第五次 牛頓第二定律 兩類(lèi)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題

1、第2講牛頓第二定律兩類(lèi)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題 1如圖1所示，一木塊在光滑水平面上受一恒力F作用而運(yùn)動(dòng)，前方固定一個(gè)彈簧，當(dāng)木塊接觸彈簧后()圖1A將立即做變減速運(yùn)動(dòng)B將立即做勻減速運(yùn)動(dòng)C在一段時(shí)間內(nèi)仍然做加速運(yùn)動(dòng)，速度繼續(xù)增大D在彈簧處于最大壓縮量時(shí)，物體的加速度為零解析物體在力F作用下向左加速，接觸彈簧后受到彈簧向右的彈力，合外力向左逐漸減小，加速度向左逐漸減小，速度增加，當(dāng)彈簧的彈力大小等于力F時(shí)合外力為0，加速度為0，速度最大，物體繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)，彈簧彈力大于力F，合外力向右逐漸增大，加速度向右逐漸增大，速度減小，最后速度減小到0，此時(shí)加速度最大綜上所述，A、B、D錯(cuò)誤，C正確答案C2質(zhì)量為1 kg的

2、質(zhì)點(diǎn)，受水平恒力作用，由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，它在t s內(nèi)的位移為x m，則F的大小為(單位為N)()A. B. C. D.解析由牛頓第二定律Fma與xat2，得出F.答案A3將一只皮球豎直向上拋出，皮球運(yùn)動(dòng)時(shí)受到空氣阻力的大小與速度的大小成正比下列描繪皮球在上升過(guò)程中加速度大小a與時(shí)間t關(guān)系的圖象，可能正確的是()解析 皮球上升過(guò)程中受重力和空氣阻力作用，由于空氣阻力大小與速度成正比，速度v減小，空氣阻力fkv也減小，根據(jù)牛頓第二定律mgfma，知ag，可知，a隨v的減小而減小，且v變化得越來(lái)越慢，所以a隨時(shí)間t減小且變化率減小，選項(xiàng)C正確答案 C4一個(gè)原來(lái)靜止的物體，質(zhì)量是7 kg，在

3、14 N的恒力作用下，則5 s末的速度及5 s內(nèi)通過(guò)的路程為()A8 m/s25 m B2 m/s25 mC10 m/s25 m D10 m/s12.5 m解析物體由靜止開(kāi)始在恒力的作用下做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：a m/s22 m/s2，vat2×5 m/s10 m/s，xat2×2×25 m25 m.答案C5如圖2所示，A、B兩小球分別連在彈簧兩端，B端用細(xì)線固定在傾角為30°光滑斜面上，若不計(jì)彈簧質(zhì)量，在線被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度分別為()圖2A都等于B.和0C.·和0 D0和·解析 線被剪

4、斷瞬間，線的拉力變?yōu)?，彈簧形變來(lái)不及發(fā)生變化，彈力不變，故A球仍受力平衡，加速度為0，B球受重力、支持力、彈簧產(chǎn)生的大小為MAg·sin 30°的彈力，所以可得其加速度為.答案 D6用細(xì)繩拴一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球?qū)⒁还潭ㄔ趬ι系乃捷p質(zhì)彈簧壓縮了x(小球與彈簧不拴連)，如圖3所示將細(xì)繩剪斷后()圖3A小球立即獲得的加速度B小球在細(xì)繩剪斷瞬間起開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)C小球落地的時(shí)間等于 D小球落地的速度大于解析細(xì)繩剪斷瞬間，小球受豎直方向的重力和水平方向的彈力作用，選項(xiàng)A、B均錯(cuò)；水平方向的彈力不影響豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，故落地時(shí)間由高度決定，選項(xiàng)C正確；重力和彈力均做正功，選

5、項(xiàng)D正確答案CD7. 乘坐“空中纜車(chē)”飽覽大自然的美景是旅游者絕妙的選擇若某一纜車(chē)沿著坡度為30°的山坡以加速度a上行，如圖4所示在纜車(chē)中放一個(gè)與山坡表面平行的斜面，斜面上放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊，小物塊相對(duì)斜面靜止(設(shè)纜車(chē)保持豎直狀態(tài)運(yùn)行)則()圖4A小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向上B小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向下C小物塊受到的滑動(dòng)摩擦力為mgmaD小物塊受到的靜摩擦力為mgma解析小物塊相對(duì)斜面靜止，因此小物塊與斜面間的摩擦力是靜摩擦力纜車(chē)以加速度a上行，小物塊的加速度也為a，以物塊為研究對(duì)象，則有fmgsin 30°ma，fmgma，方向平行斜面向上答案AD8如圖

6、5所示，質(zhì)量分別為m和2m的兩個(gè)小球置于光滑水平面上，且固定在一輕質(zhì)彈簧的兩端，已知彈簧的原長(zhǎng)為L(zhǎng)，勁度系數(shù)為k.現(xiàn)沿彈簧軸線方向在質(zhì)量為2m的小球上有一水平拉力F，使兩球一起做勻加速運(yùn)動(dòng)，則此時(shí)兩球間的距離為()圖5A. B. CL DL解析兩個(gè)小球一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度相等，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律可得：F(m2m)a，對(duì)質(zhì)量為m的小球水平方向受力分析，由牛頓第二定律和胡克定律，可得：kxma，則此時(shí)兩球間的距離為L(zhǎng)，C正確答案C9如圖6所示，圓柱形的倉(cāng)庫(kù)內(nèi)有三塊長(zhǎng)度不同的滑板aO、bO、cO，其下端都固定于底部圓心O，而上端則擱在倉(cāng)庫(kù)側(cè)壁上，三塊滑板與水平面的夾角依次是3

7、0°、45°、60°.若有三個(gè)小孩同時(shí)從a、b、c處開(kāi)始下滑(忽略阻力)，則()圖6Aa處小孩最后到O點(diǎn)Bb處小孩最后到O點(diǎn)Cc處小孩最先到O點(diǎn)Da、c處小孩同時(shí)到O點(diǎn)解析 設(shè)圓柱半徑為R，滑板長(zhǎng)l，ag·sin ，t，分別將30°，45°，60°代入計(jì)算可知，tatctb，故D對(duì)答案 D10如圖7所示，m1.0 kg的小滑塊以v04 m/s的初速度從傾角為37°的斜面AB的底端A滑上斜面，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，取g10 m/s2，sin 37°0.6.若從滑塊滑上斜面起，經(jīng)0.6 s滑塊正好

8、通過(guò)B點(diǎn)，則AB之間的距離為()圖7A0.8 m B0.76 m C0.64 m D0.16 m解析滑塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度大小為a1g(sin 37°cos 37°)10 m/s2，滑塊經(jīng)t10.4 s速度即減為零因此0.6 s時(shí)是向下經(jīng)過(guò)B點(diǎn)下滑時(shí)加速度大小為a2g(sin 37°cos 37°)2 m/s2，則AB間的距離sABa2(tt1)20.76 m，B項(xiàng)正確答案B11一輛小車(chē)靜止在水平地面上，bc是固定在小車(chē)上的水平橫桿，物塊M穿在桿上，M通過(guò)線懸吊著小物體m，m在小車(chē)的水平底板上，小車(chē)未動(dòng)時(shí)，細(xì)線恰好在豎直方向上，現(xiàn)使車(chē)向右運(yùn)動(dòng)，全過(guò)

9、程中M始終未相對(duì)桿bc移動(dòng)，M、m與小車(chē)保持相對(duì)靜止，已知a1a2a3a41248，M受到的摩擦力大小依次為Ff1、Ff2、Ff3、Ff4，則以下結(jié)論不正確的是()圖8AFf1Ff212 BFf2Ff312CFf3Ff412 Dtan 2tan 解析已知a1a2a3a41248，在題第(1)圖和第(2)圖中摩擦力FfMa，則Ff1Ff212.在第(3)圖和第(4)圖中摩擦力Ff3(Mm)a3，F(xiàn)f4(Mm)a4，F(xiàn)f3Ff412.第(3)、(4)圖中，a3gtan ，a4gtan ，則tan 2tan .答案ACD9如圖9所示，光滑水平桌面上的布帶上靜止放著一質(zhì)量為m1.0 kg的小鐵塊，它離

10、布帶右端的距離為L(zhǎng)0.5 m，鐵塊與布帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1.現(xiàn)用力從靜止開(kāi)始向左以a02 m/s2的加速度將布帶從鐵塊下抽出，假設(shè)鐵塊大小不計(jì)，鐵塊不滾動(dòng)，g取10 m/s2，求：圖9(1)將布帶從鐵塊下抽出需要多長(zhǎng)時(shí)間？(2)鐵塊離開(kāi)布帶時(shí)的速度大小是多少？解析(1)設(shè)鐵塊離開(kāi)布帶時(shí)，相對(duì)桌面移動(dòng)的距離為x，布帶移動(dòng)的距離為L(zhǎng)x，鐵塊滑動(dòng)的加速度為a，由牛頓第二定律得：mgma，ag1 m/s2，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：Lxa0t2，xat2，解得：t 1 s.(2)由vv0at得：鐵塊速度v1×1 m/s1 m/s.答案(1)1 s(2)1 m/s12如圖10(a)所示，“”形木塊放在光滑水平地面上，木塊水平表面AB粗糙，光滑表面BC與水平面夾角為37°.木塊右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個(gè)力傳感器，當(dāng)力傳感器受壓時(shí)，其示數(shù)為正值；當(dāng)力傳感器被拉時(shí)，其示數(shù)為負(fù)值一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊從C點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，傳感器記錄到的力和時(shí)間的關(guān)系如圖(b)所示已知sin 37°0.6，cos 37°0.8，g取10 m/s2.求：圖10(1)斜面BC的長(zhǎng)度；(2)滑塊的質(zhì)量；(3)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滑塊發(fā)生的位移解析(1)分析滑塊受力，如圖所示，由牛頓第二定律得：a1gsin 6 m/s2通過(guò)圖(b)可知滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t11 s，由運(yùn)動(dòng)學(xué)