牛顿第二定律.docx

1、牛顿第二定律牛顿第二定律1、质量为M的人站在地面上，用绳通过定滑轮将质量为m的重物从高处放下，如图所示，若重物以加速度a下降（ag），则人对地面的压力为（ ）A（M+m）gma BM（ga）-maC（Mm）g+ ma DMgma2、如图所示，在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体，物体与壁间的静摩擦因数0.8，要使物体不致下滑，车厢至少应以多大的加速度前进？（g10m/s2）解：设物体的质量为m，在竖直方向上有：mg=F，F为摩擦力在临界情况下，FFN，FN为物体所受水平弹力。又由牛顿第二定律得：FNma由以上各式得：加速度3、质量为M的箱体放在水平面上，其内部柱子上有一物块正以加速度a下滑，物块

2、的质量为m。求箱体对地面的压力？【解析】解法一：用隔离法以物块m为研究对象，其摩擦力和重力作用，且摩擦力小于重，物块加速下滑，则 Mg-Ff=ma 解得 Ff=mg-ma 以箱体M为研究对象，其受摩擦力、重力、地面对箱体的支持力三个力作用，箱体保持静止，则 FN=Mg+Ff= Mg+ mg-ma4、如图所示，质量为M的木板可沿倾角为的光滑斜面下滑，木板上站着一个质量为m的人，问（1）为了保持木板与斜面相对静止，计算人运动的加速度？（2）为了保持人与斜面相对静止，木板运动的加速度是多少？解：（1）为了使木板与斜面保持相对静止，必须满足木板在斜面上的合力为零，所以人施于木板的摩擦力F应沿斜面向上，

3、故人应加速下跑。现分别对人和木板应用牛顿第二定律得：对木板：MgsinF。对人：mgsin+Fma人（a人为人对斜面的加速度）。解得：a人，方向沿斜面向下。（2）为了使人与斜面保持静止，必须满足人在木板上所受合力为零，所以木板施于人的摩擦力应沿斜面向上，故人相对木板向上跑，木板相对斜面向下滑，但人对斜面静止不动。现分别对人和木板应用牛顿第二定律，设木板对斜面的加速度为a木，则：对人：mgsinF。对木板：Mgsin+F=Ma木。解得：a木，方向沿斜面向下。即人相对木板向上加速跑动，而木板沿斜面向下滑动，所以人相对斜面静止不动。5如图所示，在倾角为的光滑物块P的斜面上有两个用轻弹簧相连接的物体A

4、和B；C为一垂直固定斜面的挡板，A、B质量均为m，弹簧的劲度系数为k，系统静止在水平面上现对物体A施加一平行于斜面向下的力F压缩弹簧后，突然撤去外力F，则在物体B刚要离开C时(此过程中A始终没有离开斜面)()A物体B加速度大小为gsin B弹簧的形变量为mgsin /kC弹簧对B的弹力大小为mgsin D物体A的加速度大小为gsin 解析：当物体B刚要离开挡板C时，对物体B受力分析可得：kxmgsin 0，则选项A错误，BC正确；对物体A由牛顿第二定律可得：kxmgsin maA，解得aA2gsin ，选项D错误答案：BC6、一物体放置在倾角为的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，

5、如图所示，在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法正确的是()A当一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小B当一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大C当a一定时，越大，斜面对物体的正压力越小D当a一定时，越大，斜面对物体的摩擦力越小【解析】解法一：用合成法，根据平行四边形定则求解.对物体作受力分析，如图所示.(设物体质量为m，斜面对物体的正压力为FN，斜面对物体的摩擦力为Ff)物体具有向上的加速度a，由牛顿第二定律及力的合成有mgmamgma当一定时，a越大，FN越大，A不正确；当一定时，a越大，Ff越大，B正确；当a一定时，越大，FN越小，C正确；当a一定时，越大，Ff越大，D不正确.解法二

6、：应用正交分解法求解.物体受重力、支持力、摩擦力的作用.由于支持力、摩擦力相互垂直，所以把加速度a在沿斜面方向和垂直于斜面方向分解，如图所示.沿斜面方向，由牛顿第二定律得：Ffmgsin masin 垂直于斜面方向，由牛顿第二定律得：FNmgcos macos 当一定时，由得，a越大，Ff越大，B正确.由得，a越大，FN越大，A错误.当a一定时，由得，越大，Ff越大，D错误.由得，越大，FN越小，C正确.【答案】BC7、如图所示，两个质量分别为m12kg、m2=3kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则（

7、）A弹簧秤的示数是25NB弹簧秤的示数是50NC在突然撤去F2的瞬间，m1的加速度大小为5m/s2D在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为13m/s2答案：D8、如图所示，斜面体A静置于水平地面上，其倾角为45，上底面水平的物块B在A上恰能匀速下滑。现对B施加一个沿斜面向上的力F，使B能缓慢地向上匀速运动，某时刻在B上轻轻地放上一个质量为m的小物体C(图中未画出)，A始终静止，B保持运动状态不变，关于放上C之后的情况，下列说法正确的是AB受到的摩擦力增加了mg B推力F增大了mgC推力F增大了mg DA受到地面的摩擦力增加了mg答案：ACD9、一个质量为20 kg的物体，从斜面的顶端由静止匀

8、加速滑下，物体与斜面间的动摩擦因数为0.2，斜面与水平面间的夹角为37.求物体从斜面下滑过程中的加速度(g取10m/s2，cos370.8，sin370.6)10、质量m=2kg的物体静止在水平面上,现在对物体施加一个大小F=8N、与水平方向夹角=37角的斜向上的拉力物体与水平面间的动摩擦因数为0.25，已知sin37=0.6，cos37=0.8，取g=10m/s2，求物体在拉力作用下5s内通过的位移大小。11、如图所示，质量为1kg的物体放在长为1.2m、倾角为37、动摩擦因数为0.1的斜面上.现用水平向右大小为10N的力推物体，使其从斜面底端由静止开始沿斜面向上做匀加速运动，试求经过多长时

9、间可以到达斜面顶端. 12、一质量为20kg的物块静止在水平面上，用水平拉力F使它开始运动，5s后拉力变为F/3，物体运动的v-t图像如图所示，则力F多大？物块与地面间的动摩擦因数为多大？13、如图所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前、后速度大小不变）最后停在C点。每隔0.2s通过速度传感器测量物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据。（取g=10m/s2）求：（1）斜面的倾角 （2）物体与水平面之间的动摩擦因数 （3）t=6.0s时的瞬时速度vt/s0.00.20.41.21.4v/m/s0.01.02.01.10.7答案：（1）30 （2）0.2 （

10、3）014、如图所示，在倾角=37的足够长的固定的斜面底端有一质量m=1.0kg的物体，物体与斜面间的动摩擦因数=0.25，现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动。拉力F=10.0N，方向平行斜面向上，经时间t=4.0s，绳子突然断了，（取g=10m/s2）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时的运动速度大小答案：（1）8m/s （2）m/s课后作业12008年9月25日，“神舟七号”载人飞船成功发射，设近地加速时，飞船以5g的加速度匀加速上升，g为重力加速度则质量为m的宇航员对飞船底部的压力为()A6mg B5mg C4mg Dmg解析：以人为研究对象，进行

11、受力分析，由牛顿第二定律可知，Fmgma，则Fm(ga)6mg，再由牛顿第三定律可知，人对飞船底部的压力为6mg.答案：A2、如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住现用一个力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是()A若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零B若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零C斜面和挡板对球的弹力的合力等于maD斜面对球的弹力不仅有，而且是一个定值答案：解析：球在重力、斜面的支持力和挡板的弹力作用下做加速运动，则球受到的合力水平向右，为ma，如图所示，设斜面倾角为，挡板对球的弹力为F1，由正交分解法得：F1

12、Nsin ma，Ncos G，解之得：F1maGtan ，可见，弹力为一定值，D正确 答案：D3、如图所示，A、B两物块质量均为m，用一轻弹簧相连，将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上，系统处于静止状态，B物块恰好与水平桌面接触而没有挤压，此时轻弹簧的伸长量为x。现将悬绳剪断，则下列说法正确的是()A悬绳剪断瞬间，A物块的加速度大小为3gB悬绳剪断瞬间，A物块的加速度大小为2gC悬绳剪断后，A物块向下运动距离x时速度最大D悬绳剪断后，A物块向下运动距离2x时速度最大答案：BD4如图所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，竿对“底

13、人”的压力大小为（）A（M+m）gB（M+m）gmaC（M+m）g+maD（Mm）g 解析：对竿上的人分析：受重力mg摩擦力Ff，有 mg-Ff=ma；所以 Ff=mg-ma，竿对人有摩擦力，对竿分析：受重力Mg、竿上的人对杆向下的摩擦力Ff、顶竿的人对竿的支持力FN，有Mg+Ff=FN，又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力与反作用力，得到FN=Mg+Ff=（M+m）g-ma所以B项正确5如图甲所示，在木箱内粗糙斜面上静止一个质量为m的物体，木箱竖直向上运动的速度v与时间t的变化规律如图乙所示，物体始终相对斜面静止斜面对物体的支持力和摩擦力分别为N和f，则下列说法正确的是

14、()A在0t1时间内，N增大，f减小B在0t1时间内，N减小，f增大C在t1t2时间内，N增大，f增大D在t1t2时间内，N减小，f减小答案：D6如图所示，在倾角为的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫。已知木板的质量是猫的质量的两倍，当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变，则此木板沿斜面下滑的加速度为（ ）A B C D 答案：C7、如图所示，半圆柱体P放在粗糙水平地面上，其右端有一竖直挡板MN在半圆柱体P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于平衡状态现使MN保持竖直并且缓慢地向右平移，在Q滑落到地面之前的此过程中，P始终静止不动，

15、对于此过程下列说法中正确的是( )AMN对Q的弹力保持不变 BP对Q的作用力先增大后减小CP对Q的作用力逐渐增大 D地面对P的摩擦力逐渐增大答案：CD8、如图所示，有一倾角30的斜面体B，质量为M.物体A质量为m，弹簧对物体A施加一水平方向的作用力，调整A在B上的位置，A始终能和B保持静止对此过程下列说法正确的是()AA、B之间的接触面可能是光滑的B弹簧弹力越大，A、B之间的摩擦力越大CA、B之间的摩擦力为0时，弹簧弹力为mgD弹簧弹力为mg时，A所受摩擦力大小为mg答案：CD9如图所示，两根轻质弹簧上系住一小球，弹簧处于竖直状态。若只撤去弹簧a，在撤去的瞬间小球的加速度大小为12，若只撤去b

16、，则撤去的瞬间小球的加速度可能为（ ） （取g10）A22，方向竖直向上 B22，方向竖直向下C2，方向竖直向上 D2，方向竖直向下答案：BC10、如下图所示，木块质量m=1kg，在与水平方向成37角、斜向右下方的恒定推力F作用下，以a=1.6m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动，在3s末时撤去推力F。已知木块与地面间的动摩擦因数=0.4，取重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.80.试求：（1）推力F的大小？（2）物体在5s内滑行的总位移？11、如图为一滑梯的示意图，滑梯的长度AB为L5.0 m，倾角37.BC段为与滑梯平滑连接的水平地面一个小孩从滑梯顶端由静

17、止开始滑下，离开B点后在地面上滑行了s2.25 m后停下小孩与滑梯间的动摩擦因数为0.3.不计空气阻力取g10 m/s2。已知sin 370.6，cos 370.8.求：（1）小孩沿滑梯下滑时的加速度a的大小；（2）小孩滑到滑梯底端B时的速度v的大小；（3）小孩与地面间的动摩擦因数。12、风洞实验中可产生水平方向的、大小可以调节的风力，先将一套有小球的细杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径，如图所示.（1）当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上匀速运动，这时所受风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆的动摩擦因数；（2）保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37并固定，

18、则小球从静止出发在细杆上滑下距离x的时间为多少.(sin 370.6，cos 370.8)【解析】(1)设小球所受的风力为F，支持力为FN、摩擦力为Ff、小球质量为m，作小球受力图，如图所示，当杆水平固定，即0时，由题意得Fmg所以F/mg0.5mg/mg0.5(2)沿杆方向，由牛顿第二定律得Fcos mgsin Ffma 在垂直于杆的方向，由共点力平衡条件得FNFsin mgcos 0 又FfFN 联立式解得a=将F0.5mg代入上式得ag 由运动学公式得xat2 由式解得t13如图所示，一根轻弹簧上端固定，下端挂一质量为mo的平盘，盘中有一物体，质量为m，当盘静止时，弹簧的长度比自然长度伸

19、长了L。今向下拉盘使弹簧再伸长L后停止，然后松手放开，设弹簧总处在弹性限度以内，刚刚松开手时盘对物体的支持力等于多少？解：盘对物体的支持力，取决于物体状态，由于静止后向下拉盘，再松手加速上升状态，则物体所受合外力向上，有竖直向上的加速度，因此，求出它们的加速度，作用力就很容易求了。将盘与物体看作一个系统，静止时：kL(m+m0)g再伸长L后，刚松手时，有k(L+L)(m+m0)g=(m+m0)a由式得刚松手时对物体FNmg=ma则盘对物体的支持力FNmg+ma=mg(1+)14、质量M=10kg的木楔ABC静止于粗糙水平地面上，如图示，在木楔的倾角=30的斜面上，有一质量m=1.0kg的物块，当m由静止开始沿斜面下滑，滑行s=1.4m时，速度为v=1.4m/s,在这过程中木楔没有动，求地面对木楔的摩擦力大小和方向（g=10m/s2 ）。