牛顿第二定律提升计算(14页).doc

-牛顿第二定律 提升计算-第 14 页牛顿第二定律 提升计算1、如图所示，一个质量的物块，在的拉力作用下，从静止开始沿水平面做匀加速直线运动，拉力方向与水平方向成，假设水平面光滑，取重力加速度，。（1）画出物体的受力示意图；（2）求物块运动的加速度大小；（3）求物块速度达到时移动的距离。2、如图所示，质量为10kg的金属块放在水平地面上，在大小为100N，方向与水平成37°角斜向上的拉力作用下，由静止开始沿水平地面向右做匀加速直线运动物体与地面间的动摩擦因数=0.5.2s后撤去拉力，则撤去拉力后金属块在桌面上还能滑行多远？（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8g取10m/s2）3、如图所示，长度l=2m，质量M=kg的木板置于光滑的水平地面上，质量m=2kg的小物块（可视为质点）位于木板的左端，木板和小物块间的动摩擦因数=0.1，现对小物块施加一水平向右的恒力F=10N，取g=10m/s2求：（1）将木板M固定，小物块离开木板时的速度大小；（2）若木板M不固定，m和M的加速度a1、a2的大小；（3）若木板M不固定，从开始运动到小物块离开木板所用的时间4、如图甲所示，t=0时，一质量为m=2kg的小物块受到水平恒力F的作用，从A点由静止开始运动，经过B点时撤去力F，最后停在C点图乙是小物块运动的速度一时间图象已知重力加速度g=l0m/s2，求：（1）从第Is末到第2s末，物体运动的距离；（2）恒力F的大小5、一质量为的木箱.当小车向右做匀加速直线运动时，细绳与竖直方向的夹角为30°，木箱与车厢地板相对静止. (空气阻力忽略不计，取g10 m/s2) 求：（1）小车运动加速度的大小（2）细绳对小车顶棚拉力的大小（3）木箱受到摩擦力的大小 .6、质量分别为m1和m2的木块，并列放置于光滑水平地面，如图所示，当木块1受到水平力F的作用时，两木块同时向右做匀加速运动，求：（1）匀加速运动的加速度多大？（2）木块1对2的弹力 7、台阶式电梯与地面的夹角为，一质量为m的人站在电梯的一台阶上相对电梯静止，如图4-7所示.则当电梯以加速度a匀加速上升时，求： （1）人受到的摩擦力是多大？ （2）人对电梯的压力是多大？8、如图所示，质量为80kg的滑雪运动员，在倾角为30°的斜坡顶端，从静止开始匀加速下滑50m到达坡底，用时10s若g取10m/s2，求：（1）运动员下滑过程中的加速度大小；（2）运动员到达坡底时的速度大小；（3）运动员受到的阻力大小9、一物体沿斜面向上以12 m/s的初速度开始滑动，它沿斜面向上以及沿斜面向下滑动的vt图象如图所示，g取10 m/s2，求斜面的倾角以及物体与斜面的动摩擦因数。10、如图(甲）所示，质量为m=1kg的物体置于倾角为 =370的固定且足够长的斜面上，t=0时刻对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t1=1s时撤去拉力，物体运动的vt图象如图所示（乙）所示，取g=10m/s2,sin370=0.6, cos370=0.8, 求：（1）物体与斜面间的动摩擦因数；（2）拉力F的大小； （3）t=4s时物体的速度大小。11、将质量为m=5kg的木块放在倾角为=37°的斜面上，木块可沿斜面匀速下滑，现用一沿斜面的力F=100N作用于木块，使之沿斜面向上做匀加速运动，如图所示，求木块的加速度（g=10m/s2）12、如图，足够长的斜面倾角=37°一个物体以v0=12m/s的初速度，从斜面A点处沿斜面向上运动加速度大小为a=8.0m/s2已知重力加速度g=10m/s2，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）物体沿斜面上滑的最大距离s；（2）物体与斜面间的动摩擦因数；（3）物体沿斜面到达最高点后返回下滑时的加速大小a13、如图，物体A、B的质量分别为2kg、5kg，物体B与水平桌面间的动摩擦因数为0.3，B放置于水平桌面上，A用细绳通过一滑轮与B相连，现将A物体由静止释放，试求：（1）物体A的加速度的大小（2）绳中张力的大小14、如图，有一水平传送带以2ms的速度匀速运动，现将一物体轻轻放在传送带的左端上，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，已知传送带左、右端间的距离为10m，求传送带将该物体传送到传送带的右端所需时间。(g取10m/s2 )15、如图所示为货场使用的传送带的模型，传送带倾斜放置，与水平面夹角为=37°，传送带AB长度足够长，传送皮带轮以大小为=2m/s的恒定速率顺时针转动一包货物以0=12m/s的初速度从A端滑上倾斜传送带，若货物与皮带之间的动摩擦因数=0.5，且可将货物视为质点（1）求货物刚滑上传送带时加速度为多大？（2）经过多长时间货物的速度和传送带的速度相同？这时货物相对于地面运动了多远？（3）从货物滑上传送带开始计时，货物再次滑回A端共用了多少时间？（g=10m/s2，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8） 16、传送带与水平面夹角为=37°，传送带以10m/s的速率沿顺时针方向转动，如图所示今在传送带上端A处无初速度地放上一个质量为m的小物块，它与传送带间的动摩擦因数为0.5，若传送带A到B的长度为16m，g取10m/s2，则小物块从A运动到B的时间为多少？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）参考答案一、计算题1、（2）建立如图所示的直角坐标系，根据牛顿第二定律：方向代入数据得加速度。（3）根据匀变速直线运动规律： ，代入数据得 ：。2、解：根据牛顿定律有水平方向：Fcos37°f=ma竖直方向：N=mgFsin37°其中f=N得：Fcos37°（mgFsin37°）=ma1代入数据解得：a1=6m/s2则：v1=a1t=12m/s撤去力F后物体的加速度为：a2=g=5m/s2由vt2v02=2ax2带入数据解得：x2答：撤去拉力后金属块在桌面上还能滑行14.4m3、解：（1）对小物块，由牛顿第二定律得，Fmg=ma代入数据解得a=4m/s2小物块离开木板，有：v2=2aL解得v=4m/s（2）对m，由牛顿第二定律得，Fmg=ma1代入数据解得对M，由牛顿第二定律得，mg=Ma2代入数据解得（3）根据得，解得t=2s答：（1）小物块离开木板时的速度大小为4m/s（2）m和M的加速度a1、a2的大小分别为4m/s2、3m/s2（3）从开始运动到小物块离开木板所用的时间为2s4、解：（1）撤去F后物体的加速度：2s末3s末，物体运动距离：1s末3s末，物体运动距离：1s末2s末，物体运动距离：x=s2s1=6m或用图象法求解（2）由牛顿第二定律：f=ma1 由图得恒力F作用时物体的加速度：a2=8 m/s2由牛顿第二定律： Ff=ma2 解得：F=24N答：（1）从第Is末到第2s末，物体运动的距离为6m；（2）恒力F的大小为24N5、解：（1）对小球受力分析如图所示，据牛顿第二定律得                           2分所以      1分（2）细绳拉力大小    2分细绳对小车顶棚的拉力  1分（3）对木箱受力分析如图所示，可得                   3分6、答：7、 (1)macos   (2)m(g+asin)解析：取相对于电梯静止的人为研究对象，则其受力为重力mg，方向竖直向下；支持力N，方向竖起向上；摩擦力F1，方向水平向右，如图所示.        在水平方向，由牛顿第二定律得：F1=macos       在竖起方向，由牛顿第二定律得：N-mg=masin       解得：F1=macos，N=m（g+asin）       由牛顿第三定律可得，人对电梯的压力是N=N=m（g+asin）.8、解：（1）根据位移时间公式得：所以有：                    （2）运动员到达坡底的速度为：v=at=1×10m/s=10m/s（3）根据牛顿第二定律得：mgsinf=ma代入数据解得：f=320N答：（1）运动员下滑过程中的加速度大小为1m/s2；（2）运动员到达坡底时的速度大小为10m/s；（3）运动员受到的阻力大小为320N9、由图可知：02s内物体向上匀减速，加速度大小a1=6m/s2            （1分）2s5s，向下匀加速，加速度大小a2=4m/s2            （1分）根据牛顿第二定律得：               （2分）                  （2分）联立得：                                  （1分）                                                        （1分）10、（1）设F作用时加速度为a1，撤去后加速度为a2。由图像可得 a1=20m/s2, a2=10m/s2                撤去力F后，据牛顿第二定律，有         解得                      （2）对物体进行受力分析，由牛顿第二定律可知                                                            F=30N                             （3）设撤去力F后物体运动到最高点所用时间为t2,由 v1=a2t2，可得t2=2s                                  则物体沿着斜面下滑的时间为t3=t-t1-t2=1s                                设下滑加速度为a3,据牛顿第二定律，有                                  解得a3=2m/s2,                                                   则t=4s时速度v=a3t3=2m/s.                                                                    11、考点：牛顿第二定律；加速度版权所有专题：牛顿运动定律综合专题分析：物块沿斜面匀速下滑，根据平衡求出摩擦力的大小，当施加沿斜面向上推力F时，根据牛顿第二定律求出木块的加速度解答：解：木块沿斜面匀速下滑，根据平衡有：滑动摩擦力f=mgsin37°=50×0.6N=30N，根据牛顿第二定律得，=答：木块的加速度为8m/s2点评：本题考查了平衡和牛顿第二定律的基本运用，抓住滑动摩擦力和重力沿斜面的分力大小相等，结合牛顿第二定律求出加速度12、考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；滑动摩擦力版权所有专题：牛顿运动定律综合专题分析：（1）根据初速度、末速度、加速度，结合速度位移公式求出物体沿斜面上滑的最大距离（2）对物体受力分析，根据牛顿第二定律求出物体与斜面间的动摩擦因数（3）对物体受力分析，根据牛顿第二定律求出物体下滑的加速度大小解答：解：（1）根据匀变速直线运动的速度位移公式得，上滑的最大距离；（2）根据牛顿第二定律得，上滑的加速度a=gsin+gcos代入数据解得=0.25；（3）根据牛顿第二定律得，物体下滑的加速度a=gsingcos=4m/s2答：（1）物体沿斜面上滑的最大距离s为9m；（2）物体与斜面间的动摩擦因数为0.25；（3）物体沿斜面到达最高点后返回下滑时的加速大小为4m/s2；点评：本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁13、考点：牛顿第二定律；物体的弹性和弹力版权所有专题：牛顿运动定律综合专题分析：对整体分析，根据牛顿第二定律得出物体A的加速度的大小隔离对A分析，通过牛顿第二定律求出绳子的拉力解答：解：（1）对整体分析，根据牛顿第二定律得，=（2）隔离对A分析，根据牛顿第二定律得，mAgT=mAa，解得T=答：（1）物体A的加速度的大小为（2）绳中的张力大小为点评：解决本题的关键知道A、B具有相同的加速度，结合牛顿第二定律进行求解，本题可以用整体法、也可以用隔离法14、解:物体置于传动带左端时，先做加速直线运动，由牛顿第二定律得：（2分）代入数据得：（1分）当物体加速到速度等于传送带速度v = 2 m / s时， 运动的时间（2分）运动的位移（1分） 则物体接着做匀速直线运动，匀速直线运动所用时间：（2分）物体传送到传送带的右端所需时间（2分）15、（1）设货物刚滑上传送带时加速度为，货物受力如图所示：根据牛顿第二定律得   沿传送带方向：mgsin+Ff=ma1       垂直传送带方向：mgcos=FN又Ff=FN 由以上三式得：a1=g（sin+cos）=10m/s2    方向沿传送带向下（2）货物速度从v0减至传送带速度v所用时间设为t1，位移设为x1，则有：  t1= v-v0/-a=1s   x1= v+v0/2 *t1=7m(3）当货物速度与传送带速度时，由于mgsinmgcos，此后货物所受摩擦力沿传送带向上，设货物加速度大小为a2，则有mgsin-cos=ma2，   得：a2=g（sin-cos）=2m/s2，方向沿传送带向下       设货物再经时间t2，速度减为零，则t2= 0-v/-a2=1s   沿传送带向上滑的位移x2=v+0/2*t2 =1m   则货物上滑的总距离为x=x1+x2=8m货物到达最高点后将沿传送带匀加速下滑，下滑加速度等于a2设下滑时间为t3，  则x=1/2at32 ，代入，解得t3=22s 货物从A端滑上传送带到再次滑回A端的总时间为t=t1+t2+t3=（2+22）s16、考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系版权所有专题：牛顿运动定律综合专题分析：物体放上A，开始所受的摩擦力方向沿斜面向下，根据牛顿第二定律求出加速度的大小，以及运动到与传送带速度相同所需的时间和位移，由于重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力，两者不能保持相对静止，速度相等后，物体所受的滑动摩擦力沿斜面向上，再结合牛顿第二定律和运动学公式求出到达B点的时间，从而得出物体从A到达B的时间解答：解：开始阶段，由牛顿第二定律得：mgsin+mgcos=ma1 所以：a1=gsin+gcos=10m/s2物体加速至与传送带速度相等时需要的时间t1=1s，通过的位移为x1=5m由于mgsin37°mgcos37°，可知物体与传送带不能保持相对静止速度相等后，物体所受的摩擦力沿斜面向上根据牛顿第二定律得，=gsin37°gcos37°=2m/s2根据，即解得t2=1s则t=t1+t2=2s答：物体从A运动到B的时间为2s点评：解决本题的关键理清物体的运动规律，知道物体先做匀加速直线运动，速度相等后继续做匀加速直线运动，两次匀加速直线运动的加速度不同，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解