高中物理牛顿第二定律经典例题

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高中物理 人教版必修1第四章 牛顿运动定律 4.3牛顿第二定律 专题强化练:瞬时加速度问题

高中物理 人教版必修1第四章 牛顿运动定律 4.3牛顿第二定律 专题强化练:瞬时加速度问题

一、单选题1.如图所示,光滑水平面上,AB 两物体用轻弹簧连接在一起。

A B 、的质量分别为12m m 、,在拉力F 作用下,AB 共同做匀加速直线运动,加速度大小为a ,某时刻突然撤去拉力F ,此瞬时A 和B 的加速度大小为1a 和2a ,则( )A .1200a a ==,B .21212m a a a a m m ==+, C .12121212m m a a a a m m m m ==++, D .1122m a a a a m ==, 2.如图所示,质量为m 的光滑小球A 被一轻质弹簧系住,弹簧另一端固定于水平天花板上,小球下方被一梯形斜面B 托起保持静止不动,弹簧恰好与梯形斜面平行,已知弹簧与天花板夹角为30o ,重力加速度为210/g m s =,若突然向下撤去梯形斜面,则小球的瞬时加速度为( )A .0B .大小为210/m s ,方向竖直向下C .大小253/m s ,方向斜向右下方D .大小25/m s ,方向斜向右下方3.如图所示为两轻绳栓接一定质量的小球,两轻绳与竖直方向的夹角如图,则在剪断a 绳的瞬间,小球的加速度大小为a 1,剪断b 绳的瞬间,小球的加速度大小为a 2.则a 1:a 2为( )A .1:1B .2:1C .3:1D .23:14.如图所示,轻弹簧上端与一质量为1kg 的木块1相连,下端与另一质量为2kg 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1a 、2a ,已知重力加速度g 大小为210/m s ,则有( )A .10a = , 2215/a m s =B .21215/a a m s ==C .10a =, 2210/a m s =D .21210/a a m s == 5.如图所示,竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着质量均为2kg 的物块A 、B ,它们处于静止状态,若突然将一个大小为10N 、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=10m/s 2)( )A .10 NB .20 NC .25 ND .30 N6.质量为m 的物体放置在光滑的水平面上,左右两端分别固定一个弹簧,弹簧的另一端连着细绳,细绳跨过光滑定滑轮与质量为M =2m 的物体相连,如图所示。

高中物理高考物理牛顿运动定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)

高中物理高考物理牛顿运动定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)

高中物理高考物理牛顿运动定律常见题型及答题技巧及练习题(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。

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)

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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03-第3节 牛顿第二定律 高中物理必修第一册教科版

03-第3节 牛顿第二定律 高中物理必修第一册教科版
最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为.现对施加一水平拉力,则
( BCD
)
A.当 < 2时,、都相对地面静止
B.当 =
5
1
时,的加速度大小为
2
3
C.当 > 3时,相对于滑动
1
D.无论为何值,的加速度大小都不会超过
2
图4-3-11
3
【解析】A、B间的最大静摩擦力为2,B和地面之间的最大静摩擦力为 ,
因数均相同.现用一水平向右的恒力推木块,使三个木块一起向右做匀加速直线运
动,则木块1对木块2的作用力与木块2对木块3的作用力的大小之比为( B
图4-3-9
A.3: 2
B.5: 3
C.2: 1
D.3: 1
)
【解析】将三个木块1、2、3看作整体,由牛顿第二定律得 − 6 = 6,解得
=
车和木块一起做无相对滑动的加速运动.小车的质量为,木块的
质量为,两者共同的加速度大小为,木块和小车之间的动摩擦因
数为 ,则在这个过程中,木块受到的摩擦力大小为(
A.

+
B.
C. +
BD
4-3-10
)
D.
【解析】木块B与小车A无相对滑动,对A、B组成的整体【提醒】A、B加速度相同,
2
= 46 m.
解法2 根据 − 图像与坐标轴围成的图形的面积表示位移得
=
10 +1
Δ1
2
1
+ 20 Δ2
2
= 46 m.
题型3 隔离法和整体法的应用
例6 (2024·山西太原期末)如图4-3-9所示,在粗糙水平面上依次并排紧靠着三个木块1、

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。

(完整版)高中物理牛顿第二定律经典例题

(完整版)高中物理牛顿第二定律经典例题

牛顿第二运动定律【例1】物体从某一高度自由落下,落在直立于地面的轻弹簧上,如图3-2所示,在A点物体开始与弹簧接触,到B点时,物体速度为零,然后被弹回,则以下说法正确的是:A、物体从A下降和到B的过程中,速率不断变小B、物体从B上升到A的过程中,速率不断变大C、物体从A下降B,以及从B上升到A的过程中,速率都是先增大,后减小D、物体在B点时,所受合力为零的对应关系,弹簧这种特【解析】本题主要研究a与F合殊模型的变化特点,以及由物体的受力情况判断物体的运动性质。

对物体运动过程及状态分析清楚,同时对物=0,体正确的受力分析,是解决本题的关键,找出AB之间的C位置,此时F合由A→C的过程中,由mg>kx1,得a=g-kx1/m,物体做a减小的变加速直线运动。

在C位置mg=kx c,a=0,物体速度达最大。

由C→B的过程中,由于mg<kx2,a=kx2/m-g,物体做a增加的减速直线运动。

同理,当物体从B→A时,可以分析B→C做加速度度越来越小的变加速直线运动;从C→A做加速度越来越大的减速直线运动。

C正确。

例2如图3-10所示,在原来静止的木箱内,放有A物体,A被一伸长的弹簧拉住且恰好静止,现突然发现A被弹簧拉动,则木箱的运动情况可能是A、加速下降B、减速上升肥C、匀速向右运动D、加速向左运动【解析】木箱未运动前,A物体处于受力平衡状态,受力情况为:重力mg,箱底的支持力N,弹簧拉力F和最大的静摩擦力f m(向左)由平衡条件知:N=mg F=f m。

由于发现A弹簧向右拉动(已知),可能有两种原因,一种是由A向右被拉动推知,F>f m′,(新情况下的最大静摩擦力),可见f m>f m′即是最大静摩擦力减小了,由f m=μN知正压力N减小了,即发生了失重现象,故物体运动的加速度必然竖直向下,所以木箱的运动情况可能是加速下降或减速上升,故A、B正确。

另一种原因是木箱向左加速运动,由于惯性原因,木块必然向中滑动,故D 正确。

高中物理必修一牛顿第二定律典型例题

高中物理必修一牛顿第二定律典型例题

高一物理牛顿第二定律典型例题讲解与错误分析【例1】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【分析】木块受到外力作用必有加速度,已知外力方向不变,数值变小,根据牛顿第二定律可知,木块加速度的方向不变,大小在逐渐变小,也就是木块每秒增加的速度在减少,由于加速度方向与速度方向一致,木块的速度大小仍在不断增加,即木块作的是加速度逐渐减小速度逐渐增大的变加速运动.【答】 D.【例2】一个质量m=2kg的木块,放在光滑水平桌面上,受到三个大小均为F=10N、与桌面平行、互成120°角的拉力作用,则物体的加速度多大?若把其中一个力反向,物体的加速度又为多少?【分析】物体的加速度由它所受的合外力决定.放在水平桌面上的木块共受到五个力作用:竖直方向的重力和桌面弹力,水平方向的三个拉力.由于木块在竖直方向处于力平衡状态,因此,只需由水平拉力算出合外力即可由牛顿第二定律得到加速度.(1)由于同一平面内、大小相等、互成120°角的三个力的合力等于零,所以木块的加速度a=0.(2)物体受到三个力作用平衡时,其中任何两个力的合力必与第三个力等值反向.如果把某一个力反向,则木块所受的合力F合=2F=20N,所以其加速度为:它的方向与反向后的这个力方向相同.【例3】沿光滑斜面下滑的物体受到的力是 [ ]A.力和斜面支持力B.重力、下滑力和斜面支持力C.重力、正压力和斜面支持力D.重力、正压力、下滑力和斜面支持力【误解一】选(B)。

【误解二】选(C)。

【正确解答】选(A)。

【错因分析与解题指导】 [误解一]依据物体沿斜面下滑的事实臆断物体受到了下滑力,不理解下滑力是重力的一个分力,犯了重复分析力的错误。

[误解二]中的“正压力”本是垂直于物体接触表面的力,要说物体受的,也就是斜面支持力。

牛顿第二定律与摩擦力-高中物理经典试题原卷版

牛顿第二定律与摩擦力-高中物理经典试题原卷版

牛顿第二定律与摩擦力-高中物理经典试题一、单选题1.如图所示,质量为m 的木块A 置于斜劈B 上,A 与B 一起沿光滑固定斜面由静止开始下滑,二者始终保持相对静止,重力加速度为g ,则在下滑过程中,下列说法正确的是( ) A .木块A 所受的合力竖直向下B .木块A 只受重力和支持力作用C .木块A 受B 作用于它的摩擦力大小为sin cos mg θθD .木块A 受到的支持力大小等于木块A 的重力大小2.如图所示,轻质弹簧一端与静止在倾斜木板上的物体A 相连,另一端与细线相连,细线绕过光滑的定滑轮与物体B 相连。

已知木板与水平面间的夹角为30°,轻质弹簧与倾斜木板保持平行。

若A B 2m m m ==,弹簧的劲度系数为k ,不计滑轮摩擦,物体始终保持静止。

那么( )A .轻质弹簧的伸长量为mg kB .轻质弹簧的伸长量为2mg kC .若木板与水平面的夹角减小,物体A 受到的静摩擦力不变D .若木板与水平面的夹角减小,物体A 受到的静摩擦力减小3.如图所示滑块A 和B 叠放在传送带上,B 被细线连于墙上。

如果传送带逆时针转动,滑块A 和B 都相对地面静止,则下列说法正确的是( )A .A 受到的静摩擦力水平向右B .增大传送带的速度,绳拉力变大C .B 受到的拉力和受到的摩擦力相同D .增大A 的质量,B 受到的摩擦力增大 4.如图所示,小车位于水平面上,其上顶板装有压力传感器。

车内弹簧处于竖直,弹簧上端把一个物块压在压力传感器上。

小车以加速度a 向右做匀加速运动,小物块恰好不相对压力传感器滑动,此时压力传感器的示数为1F 。

一段时间后,小车沿水平方向从水平面上飞出,落地前压力传感器的示数为2F ,该过程弹簧一直处于竖直。

忽略空气阻力,重力加速度为g ,则小物块与压力传感器间的动摩擦因数为( )A .12F a F gB .21F a F gC .()211F F aF g - D .()221F a F F g -5.如图所示,A 、B 两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力),到回到出发点的过程中,下列说法正确的是( )A .上升过程A 、B 处于超重状态,下降过程A 、B 处于失重状态B .上升和下降过程A 、B 两物体均为完全失重C .上升过程中A 物体对B 物体的压力大于A 物体受到的重力D .下降过程中A 物体对B 物体的压力大于A 物体受到的重力6.引体向上是高中学生体质健康标准的测试项目之一,如图甲所示,质量为55kg m =的某同学,双手抓住单杠做引体向上,在竖直向上运动过程中,其重心的速率随时间变化的图像如图乙所示,g 取210m/s ,由图像可知,下列选项错误的是( )A .0.4s t =时,他正处于超重状态B .0.5s t =时,他的加速度约为20.3m/sC . 1.1s t =时,他受到单杠的作用力的大小为550ND . 1.5s t =时,他正处于超重状态7.某同学站在力传感器上完成下蹲动作。

高中物理牛顿第二定律一传送带问题

高中物理牛顿第二定律一传送带问题

情况 2、若 x物 L ,则物块匀减速到速度为零,未从右端掉落。
v
物块匀减速时间为:
t1
v0 a
0
物块匀减速阶段与传送带间的相对位移为:
v0
x1 x物 v传t1
当物块向左减速到零后,由于受力状况并没有发生变化, 根据受力分析物块仍具有向右的加速度:
a g
tt
t1 t
4
此时如图所示:
FN f动
9
物块到达另一端是速度不能减到零,
即: v传 v物 0
第二段匀减速时间:
L
x物
v传t2
1 2
at22
物块从一端到达另一端总时间:
t t1 t2
注:在此情况下物块与传送带间产生的相对位移
v
v0
v传 v物
0
t1 t
t
第一段匀减速过程: x1 x物 v传t1
(物块相对于传送带向上运动)
第二段匀减速过程: x2 v传t2 L x物 (物块相对于传送带向下运动)
第一段匀减速阶段摩擦力为滑动摩擦力且方向沿斜面向下, 第二段匀减速阶段摩擦力为滑动摩擦力且方向沿斜面向上,
摩擦力突变时刻为 v物 v传 。
三、质量为 m 的物块以速度 v0 冲上传送带一端,已知传送带长度 L ,与地面成角为 ,传
送带速度 v传 ,物块与传送带间滑动摩擦因数 。
v0
FN f动
v
v传 v物
0t
t
二、质量为 m 的物块以 v0 冲上传送带一端,已知传送带长度 L ,传送带速度 v传 ,物块与传
v 送带间滑动摩擦因数 。( v0 v传 )
FN 0 f动
mg
FN f动
mg ma

高中物理必修一 牛顿第二定律 (含练习解析)

高中物理必修一   牛顿第二定律 (含练习解析)

牛顿第二定律【学习目标】1.深刻理解牛顿第二定律,把握Fam=的含义.2.清楚力的单位“牛顿”是怎样确定的.3.灵活运用F=ma解题.【要点梳理】要点一、牛顿第二定律(1)内容:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比.(2)公式:Fam∝或者F ma∝,写成等式就是F=kma.(3)力的单位——牛顿的含义.①在国际单位制中,力的单位是牛顿,符号N,它是根据牛顿第二定律定义的:使质量为1kg的物体产生1 m/s2加速度的力,叫做1N.即1N=1kg·m/s2.②比例系数k的含义.根据F=kma知k=F/ma,因此k在数值上等于使单位质量的物体产生单位加速度的力的大小,k的大小由F、m、a三者的单位共同决定,三者取不同的单位,k的数值不一样,在国际单位制中,k=1.由此可知,在应用公式F=ma进行计算时,F、m、a的单位必须统一为国际单位制中相应的单位.要点二、对牛顿第二定律的理解(1)同一性【例】质量为m的物体置于光滑水平面上,同时受到水平力F的作用,如图所示,试讨论:①物体此时受哪些力的作用?②每一个力是否都产生加速度?③物体的实际运动情况如何?④物体为什么会呈现这种运动状态?【解析】①物体此时受三个力作用,分别是重力、支持力、水平力F.②由“力是产生加速度的原因”知,每一个力都应产生加速度.③物体的实际运动是沿力F的方向以a=F/m加速运动.④因为重力和支持力是一对平衡力,其作用效果相互抵消,此时作用于物体的合力相当于F.从上面的分析可知,物体只能有一种运动状态,而决定物体运动状态的只能是物体所受的合力,而不能是其中一个力或几个力,我们把物体运动的加速度和该物体所受合力的这种对应关系叫牛顿第二定律的同一性.因此,牛顿第二定律F=ma中,F为物体受到的合外力,加速度的方向与合外力方向相同.(2)瞬时性前面问题中再思考这样几个问题:①物体受到拉力F作用前做什么运动?②物体受到拉力F作用后做什么运动?③撤去拉力F后物体做什么运动?分析:物体在受到拉力F前保持静止.当物体受到拉力F后,原来的运动状态被改变.并以a=F/m加速运动.撤去拉力F后,物体所受合力为零,所以保持原来(加速时)的运动状态,并以此时的速度做匀速直线运动.从以上分析知,物体运动的加速度随合力的变化而变化,存在着瞬时对应的关系.F =ma 对运动过程中的每一瞬间成立,某一时刻的加速度大小总跟那一时刻的合外力大小成正比,即有力的作用就有加速度产生.外力停止作用,加速度随即消失,在持续不断的恒定外力作用下,物体具有持续不断的恒定加速度.外力随着时间而改变,加速度就随着时间而改变.(3)矢量性从前面问题中,我们也得知加速度的方向与物体所受合外力的方向始终相同,合外力的方向即为加速度的方向.作用力F 和加速度a 都是矢量,所以牛顿第二定律的表达式F =ma 是一个矢量表达式,它反映了加速度的方向始终跟合外力的方向相同,而速度的方向与合外力的方向无必然联系.(4)独立性——力的独立作用原理①什么是力的独立作用原理,如何理解它的含义?物体受到几个力的作用时,每个力各自独立地使物体产生一个加速度,就像其他力不存在一样,这个性质叫做力的独立作用原理.②对力的独立作用原理的认识a .作用在物体上的一个力,总是独立地使物体产生一个加速度,与物体是否受到其他力的作用无关.如落体运动和抛体运动中,不论物体是否受到空气阻力,重力产生的加速度总是g .b .作用在物体上的一个力产生的加速度,与物体所受到的其他力是同时作用还是先后作用无关.例如,跳伞运动员开伞前,只受重力作用(忽略空气阻力),开伞后既受重力作用又受阻力作用,但重力产生的加速度总是g .c .物体在某一方向受到一个力,就会在这个方向上产生加速度.这一加速度不仅与其他方向的受力情况无关,还和物体的初始运动状态无关.例如,在抛体运动中,不论物体的初速度方向如何,重力使物体产生的加速度总是g ,方向总是竖直向下的.d .如果物体受到两个互成角度的力F 1和F 2的作用,那么F 1只使物体产生沿F 1方向的加速度11F a m =,F 2只使物体产生沿F 2方向的加速度22F a m=. 在以后的学习过程中,我们一般是先求出物体所受到的合外力,然后再求出物体实际运动的合加速度.(5)牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗?牛顿第一定律说明维持物体的速度不需要力,改变物体的速度才需要力.牛顿第一定律定义了力,而牛顿第二定律是在力的定义的基础上建立的,如果我们不知道物体在不受外力情况下处于怎样的运动状态,要研究物体在力的作用下将怎样运动,显然是不可能的,所以牛顿第一定律是研究力学的出发点,是不能用牛顿第二定律代替的,也不是牛顿第二定律的特例.要点三、利用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤(1)明确研究对象.(2)进行受力分析和运动状态分析,画出示意图.(3)求出合力F 合.(4)由F ma =合列式求解.用牛顿第二定律解题,就要对物体进行正确的受力分析,求合力.物体的加速度既和物体的受力相联系,又和物体的运动情况相联系,加速度是联系力和运动的纽带.故用牛顿第二定律解题,离不开对物体的受力情况和运动情况的分析.【说明】①在选取研究对象时,有时整体分析、有时隔离分析,这要根据实际情况灵活选取. ②求出合力F 合时,要灵活选用力的合成或正交分解等手段处理.一般受两个力时,用合成的方法求合力,当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时,常用正交分解法解题,多数情况下是把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上有:x F ma =(沿加速度方向).0y F =(垂直于加速度方向).特殊情况下分解加速度比分解力更简单.应用步骤一般为:①确定研究对象;②分析研究对象的受力情况并画出受力图;③建立直角坐标系,把力或加速度分解在x 轴或y 轴上;④分别沿x 轴方向和y 轴方向应用牛顿第二定律列出方程;⑤统一单位,计算数值.【注意】在建立直角坐标系时,不管选取哪个方向为x 轴正方向,所得的最后结果都应是一样的,在选取坐标轴时,应以解题方便为原则来选取.【典型例题】类型一、对牛顿第二定律的理解例1、物体在外力作用下做变速直线运动时( )A .当合外力增大时,加速度增大B .当合外力减小时,物体的速度也减小C .当合外力减小时,物体的速度方向与外力方向相反D .当合外力不变时,物体的速度也一定不变【思路点拨】对同一物体,合外力的大小决定了加速度大小,但是,加速度与速度没有必然的联系。

高中物理牛顿第二定律瞬时性问题

高中物理牛顿第二定律瞬时性问题

牛顿第二定律瞬时性问题一、牛顿第二定律瞬时性问题的两种模型二、分析瞬时问题的“两个关键”与“四个步骤”三、典型例题典例1、如图所示,物体A、B质量均为m,中间有一轻质弹簧相连,A用绳悬于O点,当突然剪断OA绳时,关于A物体的加速度,下列说法正确的是( )A.0B.gC.2gD.无法确定典例2、如图所示,一质量为m的小球处于平衡状态。

现将线L2剪断,则剪断L2的瞬间小球的加速度( )A.甲图小球加速度为a=gsin θ,垂直L1斜向下方B.乙图小球加速度为a=gsin θ,垂直L1斜向下方C.甲图小球加速度为a=gtan θ,水平向右D.乙图小球加速度为a=gtan θ,水平向左思考:如图所示,一个质量为m的小球通过水平弹簧和细线悬挂保持静止,弹簧的劲度系数为k,此时弹簧伸长了x,细线与竖直方向成θ角,当细线剪断瞬间,下列说法正确的是( ) A.小球的加速度大小为g,方向竖直向下B.小球的加速度大小为,方向水平向左C.小球的加速度大小为,方向沿原细线方向指向左下方D.不能确定小球的加速度典例3、如图,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,设抽出后瞬间,木块1、2的加速度大小分别为a1、a2。

重力加速度大小为g。

则有: ( )A、 a1=g, a2=gB、 a1=0, a2=gC、 a1=0, a2=( m +M)g/ MD、a1=g, a2= ( m +M)g/ M典例4、如图所示,质量分别为m、2m的小球A、B,由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在电梯内,已知电梯正在竖直向上做匀加速直线运动,细线中的拉力为F。

此时突然剪断细线,在线断的瞬间,弹簧弹力的大小和小球A加速度的大小分别为( )A.+gB.+gC.+gD.+g典例5、如图所示,A、B两小球分别连在轻绳两端,B球另一端用弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面上。

高中物理--《力的合成和分解》典型例题(含答案)

高中物理--《力的合成和分解》典型例题(含答案)

高中物理--《力的合成和分解》典型例题(含答案)1.停在水平地面上的小车内,用绳子AB、BC栓住一个重球,绳BC呈水平状态,绳AB的拉力为T1,绳BC的拉力为T2.若小车由静止开始加速向左运动,但重球相对小车的位置不发生变化,则两绳的拉力的变化情况是()A.T1变大,T2变小 B.T1变大,T2变大C.T1不变,T2变小 D.T1变大,T2不变【答案解析】C【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.【分析】本题以小球为研究对象,分析受力,根据牛顿第二定律得到绳AB的拉力T1和绳BC的拉力T2与加速度的关系,即分析两绳拉力的变化情况.【解答】解:以小球为研究对象,分析受力:重力mg、绳AB的拉力T1和绳BC的拉力T2,如图.设小车的加速度为a,绳AB与水平方向的夹角为θ,根据牛顿第二定律得T1sinθ=mg①T1cosθ﹣T2=ma ②由①得 T1=,由②得 T2=mgcotθ﹣ma可见,绳AB的拉力T1与加速度a无关,则T1保持不变.绳BC的拉力T2随着加速度的增大而减小,则T2变小.故C正确.故选C2.(多选题)作用于同一点的两个力,大小分别为F1 = 5N,F2 = 4N,这两个力的合力F与F1的夹角为θ,则θ可能为()A.30°B.45°C.75°D.90°【答案解析】AB【解题思路】试题分析:根据力的三角定则作出两个力F1和F2合力F,如图根据几何知识可知,当F2与合力F垂直时,θ最大且为θm,则有:,可得:,所以只要比530小的角度都有可能,即θ可能为30°和45°,选项A、B均正确,C、D均错误,选项A、B均正确,C、D均错误。

考点:力的合成与分解【名师点睛】本题主要考查了力的合成与分解。

该题的实质是极值问题,采用作图法分析极值的条件是常用的方法。

根据三角形定则,应用作图法,求出合力F与F1的夹角θ的最大值,再进行选择。

此题属于基础题。

2024届高中物理一轮复习:第二十一讲:牛顿第二定律中的斜面问题

2024届高中物理一轮复习:第二十一讲:牛顿第二定律中的斜面问题

第二十一讲:牛顿第二定律中的斜面问题一、单选题1.如图所示为某幼儿园的一个滑梯,一名质量为m的儿童正沿滑梯匀速下滑。

若滑梯与水平方向的夹角为θ,儿童与滑梯之间的动摩擦因数为μ,则()mgθA.儿童受到滑梯的支持力为sinmgθ,这个力就是她对滑梯的压力B.儿童受到的支持力为cosC.儿童受到沿滑梯向下的摩擦力,所以她下滑D.儿童受到滑梯的作用力的大小等于她受到的重力大小2.如图,从O点引出三条光滑轨道,OA、OB、OC,其中OA为竖直方向,OB垂直斜面,从O点沿三条轨道释放三个小球,则小球先到达斜面的轨道是()A.OA B.OB C.OC D.因为OC方向未知,无法确定θ=︒的足够长的固定斜面,滑块上滑3.如图甲所示,滑块以一定的初速度冲上一倾角37-图像如图乙,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是过程的v t︒=,g取2sin370.6︒=,cos370.810m/s)()μ=A.木块上滑过程中的加速度大小是26m/s B.木块与斜面间的动摩擦因数0.5 C.木块经2s返回出发点D.木块回到出发点时的速度大小2m/sv= 4.如图所示,在倾角为30°的光滑斜面上,一质量为2m的小车在沿斜面向下的外力F作A .钢索对轻质滑环的作用力垂直于钢索向上B .演员处于完全失重状态C .钢索与滑环间的动摩擦因数为0.6D .钢索对滑环的摩擦力为0.6mg 8.如图所示,一足够长的光滑斜面,倾角为θ,一弹簧上端固定在斜面的顶端,下端与物体b 相连,物体b 上表面粗糙,在其上面放一物体a ,a 、b 间的动摩擦因数为μ(μ>tan θ),将物体a 、b 从O 点由静止释放,释放时弹簧恰好处于自由伸长状态,当b 滑到A 点时,a 刚好相对b 开始滑动;滑到B 点时a 刚好从b 上滑下,b 也恰好速度为零,设a 、b 间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g 。

下列对物体a 、b 运动情况的描述正确的是( )A .从O 到A 的过程中,两者一直加速B .经过A 点时,两者加速度大小是μg cos θ-g sin θ,方向沿斜面向下C .从A 到B 的过程中,两者的加速度都在减小,速度也都在减小D .经过B 点,a 掉下后,b 开始反向运动且能滑到开始下滑的O 点的上方9.如图所示,倾角为30°的光滑斜坡足够长,某时刻A 球和B 球同时在斜坡上向上运动,开始运动时A 球在斜坡底,初速度是10m/s ,B 球在斜坡上距离坡底6m 的地方,初速度是5 m/s ,经过时间t 两球相遇,相遇点到坡底的距离为L ,重力加速度210m /s g =,则( )A . 1.4s t =B . 2.2s t =C .8.4m L =D . 4.8m L = 10.一物块静止开始沿倾角37θ=的斜面向下滑动,最后停在水平面上。

高中物理-专题3.2 牛顿第二定律(解析版)

高中物理-专题3.2 牛顿第二定律(解析版)

2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练第三部分 牛顿运动定律 专题3.2.牛顿第二定律一.选择题1.(2020安徽合肥一模)如图所示,轻弹簧的一端固定在地面上,另一端固定一质量不为零的托盘,在托盘上放置一小物块,系统静止时弹簧顶端位于B 点(未标出)。

现对小物块施加以竖直向上的力F ,小物块由静止开始做匀加速直线运动。

以弹簧处于原长时,其顶端所在的位置为坐标原点,竖直向下为正方向,建立坐标轴。

在物块与托盘脱离前,下列能正确反映力F 的大小随小物块位置坐标x 变化的图像是【参考答案】B【名师解析】根据ma mg -kx F =+,有kx -mg ma F +=,可知F 随着x 增大而减小;当F=m (a+g )时,物块与弹簧脱离,故选B 。

2. (2020山东模拟2)如图,一固定斜面上两个质量相同的小物块A 和B 紧挨着匀速下滑,A 与B 的接触面光滑。

已知A 与斜面之间的动摩擦因数是B 与斜面之间动摩擦因数的2倍,斜面倾角为α。

B 与斜面之间的动摩擦因数是( )A. tan αB. cot αC.2tan 3α D.2cot 3α 【参考答案】C【名师解析】 B 与斜面之间的动摩擦因数是μ,则A 与斜面之间的动摩擦因数是2μ,对AB 的整体,2cos cos 2sin mg mg mg μαμαα+=,解得2tan 3μα=,故选C. 3.(2020江苏高考仿真模拟2)如图所示,在离水平地面高为221gt h =上方A 处有一小球,在竖直向上的恒力F 作用下由静止开始竖直向上运动,经过时间t 到达B 点后立即撤去力F ,再经过时间为2t 小球恰好落到地面。

已知重力加速度为g ,忽略空气阻力,可求得小球的质量为 ( ) A .g F83 B .g F2C .g F 85 D .gF 【参考答案】C【名师解析】小球在恒力F 作用下做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为a ,经过时间t 到达B 点,上升的高度为1h ,速度为1v ,则应有2121at h =,at v =1。

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

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)。

高中物理经典:牛顿第二定律 经典例题

高中物理经典:牛顿第二定律 经典例题

牛顿第二定律授课内容:例题1、一个空心小球从距离地面16m的高处由静止开始落下,经2s小球落地,已知球的质量为0.4kg,求它下落过程中所受空气阻力多大?(g=10m/s2)例题2、质量为10kg的物体放在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,如果用大小40N,方向斜向上与水平方向的夹角为37°的恒力作用,使物体沿水平面向右运动,求(1)物体运动的加速度大小;(2)若物体由静止开始运动,需要多长时间速度达到8.4m/s,物体的位移多大?例题3、如图所示,质量为m=10kg的物体在水平面上向左运动,物体与水平面之间的动摩擦因数为0.2,与此同时,物体受到一个水平向右的推力F=20N的作用,则物体产生的加速度为: ( )A. 0B. 4m/s2 , 水平向右C. 2m/s2 , 水平向左D. 2m/s2 , 水平向右例题4、一根质量不计的弹簧上端固定,下端挂一重物,平衡时弹簧伸长了4㎝。

再将重物向下拉1㎝,然后放手,则在刚释放瞬间,重物的重力加速度和速度的情况是()A、a=g/4向上,v=0;B、a=g/4向上,v向上;C、a=g向上,v向上;D、a=5g/4向上,v=0。

例题5、一木块在倾角为37°的斜面上, g=10m/s2。

(1)若斜面光滑,求木块下滑时加速度大小;(2)若斜面粗糙,木块与斜面间的动摩擦因数为0.2,则当木块以某一初速度下滑时,其加速度的大小;(3)若斜面粗糙,木块与斜面间的动摩擦因数为0.2,则当木块以某一初速度上滑时,其加速度的大小。

(4)若斜面粗糙,木块与斜面间的动摩擦因数为0.2,木块质量为3Kg,木块受到沿斜面向上的大小为25.8N的推力作用,则木块由静止开始运动的加速度大小为多少?知识的力量Tel:页眉页脚双击鼠标左键删除。

最新高中物理牛顿第二定律经典例题

最新高中物理牛顿第二定律经典例题

最新高中物理牛顿第二定律经典例题高中物理牛顿第二定律经典例题篇一高一物理牛顿第二定律【1】关于物体运动状态的改变,下列说法中正确的是(d)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】关于运动和力,正确的说法是(d)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【3】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,如图所示.则地面对三角形滑块(b)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.条件不足,无法判断【4】设雨滴从很高处竖直下落,所受空气阻力f和其速度υ成正比.则雨滴的运动情况是(bd)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【5】a、b两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上,若两物体的质量ma>mb,两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同,则两物体能滑行的最大距离sa与sb相比为(a)a.sa = sbb.sa sbc.sa sbd.无法确定【6】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(ac)a.物体始终向西运动b.物体先向西运动后向东运动b.物体的加速度先增大后减小d.物体的速度先增大后减小【7】质量是60kg的人站在升降机中的体重计上,当升降机做下列各种运动时,体重计的读数是多少?(g=10m/s2)(1)升降机匀速上升;(2)升降机以4m/s2的加速度匀加速上升;(3)升降机以5m/s2的加速度匀加速下降。

高中物理牛顿第二定律经典例题篇二【例1】一物体放在光滑水平面上,初速为零,先对物体施加一向东恒力f,历时1s;随即把此力改为向西,大小不变,历时1s;接着又把此力改为向东,大小不变,历时1s;如此反复,只改变力的方向,共历时1min,在此1min内()a.物体时而向东运动,时而向西运动,在1min末静止于初始位置之东b.物体时而向东运动,时而向西运动,在1min末静止于初始位置c.物体时而向东运动,时而向西运动,在1min末继续向东运动d.物体一直向东运动,从不向西运动,在1min末静止于初始位置之东【例2】如图3-1-2所示,质量为m的小球与细线和轻弹簧连接后被悬挂起来,静止平衡时ac和bc与过c的竖直线的夹角都是600,求:(1)剪断ac线瞬间小球的加速度;(2)剪断b处弹簧的瞬间小球的加速度.【例3】如图所示,轻弹簧下端固定在水平面上。

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

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。

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牛顿第二运动定律【例1】物体从某一高度自由落下,落在直立于地面的轻弹簧上,如图3-2所示,在A点物体开始与弹簧接触,到B点时,物体速度为零,然后被弹回,则以下说法正确的就是:A、物体从A下降与到B的过程中,速率不断变小B、物体从B上升到A的过程中,速率不断变大C、物体从A下降B,以及从B上升到A的过程中,速率都就是先增大,后减小D、物体在B点时,所受合力为零的对应关系,弹簧这种特【解析】本题主要研究a与F合殊模型的变化特点,以及由物体的受力情况判断物体的运动性质。

对物体运动过程及状态分析清楚,同时对物体正确的受力分析,就是解决本题的关键,找出AB之间的C=0,由A→C的过程中,由mg>kx1,得a=g-kx1/m,物体做a减小的变加位置,此时F合速直线运动。

在C位置mg=kx c,a=0,物体速度达最大。

由C→B的过程中,由于mg<kx2,a=kx2/m-g,物体做a增加的减速直线运动。

同理,当物体从B→A时,可以分析B→C做加速度度越来越小的变加速直线运动;从C→A做加速度越来越大的减速直线运动。

C正确。

例2如图3-10所示,在原来静止的木箱内,放有A物体,A被一伸长的弹簧拉住且恰好静止,现突然发现A被弹簧拉动,则木箱的运动情况可能就是A、加速下降B、减速上升肥C、匀速向右运动D、加速向左运动【解析】木箱未运动前,A物体处于受力平衡状态,受力情况为:重力mg,箱底的支持力N,弹簧拉力F与最大的静摩擦力f m(向左)由平衡条件知:N=mg F=f m。

由于发现A弹簧向右拉动(已知),可能有两种原因,一种就是由A向右被拉动推知,F>f m′,(新情况下的最大静摩擦力),可见f m>f m′即就是最大静摩擦力减小了,由f m=μN知正压力N减小了,即发生了失重现象,故物体运动的加速度必然竖直向下,所以木箱的运动情况可能就是加速下降或减速上升,故A、B正确。

另一种原因就是木箱向左加速运动,由于惯性原因,木块必然向中滑动,故D正确。

综合上述,正确答案应为A、B、D。

【例3】如图3-11所示,一细线的一端固定于倾角为45°度的光滑楔形滑块A的顶端p处,细线的另一端栓一质量为m的小球,当滑块以2g的加速度向左运动时,线中拉力T等于多少?【解析】当小球贴着滑块一起向左运动时,小球受到三个力作用:重力mg、线中拉力T,滑块A的支持力N,如图3-12所示,小球在这三个力作用下产生向左的加速度,当滑块向左运动的加速度增大到一定值时,小球可能离开斜面,滑块的支持力变为零,小球仅受重力与拉力两个力作用离开斜面,滑块的支持力变为零,小球仅受重力与拉力两个力作用。

由于加速度a=2g 时,小球的受力情况未确定,因此可先找出使N=0时的临界加速度,然后将它与题设加速度a=2g 相比较,确定受力情况后即可根据牛顿第地定律列式求解。

根据小球贴着滑块运动时的受情况,可列出水平方向与竖直方向的运动方程分别为)1(45sin 45cos ma N T =-οο)2(45cos 45sin mgN T =-οο联立两式,得οο45sin 45cos ma mg N -=若小球对滑块的压力等于零,即就作N=0,滑块的加速度至少就为g g a ==οο45sin45cos可见,当滑块以a=2g 加速度向左运动时,小球已脱离斜面飘起,此时小球仅受两个力作用:重力mg 、线中拉力T ′。

设线与竖直方向间夹角为β,同理由牛顿第二定律得ma T ='βsin mg T ='βcos联立两式得mg a m g m mg ma T 5)()(222222=+=+='【例4】如图2-2-11甲所示,传送带与地面倾角θ=37°度,从A →B 长度为16m,传送带以10m/s 的速率逆时针转动,在传送带上端A 无初速度地放一个质量为0、5kg 的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为0、5,求物体从A 运动到B 所需要时间就是多少?(g 取10m/s 2,sin37°=0、6) 【解析】物体放在传送带上后,开始阶段,由于传送带的速度大于物体的速度,传送带给物体一沿传送带向下的滑动摩擦力,物体受合力方向沿传送带向下,物体由静止加速。

物体加速至与传送带速度相等时,由于οο37cos 37sin mg mg μ>,物体在重力作用下继续加速运动,当物体速度大于传送带速度时,传送带给物体沿传送带向上的滑动摩擦力,但合力仍沿传送带向下,物体继续加速下滑,直至传送带的B 端。

开始阶段,物体受力情况如图2-2-11乙所示,由牛顿第二定律得ma mg mg =+θμθcos sin a 1=10×(0、6+0、5×0、8)=10m/s 2物体加速至与传送带速度相等需要时间 t 1=V/a 1=10/10=1S物体速度大于传送带速度后,物体受力情况如图2-2-11丙所示,由牛顿第二定律得图2-2-11甲图2-2-11乙2cos sin ma mg mg =-θμθa 2=2m/s 2设后一阶段物体滑至底端所用的时间为t 2,由222221t a vt S L +=- 解得t 2=1s,(t 2=-11s 舍去)所以物体由A →B 的时间t=t 1-t 2=2s 、【例5】如图3-28所示的三个物体质量分别为m 1、m 2与m 3,带有滑轮的物体放在光滑水平面上,滑轮与所有接触面的摩擦以及绳子的质量均不计,为使三个物体无相对运动,水平推力F 等于多少?【解析】由于三个物体无相对运动,困此可瞧作一个整体,列出整体的牛顿第二定律方程。

然后再隔离m 1、m 2分别列出它们的运动方程。

由整体在水平方面的受力列出牛顿第二定律为F=(m 1+m 2+m 3)a……(1) 分别以m 1、m 2为研究对象作受力分析(图3-29)设绳拉力为T 。

对m 1,在水平方向据牛顿第二定律得 T=m 1a……(2) 对m 2,在竖直方向由力平衡条件得 T-m 2g=0……(3) 联立式(1)(2)(3),得水平推力g m m m m m F )(32112++=【例6】某人在以a=2、5m/s 2的加速度匀加速下降的升降机中最多可举起m 1=80kg 的物体,则此人在地面上最多可举起多少千克的物体?若此人在匀加速上升的升降机中最多能举起m 2=40千克的物体,则此升降机上升的加速度为多大?(g 取10m/s 2)【分析】设此人的最大举力F,在不同参照系中这个举力就是恒定的,当升降机匀加速下降时,物体也以同一加速度下降,物体“失重”,当升降机竖直向上匀加速上升时,人举起的物体也与升降机一起匀加速上升,物体处于“超重”状态。

【解】:设此人最大举力为F,当升降机匀加速下降时,选取物体为研究对象,受力分析如图3-33所示,由牛顿第二定律得m 1g-F=m 1a 所以F=m 1(g-a)=600N当她在地上举物体时,设最多可举起质量为m 0的物体,则有F-m 0g=0所m 0=60kg 、当升降机竖直向上匀加速上升时,选物体为研究对象,受力分析如图3-34所示,由牛顿第二定律得 m 2g-F=m 2a,所以222/5s m m gm F a =-=' 图2-2-11丙【例7】如图1---42所示,重为G 的均匀链条,两端用等长的轻绳连接挂在等高的地方,绳与水平方向成θ角,试求:(1).绳子的张力大小。

(2).链条最低点的张力大小、[析与解]: (1).绳子的张力等于整条链跟外部绳子的作用力,此处应以整条链为研究对象,作其受力图如右上图,由对称性知:F 1=F 2,因竖直方向合力为零,则有:2Fsin θ=G , F=G/2sin θ,即绳子的拉力为G/2sin θ。

(2).将链条从最底点隔离开,只研究右半条链条,作其受力图如上页右下图,由图得F ′=Gctg θ/2即链条最低点的张力为Gctg θ/2 。

【例8】如图1---39所示,斜面上放一物体A 恰能在斜面上保持静止,如果在物体A 的水平表面上再放一重物,下面说法中正确的就是( )A.物体A 将开始加速下滑B.物体A 仍保持静止C.物体A 所受的摩擦力增大D.物体A 所受的合力增大6.(2006年·全国理综Ⅰ)一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ.起始时,传送带与煤块都就是静止的.现让传送带以恒定的加速度a 0开始运动,当其速度达到v 0后,便以此速度匀速运动.经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动.求此黑色痕迹的长度.6.【答案】20002v a g a gμμ-() 解析:根据“传送带上有黑色痕迹”可知,煤块与传送带之间发生了相对滑动,煤块的加速度a 小于传送带的加速度a 0.根据牛顿第二定律,可得 a =μg设经历时间t ,传送带由静止开始加速到速度等于v 0,煤块则由静止加速到v ,有 v 0=a 0t ,v =at由于a <a 0,故v <v 0,煤块继续受到滑动摩擦力的作用.再经过时间t ',煤块的速度由v 增加到v 0,有v 0=v +at '此后,煤块与传送带运动速度相同,相对于传送带不再滑动,不再产生新的痕迹.设在煤块的速度从0增加到v 0的整个过程中,传送带与煤块移动的距离分别为s 0与s ,有200012s a t v t '=+,202v s a = 传送带上留下的黑色痕迹的长度l =s 0-s由以上各式得20002v a g l a gμμ-=()9.(2003年·江苏理综)水平传送带被广泛地应用于机场与火车站,用于对旅客的行李进行安全检查右图为一水平传送带装置示意图,绷紧的传送带A 、B 始终保持v =1m/s 的恒定速率运行;F 1 F 2 θ θGθ θ 图1--42A θ 图1---39一质量为m =4kg 的行李无初速地放在A 处,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动、设行李与传送带间的动摩擦因数μ=0、1,AB 间的距离l =2m,g 取10m /s 2.(1)求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小; (2)求行李做匀加速直线运动的时间;(3)如果提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到B 处.求行李从A 处传送到B 处的最短时间与传送带对应的最小运行速率. 4.【答案】(1)4N,a =lm/s 2;(2)1s;(3)2m/s解析:(1)滑动摩擦力F =μmg ① 以题给数值代入,得F =4N ②由牛顿第二定律得 F =ma③ 代入数值,得a =lm/s 2④(2)设行李做匀加速运动的时间为t ,行李加速运动的末速度v=1m /s.则 v =at⑤ 代入数值,得t =1s⑥(3)行李从A 匀加速运动到B 时,传送时间最短.则2min 12l at =⑦代入数值,得min 2s t = ⑧ 传送带对应的运行速率V min =at min ⑨ 代人数据解得V min =2m/s ⑩10.如图3-2-24所示,传送带两轮A 、B 的距离L =11 m,皮带以恒定速度v =2 m/s 运动,现将一质量为m 的物块无初速度地放在A 端,若物体与传送带间的动摩擦因数为μ=0、8,传送带的倾角为α=37°,那么物块m 从A 端运到B 端所需的时间就是多少?(g 取10 m/s 2,cos37°=0、8)2.解析:将物体放在传送带上的最初一段时间内物体沿传送带向上做匀加速运动由牛顿第二定律得μm g cos37°-mg sin37°=ma 则a =μg cos37°-g sin37°=0、4 m/s 2物体加速至2 m/s 所需位移 s 0=v 22a =222×0、4 m =5 m<L经分析可知物体先加速5 m 再匀速运动s =L -s 0=6 m 、 匀加速运动时间t 1=v a =20、4 s =5 s 、匀速运动的时间t 2=s v =62 s =3 s 、则总时间t =t 1+t 2=(5+3) s =8 s 、答案:8 s11如图所示的传送皮带,其水平部分AB 长s AB =2m,BC 与水平面夹角θ=37°,长度s BC =4m,一小物体P 与传送带的动摩擦因数μ=0、25,皮带沿A 至B 方向运行,速率为v =2m/s,若把物体P 放在A 点处,它将被传送带送到C 点,且物体P 不脱离皮带,求物体从A 点被传送到C 点所用的时间.(sin37°=0、6,g =l0m/s 2)1.【答案】2、4s解析:物体P 随传送带做匀加速直线运动,当速度与传送带相等时若未到达B ,即做一段匀速运动;P 从B 至C 段进行受力分析后求加速度,再计算时间,各段运动相加为所求时间.P 在AB 段先做匀加速运动,由牛顿第二定律11111,,N F ma F F mg v a t μμ====, 得P 匀加速运动的时间110.8s v vt a gμ===. 22111112110.8m,22AB s a t gt s s vt μ===-=,匀速运动时间120.6s AB s st v-==.P 以速率v 开始沿BC 下滑,此过程重力的下滑分量mg sin37°=0、6mg ;滑动摩擦力沿斜面向上,其大小为μmg cos37°=0、2mg .可见其加速下滑.由牛顿第二定律233cos37cos37,0.44m/s mg mg ma a g μ︒-︒===,233312BC s vt a t =+,解得t 3=1s(另解32s t '=-,舍去). 从A 至C 经过时间t =t 1+t 2+t 3=2、4s.12】如图1---40所示,甲、乙两球带电量均为q,质量均为m,两球间用绝缘细线连接,甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上,在两球所在的空间有方向水平向左的匀强电场,场强为E,平衡时细线被拉紧,则表示平衡状态的图可能正确的就是下列哪一个?( )平衡后的拉力正确的就是( )=2mg = B ′.T1>2mg T 2>22)()(mg qE +C ′.T 1<2mg T 2<22)()(mg qE +D /.T 1=2mg T 2<22)()(mg qE +12、[]解析分析线1的张力方向与大小时,应以两球及中间线整体为对象,因整体在水平方向所受电场力的合力为零,故线1必须竖直,选A;因整体竖直方向受力平衡,得:T 1=2mg,为了得出T 2,必须使其成为外力,将乙球隔离出来作其受力图,由力的平衡有:T 2+F 引=22)()(mg qE +、 即 T 2<22)()(mg qE +,选D 。

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