6. 用牛顿定律解决问题(一)
一、选择题(每小题有一个或多个选项符合题意)
1.一轻质弹簧上端固定,下端挂一重物,平衡时弹簧伸长了4cm.再将重物向下拉1cm,然后放手.则在刚放手的瞬间,重物的加速度是(取g=10m/s2)( )
A.2.5m/s2 B.7.5 m/s2 C.10 m/s2 D.12.5 m/s2
2.如图所示,车沿水平地面做直线运动,车厢内悬挂在车顶上小球与悬点的连线与竖直方向的夹 角为θ,放在车厢底板上的物体A跟车厢相对静止.A的质量为m,则A受到的摩擦力的大小和方向是:
A.mgsinθ,向右 B. mgtanθ,向右 C. mgcosθ, 向左 C. mgtanθ, 向左
3.质量为2kg的质点,在两个力F1=2N,F2=8N的作用下,获得的加速度大小可能是:
A.1m/s2 B.3m/s2 C.6m/s2 D.4m/s2
4.一质量为m的物体,在水平恒力F作用下沿粗糙水平面由静止开始运动,经时间t后速度为v.为使物体的速度增为2v,可以采用的办法是
A.将物体的质量减为原来的1/2,其他条件不变
B.将水平力增为2F,其他条件不变.
C.将时间增为2t,其他条件不变.
D.将物体质量、水平恒力和时间都增为原来的两倍.
5.质量为m的木块,以初速v0能在水平面上滑行的距离为s.如在木块上再粘一个质量为m的木块,仍以初速v0在同一水平面上滑行.它们能滑行的距离为
A. B.2s. C. D.s
6.一个物体静止在光滑水平面上,现先对物体施加一向东的恒力F,历时1s;随即把此力改为向西,大小不变,历时1s;接着又把此力改为向东,大小不变,历时1s,如此反复,只改变力的方向,不改变力的大小,共历时1min,在这1min内
A.物体时而向东运动,时而向西运动,在1min末静止于初始位置之东.
B.物体时而向东运动,时而向西运动,在1min末静止于初始位置.
C.物体时而向东运动,时而向西运动,在1min末继续向东运动.
D.物体一直向东运动,从不向西运动,在1min末静止于初始位置之东
7.如图所示,位于水平地面上的质量为M的小木块,在大小为F、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面作加速运动.若木块与地面之间的动摩擦因数为μ,则木块的加速度为
A.F/M B.Fcosα/M
C.(Fcosα-μMg)/M D.[Fcosα-μ(Mg-Fsinα)]/M
8.A、B、C三球大小相同,A为实心木球,B为实心铁球,C是质量与A一样的空心铁球,三球同时从同一高度由静止落下,若受到的阻力相同,则 ( )
A.A球下落的加速度最大. B.B球下落的加速度最大.
C.C球下落的加速度最大. D.B球下落的加速度最大,C球下落的加速度最小.
9.质量为M的木块位于粗糙水平桌面上,若用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度为a;当拉力方向不变,大小变为2F时,加速度为.则
A. B. C. D.
10.如图所示,m=5kg的物体A在平行于斜面向上的外力F作用下,沿斜面以a=5m/s2加速向上运动,已知F=65 N,斜面倾角θ=37o,则突然撤去F的瞬时,A的加速度为
A.2m/s2,沿斜面向上 B.4m/s2,沿斜面向下
C.6m/s2,沿斜面向下 D.8m/s2,沿斜面向下
二、填空题(把答案填在相应的横线上或按题目要求作答)
11.质量为10 kg的滑块A原来静止在水平面上,当受到水平拉力F作用后,开始沿直线运动,设物体在F时刻的位移为x,且x=2t2.则物体运动的加速度为 ;物体所受的合力为 ;第4 s末物体的速度是 .
12.质量为2kg的物体,开始静止在光滑的水平面上,它受到水平力F的作用,力F随时间变化的图象如图所示.则该物体在2 s末的速度是 ,2 s内的位移是 .
三、解答题(解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤)
13.质量为4 kg的物体在10 N的水平拉力作用下,在粗糙的水平面上做匀加速直线运动,它经过水平面上A点时速度为2 m/s,2 s后到达B点时速度变为3 m/s,试求:
(1)物体的加速度为多大
(2)物体受到的阻力为多大
14.一个滑雪的人,质量m=75 kg,以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速地滑下,山坡的倾角θ=30o,在t=5 s的时间内滑下的路程s=60 m.求滑雪人受到的阻力(包括滑动摩擦力和空气阻力),g取10m/s2.
15.在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据.刹车线是指汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹.在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是14 m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7,g取10m/s2,则汽车刹车前的速度为多大?
16.如图所示,质量m=2kg的物体静止在水平地面上,物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们间弹力的0.25倍,现对物体施加一个大小F=8 N、与水平方向夹角θ=37o角的斜向上的拉力,已知sin37o=0.6,cos37o=0.8,取g=10m/s2.求:
(1)物体在拉力作用下5s末的速度.(2)物体在拉力作用下5 s内通过的位移.
17.已知质量为m的木块在大小为F1的水平拉力作用下,沿水平地面做匀加速直线运动,加速度为a.若在木块上再施加一个与水平拉力F1在同一竖直平面内斜向下的推力F2,而不改变木块加速度的大小和方向,求此推力F2与水平拉力F1的夹角.
18.有一定长度的木板C放在光滑水平面上,长木板上面放置可视为质点的木块A、B. A、B、C的质量分别是.木块A、B相距0.2m,放在长木板上适当的位置,它们与长木板间的动摩擦因数相同均为.三物块均在同一直线上,开始时都处于静止状态.某时刻同时对A、B施加相反方向的恒力,,,如图所示.经过1s的时间,同时撤去这两个力.问:
(1)在同时对A、B施加相反方向的恒力的过程中,木板C的运动状态应该怎样,请说明理由!
(2)若要使木块A、B最终不滑离长木板,木板C的长度最少为多少?
6. 用牛顿定律解决问题(一)
1. A 2. B 3.BD 4. CD 5. D 6. D 7. D 8. B 9. C 10. D
11. 4, , 12.
13. 0.5m/s2, 8N 14. 75N 15. 14 m/s 16. 6.5m/s 16.25m 17. 设夹角为,,所以.加上后合力不变,所以,
所以,所以夹角满足:(此题对F2的大小没有限制).18. (1)A、B与木板间滑动摩擦力的大小:
; A、B木块分别向左、向右做匀加速运动,A、B对木板C的摩擦力大小相同,方向相反,所以在同时对A、B施加相反方向的恒力的过程中,木板C保持静止.
(2)恒力作用时A、B的加速度大小: ,.
恒力作用1s末A、B的速度大小: , .撤去两个力后,A、 B做匀减速运动,加速度大小.B先相对于C静止,运动时间,
此时A的速度,这段时间C一直保持静止状态,A、B的位移分别为:
,.以后B相对于木板静止,A继续减速运动,木板的加速度:, 设此后A与木板的相对运动时间为 ,.在时间内,A与木板相对运动距离: .木板的最小长度 .