02牛顿定律习题解答知识分享

1、0 2 牛 顿 定 律 习 题 解 答精品文档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Co2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 o3. 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, F列说法

2、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D4一人肩扛一重量为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mi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F之选择题5图收集于网络，如有侵权请联系管理员删除面间的滑动摩擦系数均为，系统在水平拉力F

3、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aB分别为A. aA = 0， aB = 0；C. aA 0解：答案是D。B. aA 0， aB 0；D. aA g。得到：F 6 mg。8.已知月球的质量是地球的1/81,月球半径为地球半径的3/11，若不计自转的影响，在地球上体重为G1的一人在月球上的体重约解：答案为：G6。简要提示：在地球上有:G1在月球上有:G2厂MmG-yr1M 2 mG三2M 2G22G1 M 121M2M122 2(务)1丄819.质量为m的小球用长为L的绳子悬挂着，在水平面内作匀速率圆周运动，如图所示，设转动的角速度为，则绳子与竖直方

4、向的夹角为解：答案为：as天简要提示：由动力学方程：T sin m 2LsinT cos mg可得:accos()2Lm1m2m3如有侵权请联系管理员删除填空题10图精品文档10.如图所示，质量分别为 mi、m2和m3的物体迭在一起，则当三物 体匀速下落时，m2受到的合外力大小为 ;当它们自由下落时，m3 受到的合外力大小为 ;当它们以加速度a上升时，mi受到的合外 力大小为 ;当它们以加速度a下降时，三物体系统受到的合外力大 小为；解：答案为：0; m3g； mia； (mi+m2+m3)a。简要提示：由受力分析和牛顿第二定律可以得到。计算题1.一物块在离地高1m的水平桌面上匀变速滑动，当其

5、滑到离桌边1m,3 m处时，速率为4 ms-,然后滑出桌边落地，其着地点距桌边求物块与桌面间的滑动摩擦因数。解：物块滑离桌面后做平抛运动，则离开桌边的速率为v 2X xt : 2h从起始点滑到桌边，物体做匀变速直线运动, 由牛顿第二定律：mg = ma得a1, g 22、得(x V )g 2gs 2h将 vo = 4 m s , s =3m, x =1m, h =1m,其加速度v22V。2sg = 9.8 m收集于网络，如有侵权请联系管理员删除代入算得=0.19。2.如图所示，两物体的质量m1 = 1kg,m2 = 2 kg,用长细绳挂在定滑轮上，绳、滑轮的质量及摩擦均不计，开始时 m1离桌面

6、高h1 = 1m，m2J jh.- 5卩rn抽眉3.如图所示，一质量为m的小球最初位于光滑圆形凹槽的A点，然离桌面高h2 = 1.5m，然后m2由静止下落，求mi上升最高点离桌面的高解：如图，mi有两个运动过程，一是 以a向上作匀加速直线运动，设移动的距 离为xi，显然X仁h2。二是以v作竖直上 抛运动，设向上移动的距离为 X2。取X轴向上为正向，由牛顿定律T migmiam2gTm2a解得：m2 amii ggm2mi3Xih2i.5mv2 2axi 2ah22 vah2/. X20.5m2gg故hXiX2hi3m后沿圆弧ADCB下滑，试求小球在C点时的角速度和对圆弧表面的作用 力，设圆弧半

7、径为r。解：在C点由牛顿第二定律mg sinT mg codvm dtsa mr 2(1)(2)由（1）:g sin ard a d. r dt d add a积分ag n sin ad a2rd02g cos ar2cos ar代入（2）T mg cos a2 g cos amrr3mgcosa或由机械能守恒求 。4. 如图所示，质量为mo的楔形物体放在倾角为 的固定的光滑斜面上，楔形物体的上表面与水平平行，其上放一质量为m的质点，m与mo间无摩擦，求（1）当m在mo上运动时，m相对于斜面的加速度大小（2）楔形物体与斜面间的作用力解：关键搞清m、mo与斜面间的运动，m的水平方向不受力，水平方

8、向无加速度。而 m对mo为相对运动,mo对斜面为牵连运动，故 m对斜面的加速度只有竖直分量，大小等于mo对斜面的加速度a的竖直分量asin 。如下图，可列方程:解得N mog COS a 弘 COS a 0 mog sin a 2 sin a moa mg Ni mas in a弘 N1(mo m) sin aa2 g(mo msi n a)Nimmgm相对斜面的加速度为(m0 m) sin2 aa1 a sin a2g(m0 msi n a)而N1 mg mas in a2m0mcos a；2m0msin a故楔形体与斜面的作用力m0g cos a N cos amo (momom) g c

9、os amsin2 a5. 一学生为确定一个盒子与一块平板间的静摩擦因数s和动摩擦因数，他将盒子置于平板上，逐渐抬高平板的一端，当板的倾角为 30时，盒子开始滑动，并恰好在 4s内滑下4m的距离，试据此求两个摩擦因数。解：(1)由 fss mg cos 0 , fs mg sin 0 0，得到(is tan 30下滑时mg sin 00.577m s 2mg cos 0ma由匀加速直线运动s at2 a 2s/t2 0.5m s2将上式 mgs in 0以fs 虫mg cos 0代入得(1s mg cos 0mg cos 0 maag cos 005770.598 08660.526. 一质量

10、为80 kg的人乘降落伞下降，向下的加速度为2.5 m s-，降落伞的质量为2.5 kg,试求空气作用在伞上的力和人作用在伞上的力解：(1)由(M m)g fr (M m)a，得到fr (M m)(g a) (802.5)(9.8 2.5)602(N)，方向向上。(2) Mg T Ma，得到T M (g a) 80(9.82.5)584(N)由牛顿第三定律，人作用在伞一的力T T 584N，方向向下。7. 质量为m的质点，原来静止，在一变力作用下运动，该力方向恒定，大小随时间变化，关系为 F = Fo1(t T)/ T ，其中Fo、T为恒量，求经过2T时间后质点的速度。解：由牛顿第二定律，有:

11、两边积分得:dvtmF0(2)，dtT2T F0tv 0 (2)dt0 mTdvZ(2m2F0Tm8. 质量m = 10kg的物体沿x轴无摩擦地运动，设t = 0时，物体位于原点，速度为零试求物体在外力 F = 4+3x作用下，运动了 5 m时的速度。解：已知:xo0，v。0,所以由牛顿运动定律:两边积分解得dv dv l ,4 3xav F / mdt dxm4 3xvdvdxmv i 54 3x,v dvdx00 m1v 3.4m s9. 一质量为m的小球，从高出水面h处的A点自由下落，已知小球在水中受到的粘滞阻力与小球的运动速度v成正比，设小球在水中受到的浮力可忽略不计，如以小球恰好垂直

12、落入水中时为计时起点（t=0），试求小球在水中的运动v随时间t变化的关系式。解：由牛顿第二定律m业mg kv，得到：dtdtmg kv两边积分得:tv mdvm v d(mg kv)dt0v。mg kvk v。mg kvt mln（mgkv mg（1 e 卅） k的门吨kvV。k mg kv上tve m所以kmgtv （1 e m ） kkt.2ghe mvo ,2gh10. 一条均匀的绳子，质量为 M，长度为L, 一端拴在转轴上，并以匀角速度 旋转，忽略绳子的重力，求距离转轴r处绳子的张力。图所示，在绳子上取一微元dr，由牛顿运T+dT解：取径向向外为坐标轴的正方向，如dr动定律:dT dm2r M 2rdr/ L注意绳子末端是自由端,受力为零，所以两边积分:r 2M 2rdr/LLTdT0M 22得： T(L2 r2)2L11.地球的半径R = 6.4 10 3 km,地面上的重力加速度g=GM /R2=9.8 m s2，其中G为引力常量，M为地球质量，求证地球同步卫星离地高度应为3