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张家界国光实验学校牛顿运动定律练习

发布时间:2014-02-05 16:51:58  

张家界市国光实验学校2012年高中物理必修一练习

牛顿运动定律专题(2)

制卷人:物理备课组 制卷时间:2012年12月6日

1.如图25-2甲所示,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.物体与斜面间动摩擦因数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 N,方向平行斜面向上.经时间t=4.0 s绳子突然断了,求:

(1)绳断时物体的速度大小.

(2)从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间.(已知sin 37°=0.60,cos 37°=0.80,取g=10 m/s2)

2.一位滑雪者如果以v=20 m/s的初速度沿直线冲上一倾角为30°的山坡,从冲坡开始计时,至3.8 s末,雪橇速度变为零.如果雪橇与人的质量为m=80 kg,求雪橇受到的阻力是多少.(g取10 m/s2)

3.如图25-4所示,在光滑地面上有一水平力F拉动小车和木块一起做匀加速直线运动,小车的质量为M,木块的质量为m.设加速度大小为a,木块与小车之间的动摩擦因数为μ,则在这个过程中木块受到的摩擦力大小是多少?

4.如图25-5甲所示,质量为m=10 kg的小球挂在倾角θ=37°、质量M=40 kg的光滑斜面的固定铁杆上.当斜面和小球以a1=0.5g的加速度向右匀加速运动时,小球对绳的拉力和对斜面的压力分别为多少?当斜面和小球都以a2=g的加速度向右匀加速运动时,小球对绳的拉力和对斜面的压力又分别是多少?(取g=10 m/s2)

5.在题4的已知条件下,如果用水平推力F0向左推斜面,使小球与斜面一起向左加速运动,而此时绳对小球的拉力恰好为零.

(1)求斜面运动的加速度a及水平推力F0.

(2)当向左推力为250 N时,求绳的拉力和斜面对球的弹力.

6.如图25-6甲所示,小球的质量为5 kg BC为水平绳,AC绳与竖直方向的夹角θ=37°,整个系统处于静止状态,g取10 m/s2.

(1)求BC绳的张力.

(2)若将BC绳剪断,则剪断瞬间小球的加速度为多少

7.如图24-4甲所示,质量为M的木板放在倾角为θ的光滑斜面上,一个质量为m的人站在木板上.若人相对于木板静止,木板的加速度为多大?人对板的摩擦力多大?

8两个物体A和B,质量分别为m和m’,互相接触触放在光滑的水平面上,如图所示,物体A施以的水平的推力F,则物体对A的作用力为多少? 三、连接体问题

9.如图22-3甲所示,天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小球.两小球均保持静止.当突然剪断细绳时,上面小球A与下面小球B的加速度为多少? 图22-4甲 例3 两个物体A和B,质量分别为m相接触放在光滑水平面上,如图22-4甲所示

施以水平的推力F,则物体A对B的作用力

m1 A.F m1+m2

C.F m2B.F m1+m2 1

210水平传送带AB以v=200 cm/s的速度匀速运动,如图所示,A、B相距0.011 km,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所需的时间为多少s.(取g=

10 m/s2) mD.F m

11一个物体A的重力为100N,放在粗糙的水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.25,如图16-8 甲所示,拉力与水平方向的夹角为30°,为拉动此物体做匀速直线运动,则拉力F为多大?

12.如图27-1所示,光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块,其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是μmg.现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块,使四个木块以同一加速度运动,则轻绳对m的最大拉力为?

13.跨过光滑定滑轮轻绳,两端各拴一个物体,如图19-2甲所示.物体A和B重均为20 N,水平拉力F=12 N.若物体A和B均处于静止状态,试分析物体A和B的受力情况,画出受力的示意图,并计算各力的大小.

14如果此学生根据测得的数据作出的a-F图线如图21-5所示,则:

(1)实验中出现误差的原因是什么?

答:__________________________________________

(2)应该怎样处理这种情况?

答:____________________________________________

答案:

1.

解析 分析绳子断裂前后及物体沿斜面下滑时的受力情况,应用牛顿第二定律求出物体的加速度,再结合运动学公式求出物体的运动情况.

(1)物体受拉力向上运动过程中,受拉力F、斜面支持力FN、重力mg和摩擦力f,如图25-2乙,设物体向上运动的加速度为a1,根据牛顿第二定律有:

F-mgsin θ-f=ma1

又f=μFN,FN=mgcos θ

解得:a1=2.0 m/s2

t=4.0 s时物体的速度大小v1=a1t=8.0 m/s.

(2)绳断时物体距斜面底端的位移为:

x1=a1t2=16 m

绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动,设运动的加速度大小为a2,受力如图25-2丙所示,则根据牛顿第二定律,对物体沿斜面向上运动的过程有:

图25-2丁 mgsin θ+f=ma2 又f=μmgcos θ 解得:a2=8.0 m/s2

物体做匀减速运动的时间为:

v1 t2==1.0 s a2v1t2 减速运动的位移x2==4.0 m 2

此后物体将沿着斜面匀加速下滑,设物体下滑的加

速度为a3,受力情况如图25-2丁所示,根据牛顿第二

定律对物体加速下滑的过程有mgsin θ-f=ma3,f=

μmgcos θ,解得a3=4.0 m/s2

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