5牛顿运动定律二（学生）

A B C O 牛顿运动定律讲义二 牛顿定律应用 运动和力的关系运动和力的关系 1 如图甲所示 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t1 1s 时撤去拉力 物体运动的部分 v t图像如图乙所示 取g 10m s2 试求 1 拉力F的大小和斜面的动摩擦因数 2 t 4s 时物体的位移 2 2 斜面 AB 与一粗糙水平面 BC 连接 斜面倾角为 质量的物体置于水 0 30 kgm2 平面上的 D 点 DB 间距 物体与水平面间的动摩擦因数 将一水平向左md7 2 0 的恒力作用在该物体上 后撤去该力 不考虑物体经过 B 点时的碰撞损失 NF8 st2 重力加速度取 求撤去拉力后 经过多长 2 10smg F 时间物体经过 B 点 类型题 类型题 利用超重的失重解题利用超重的失重解题 3 如图所示 A 为电磁铁 C 为胶木秤盘 电磁铁 A 和秤盘 C 包括支架 的总质量为 M B 为铁片 质量为 m 整个装置用轻绳悬挂于 O 点 当电磁铁通电 铁片被吸引上升 的过程中 轻绳中拉力 F 的大小为 A mgF B gmMFMg C gmMF D gmMF 4 质量为 60kg 的人 站在升降机内的水平地板上 求 1 当升降机匀速上升时人对升降机地板的压力是多大 2 当升降机以 0 2m s2 的加速度上升时 人对升降机地板的压力是多大 v m s 1 t s210 20 甲乙 F 10 图 15 A A B B FFA B A B M m 3 当升降机以 0 2m s2 的加速度匀减速上升时 人对升降机地板的压力是多大 g 取 10m s2 5 如图甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑杆 滑杆上端固定 下端悬空 为了研究学生 沿杆的下滑情况 在杆顶部装有一拉力传感器 可显示杆顶端所受拉力的大小 现有一学生 可视为质点 从上端由静止开始滑下 5 s 末滑到杆底时速度恰好为零 以学生开始下滑 时刻为计时起点 传感器显示的拉力随时间变化情况如图乙所示 g 取 10 m s2 求 1 该学生下滑过程中的最大速率 2 滑杆的长度 类型题 类型题 整体法和隔离法解题整体法和隔离法解题 6 如图所示 质量为m 的物体A 放置在质量为M 的物体B 上 B 与弹簧相连 它们一起 在光滑水平面上做简谐运动 振动过程中 A B 之间无相对运动 设弹簧的劲度系数为k 当物体 离开平衡位置的位移为x 时 A B 间摩擦力的大小等于 A 0 B kx C D kx M m kx mM m 7 质量分别为 M 和 m 的两物体靠在一起放在光滑水平面上 用水平推力 F 向右推 M 两 物体向右加速运动时 M m 间的作用力为 N1 用水平力 F 向左推 m 使 M m 一起加速 向左运动时 M m 间的作用力为 N2 如图所示 则 A N1 N2 1 1 B Nl N2 m M C N1 N2 M m D 条件不足 无法比较 N1 N2的大小 8 如图 小车上固定有一个竖直方向的细杆 杆上套有质量为 M 的小环 环通过细绳与质量 为 m 的小球连接 当车向右匀加速运动时 环和球与车相对静止 绳与杆之间的夹角为 如图 所示 求杆对环作用力的大小为 A A M m g M m gcos C Mgcos D M m gtan 2 tan1 9 一人在井下站在吊台上 用如图所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上 来 图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦 吊台的质量 m 15kg 人的质量 为 M 55kg 起动时吊台向上的加速度是 a 0 2m s2 求这时人对吊台的压力 10 如图 倾角为的斜面与水平面间 斜面与质量为 m 的木块间的动摩擦因数 均为 木块由静止开始沿斜面加速下滑时斜面始终保持静止 求水平面 给斜面的摩擦力大小和方向 1 m1 m2 2 AB FA FB 11 如图所示 质量为 M 的劈块 其左右劈面的倾角分别为 1 30 2 45 质量分别 为 m1 kg 和 m2 2 0kg 的两物块 同时分别从左右劈面的顶端从静止开始下滑 劈块始3 终与水平面保持相对静止 各相互接触面之间的动摩擦因数均为 0 20 求两物块下滑过 程中 m1和 m2均未达到底端 劈块受到地面的摩擦力 g 10m s2 12 如图所示 质量为 M 的平板小车放在倾角为 的光滑 斜面上 斜面固定 一质量为 m 的人在车上沿平板向下运动时 车恰好静止 求人 的加速度 13 如图所示 有一只质量为 m 的猫 竖直跳上一根用细绳悬挂起来的质量 为 M 的长木柱上 当它跳上木柱后 细绳断裂 此时猫要与地面保持不变的高度 在此过程中 木柱对地的加速度大小为 三 类型题 类型题 面接触物体分离的条件及应用面接触物体分离的条件及应用 相互接触的物体间可能存在弹力相互作用 对于面接触的物体 在接触面间弹力变为零 时 它们将要分离 抓住相互接触物体分离的这一条件 就可顺利解答相关问题 下面举 例说明 14 如图 在光滑水平面上放着紧靠在一起的 两物体 的质量是 的 2 倍 受到向右的恒力 B 2N 受到的水平力 A 9 2t N t 的单位是 s 从 t 0 开始计时 则 A 物体在 3s 末时刻的加速度是初始时刻的 5 11 倍 B t s 后 物体做匀加速直线运动 C t 4 5s 时 物体的速度为零 D t 4 5s 后 的加速度方向相反 15 一根劲度系数为 k 质量不计的轻弹簧 上端固定 下端系一质量为 m 的物 体 有一水平板将物体托住 并使弹簧处于自然长度 如图所示 现让木板由静止开 始以加速度 a a g 匀加速向下移动 求经过多长时间木板开始与物体分离 16 一弹簧秤的秤盘质量 m1 1 5kg 盘内放一质量为 m2 10 5kg 的物体 A 弹簧质 量不计 其劲度系数为 k 800N m 系统处于静止状态 如图所示 现给 A 施加一个竖直 向上的力 F 使 A 从静止开始向上做匀加速直线运动 已知在最初 0 2s 内 F 是变化的 在 0 2s 后是恒定的 求 F 的最大值和最小值各是多少 g 10m s2 A a B F O 甲 a F O 乙 丙 类型题 类型题 有关有关图象的一类问题图象的一类问题 Fa 17 如图所示 A B 两条直线是在 A B 两地分别用竖直向上的力 F 拉质量分别为 mA mB的物体得出的两个加速度 a 与力 F 的关系图线 由图线分析可知 A 两地的重力加速度 gA gB B mA mB C 两地的重力加速度 gA gB D mA mB 18 物体 A B C 均静止在同一水平面上 它们的质量分别为 mA mB mC 与水平面 的动摩擦因数为 拉力 F 与物体加速度的关系图线如图所对应的直线甲 乙 丙所示 甲 乙直线平行 则以下说法正确的是 D A B mA mB B C mB mC B C mB mC A C mA mC A B C D 类型题 类型题 必须会分析传送带有关的问题必须会分析传送带有关的问题 19 如图所示 传输带与水平面间的倾角为 37 皮带以 10 m s 的速率运行 在传输 带上端 A 处无初速地放上质量为 0 5 kg 的物体 它与传输带间的动摩擦因数为 0 5 若传 输带 A 到 B 的长度为 16 m 则物体从 A 运动到 B 的时间为多少 A B 2020 如图 8 所示为某工厂装载货物的原理示意图 设传送 AB 的长度为 8m 货物与传送 带的动摩擦力因数为 0 6 货物以初速度 10m s 滑至传送带的 A 端 车厢长为 12m 车厢的 顶部到 B 顶端的高度差为 1 25m 通过调节传送带 瞬时针 的速度可合理地将车厢装满 以实现自动装货 则下列说法中正确的是 A 车厢到 B 的水平距离至少 1m 时 货物才能装进车厢 B 若传送带逆时针转动时 货物不可能装进车厢 C 只要传带的速度足够大 货物就可到达车厢的右端 D 若要货物达到车厢的右端 司机需要把车向左移动一段距离 AB 图 8 21 如图所示 是建筑工地常用的一种 深穴打夯机 电动机带动两个滚轮匀速转动将夯 杆从深坑提上来 当夯杆底端刚到达坑口时 两个滚轮彼此分开 将夯杆释放 夯杆只在重力 作用下运动 落回深坑 夯实坑底 且不反弹 然后两个滚轮再次压紧 夯杆被提到坑口 如此 周而复始 已知两个滚轮边缘的线速度恒为 v 4 m s 滚轮对夯杆的正压力 N 2 104 N 滚轮 与夯杆间的动摩擦因数 0 3 夯杆质量 m 1 103 kg 坑深 h 6 4 m 假定在打夯的过程中 坑的深度变化不大可以忽略 g 10 m s2 求 1 夯杆被滚轮压紧 加速上升至与滚轮速度相同时离坑底的高度 2 打夯周期是多少 22