
工件滑上A端瞬时速度V A=4 m/s,达到B端的瞬时速度设为v B。
(1)若传送带不动,v B多大?(2)若传送带以速度v(匀速)逆时针转动,v B多大?(3)若传送带以速度v(匀速)顺时针转动,v B多大?【即境活用】1、 瞬时加速度的分析【例1】如图(a )所示,木块A 、B 用轻弹簧相连,放在悬挂的木箱C 内,处于静止状态,它们的质量之比是1:2:3。
当剪断细绳的瞬间,各物体的加速度大小及其方向?【例2】在光滑水平面上有一质量m =1kg 的小球,小球与水平轻弹簧和与水平方向夹角O 为300的轻绳的一端相连,如图所示,此时小球处于静止状态,且水平面对小球的弹力恰好为零,当剪断轻绳的瞬间,小球加速度的大小和方向如何?此时轻弹簧的弹力与水平面对球的弹力比值是多少?【例1】如图所示,一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆M 和N,它们只能在图所示平面内摆动,某一瞬时出现图示情景,由此可知车厢的运动及两单摆相对车厢运动的可能情况是( )A 、车厢做匀速直线运动,M 在摆动,N 在静止;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 静止,N 在摆动;D 、车厢做匀加速直线运动,M 静止,N 也静止;灵活应用牛顿第一定律和牛顿第二定律【例2】一个人蹲在台秤上。
试分析:在人突然站起的过程中,台秤的示数如何变化?【例3】如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v 1沿顺时针方向转动,传送带右端有一个与传送带等高的光滑水平面,一物体以恒定速率v 2沿直线向左滑向传送带后,经过一段时间又返回光滑水平面,速率为v /2,则下列说法中正确的是() A 、只有v 1= v 2时,才有v /2=v 1B 、若v 1>v 2时,则v /2=v 2C 、若v 1<v 2时,则v /2=v 1;D 、不管v 2多大,总有v /2=v 2;v 2 v 1M N1.质量为m 的物体从高处释放后竖直下落,在某时刻受到的空气阻力为f ,加速度为a =13g ,则f 的大小为( )A .13f mg =B .23f mg =C .f =mgD .43f mg = 2. 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,右端与一小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,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.向左做减速运动对小球水平方向受到向右的弹簧弹力N ,由牛顿第二定律可知,小球必定具有向右的加速度,小球与小车相对静止,故小车可能向右加速运动或向左减速运动。
3.人站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯斜向上匀速运动,如图所示。
以下说法正确的是( )A .人受到重力和支持力的作用B .人受到重力、支持力和摩擦力的作用C .人受到的合外力不为零D .人受到的合外力方向与速度方向相同4.一质量为M 的探空气球在匀速下降,若气球所受浮力F 始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g .现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球吊篮中减少的质量为( )A.)(2g F M -B.gF M 2- C.g F M -2 D. 0 5.一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动,小球通过细绳与车顶相连。
小球某时刻正处于图示状态。
设斜面对小球的支持力为N ,细绳对小球的拉力为T ,关于此时刻小球的受力情况,下列说法正确的是( )A.若小车向左运动,N 可能为零B.若小车向左运动,T 可能为零C.若小车向右运动,N 不可能为零D.若小车向右运动,T 不可能为零6.如所示,位于光滑固定斜面上的小物块P 受到一水平向右的推力F 的作用。
已知物块P沿斜面加速下滑。
现保持F 的方向不变,使其减小,则加速度( )A .一定变小B .一定变大C .一定不变D .可能变小,可能变大,也可能不变F P。