大学物理02牛顿定律习题解答
第二章牛顿运动定律
一选择题
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C。
2．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 。
3．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，下列说法中正确的是：（）
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D 。
4．一人肩扛一重量为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m1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，滑块与桌面间的滑动摩擦系数均为 ，系统在水平拉力F 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a A和a B分别为
选择题5图
A. a A = 0，a B = 0；
B. a A > 0，a B < 0；
C. a A < 0，a B > 0
D. a A < 0，a B = 0 。
解：答案是D 。
简要提示：水平拉力刚撤消的瞬间,滑块A 受到的合力为弹力和滑动摩擦力，均指向负x 方向，滑块B 受到的合力仍然为零。
6. 质量为m 的物体最初位于x 0处，在力F = - k /x 2作用下由静止开始沿直线运动，k 为一常数，则物体在任一位置x 处的速度应为（ ） A.)11(0x x m k - B.)11(20x x m k - C.)11(30x x m k - D.)11(0x x m k - 解：答案是B 。
简要提示： 2
1d d d d x m k x t a -===v v v x x m k x x d )1(d 200??-=v v v )11(210
2x x m k -=v ， 所以 )11(20x x m k -=
v 。 7. 一质量为m 的物体在t = 0时下落，受到重力和正比于其速度（相对于空气）的空气阻力作用，已知相对固定在地面上的坐标系来说，其运动方程为v v b mg t
m -=d d ，则相对于以垂直向上速度v 0运动的另一运动坐标系（用'表示）来说，运动方程变为：（ ）
A. 'd 'd
v v b mg t
m --= B. ')(d 'd 0 v v v b g m t m --= C. )'()d 'd (00 v v v v +--=-b mg t m D. )'(d 'd 0
v v v --=b mg t
m 解：答案是D 。
简要提示：两个坐标系中的速度具有关系：v = v 0 + v '，v 和v '垂直向下，
v 0垂直向上，因此v = v ' -v 0。将上述v 代入运动方程v v b mg t
m -=d d ，得到： )'(d 'd 0
v v v --=b mg t
m 8. 两个物体A 和B 用细线连结跨过电梯内的一个无摩擦的轻定滑轮。已知物体A 的质量为物体B 的质量的2倍，则当两物体相对电梯静止时，电梯的运动加速度为：( )
A. 大小为g ，方向向上
B. 大小为g ，方向向下
C. 大小为g /2，方向向上
D. 大小为g /2，方向向下
解：答案是B 。
简要提示：设电梯的加速度为a ，方向向下。以地面为参考系，则物体A 和B 的动力学方程分别为：
ma T mg 22=-
ma T mg =-
两式相减，得：a = g
二 填空题
1. 质量分别为m 1和m 2的两木块，用一细绳拉紧，沿一倾角为θ 且固定的斜面下滑，如图所示，m 1和m 2与斜面间的滑动摩擦因数分别为μ1和μ2，且μ1＜μ2，则下滑过程中m 1的加速度为 ，m 2的加速度为 ，绳中张力为 。
解：答案为：θg m m m μm μθg cos sin 21221
1++-； θg m m m μm μθg cos sin 2
12211++-；θg m m m )m μ(μcos 2
12122+-。 简要提示：两物体的运动方程分别为：
11111cos sin a m T g m g m =--θμθ
22222cos sin a m g m g m T =-+θμθ
21a a =。
联合求解得到：
θg m m m μm μθg a a cos sin 21221121++-
==； θg m m m )m μ(μT cos 2
12122+-=。 2. 如图所示，一根轻弹簧的两端分别固连着质量相等的两个物体A 和B ，用轻线将它们悬挂起来，在将线烧断的瞬间，物体A 的加速度大小是_____ m ? s –2
，
填空题3图
m 1 2 填空题4图
填空题1图 μ2
m 1
μ1 θ m 2
填空题2图
物体B 的加速度大小是 m ? s –2
解：答案为：2g ； 0。
简要提示：A 物体 ma =mg +mg ，∴ a =2g 。
B 物体ma =mg -mg ，∴ a =0。
3. 如图所示，一细线一端系着质量为m 的小球，另一端固定于o 点，可在竖直平面上摆动，将小球拉至水平位置后自由释放，当球摆到与铅直线成θ 角的位置时，小球的切向加速度大小为 ；法向加速度大小为 。
解：答案为：g sin θ ； 2g cos θ 。
简要提示：由受力分析得：切向加速度大小a τ=g sin θ ，
法向加速度大小a n = v 2/l =2g l cos θ /l =2g cos θ 。
4. 如图所示，一条重而均匀的钢绳，质量m = 4 kg ，连接两物体，m 1 = 7 kg ，m 2 = 5 kg ，现用F =200 N 的力向上作用于m 1上，则钢绳中点处的张力为 N 。
解：87.5 N 。 简要提示：22
121s m 5.2)(-?=++++-=m m m g m m m F a , a m m g m m T )2/()2/(22+=+-，
5.87))(2/(2=++=a g m m T N
5. 如图所示，A 、B 两物体质量均为m ，用质量不计的定滑轮和细绳连接，并不计摩擦，则A 获得的加速度大小为________，B 获得的加速度大小为________。
解：答案为：g /5； 2g /5。
简要提示：物体A 和B 的运动方程分别为：
B ma T mg =-
A ma mg T =-2
A B a a 2= 解得：A 的加速度大小为g /5，B 的加速度大小为 2g /5。
6. 一条公路的某处有一水平弯道，弯道半径为50m ，若一辆汽车车轮与地面的静摩擦因数为0.6，则此车在该弯道处行驶的最大安全速率为 。
解：答案为61.74 km ? h –1
A B
填空题5图
简要提示： mg R
m s 2max μ=v ， 最大安全速率为11s max h 61.74km s m 300--?=?==mg μv
7. 如图所示，堆放着三块完全相同的物体，质量
均为m ，设各接触面间的静摩擦因数与滑动摩擦因数
也都相同，均为μ 。若要将最底下的一块物体抽出，
则作用在其上的水平力F 至少为 。
解：答案为：F ≥ 6 μ mg 。
简要提示：对于最下面一块物体，有：
ma mg mg F =--μμ32，
ma mg F +=μ5。 可以算出上面两块物体因摩擦获得的加速度都是μg ，所以若要将最底下的一块物体抽出，则要求a >μg 。得到：F ≥ 6 μ 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G 1的一人在月球上的体重约为 。
解：答案为：G 1/6 。 简要提示：在地球上有：21
1r M mG G = 在月球上有：2222r M mG
G = ∴ 61)113(811)(2221
2212
21122
21
2≈===r r M M r M r M G G 9. 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ω，则绳子与竖直方向的夹角θ为 。 解：答案为：)arccos(2L
g ω 简要提示：由动力学方程：θωθsin sin 2L m T =
mg T =θcos
填空题7图 m m m
可得： L g
2cos ωθ=，)arccos(2L g ωθ=
10. 如图所示，质量分别为m 1、m 2和m 3的物体迭在一起，则当三物体匀速下落时，m 2受到的合外力大小为 ；当它们自由下落时，m 3受到的合外力大小为 ；当它们以加速度a 上升时，m 1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； m 3g ； m 1a ； (m 1+m 2+m 3)a 。
简要提示：由受力分析和牛顿第二定律可以得到。
三 计算题
1．一物块在离地高1m 的水平桌面上匀变速滑动，当其滑到离桌边3 m 处时，速率为4 m ? s –1，然后滑出桌边落地，其着地点距桌边1m ，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
h
g x t x 2==v 从起始点滑到桌边，物体做匀变速直线运动，其加速度s
a 2202v v -= 由牛顿第二定律：-μmg = ma
得 )2(2122v --=-=x h
g gs g a μ 将v 0 = 4 m ? s –1， s =3m ， x =1m ， h =1m ， g = 9.8 m ? s –2，
代入算得 μ =0.19。
2. 如图所示，两物体的质量m 1 = 1kg ，m 2 = 2kg ，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m 1离桌面高h 1 = 1m ，m 2离桌面高h 2 =
填空题10图
m 3
m 2
m 1
填空题9图
1.5m ，然后m 2由静止下落，求m 1上升最高点离桌面的高度h 。
解：如图，m 1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x 1，显
然x 1=h 2。二是以v 作竖直上抛运动，设向上移
动的距离为x 2 。
取x 轴向上为正向，由牛顿定律
???=-=-a m T g m a m g m T 22
11 解得： g g m m m m a 3
11212
=+-= 2122122 m 5.1ah ax h x ====v
∴ m 5.02222===g
ah g x v 故 m 3121=++=h x x h
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，设圆弧半径为r 。
解：在C 点由牛顿第二定律
t
m mg d d sin v =-α （1） 2cos ωmr αmg T =- （2）
由（1）： α
r α.t αr αg d d d d d d sin ωωω-=-= 积分 ??--=απr ααg 20d d sin ω
ωω m 0 m α 计算题4图
计算题3图
计算题2图
2cos 2ωr
αg = r
αg cos 2=ω 代入（2） αmg r
αg mr αmg T cos 3cos 2cos =+= 或由机械能守恒求ω 。
4. 如图所示，质量为m 0的楔形物体放在倾角为α 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m 0间无摩擦，求
（1） 当m 在m 0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 、m 0与斜面间的运动，m 的水平方向不受力，水平方向无加速度。而m 对m 0为相对运动，m 0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m 0对斜面的加速度a 的竖直分量a sin α 。如下图，可列方程：
0cos cos 10=--αN αg m N a m αN αg m 010sin sin =+ αma N mg sin 1='- 11N N =' 解得 g αm m αm m a )
sin (sin )(200++= m 相对斜面的加速度为
g αm m α
m m αa a )sin (sin )(sin 20201++==
而 g αm m αm m αma mg N 20201sin cos sin +=
-= 故楔形体与斜面的作用力
αm m α
g m m m αN αg m N 20000sin cos )(cos cos ++=+=
5. 一学生为确定一个盒子与一块平板间的静摩擦因数μs 和动摩擦因数μ，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θmg μf cos s s =, 0s i n s =-θ
mg f ，得到
1' g
2s s m 577.03
330tan -?===°
μ 下滑时 ma θmg θmg =-cos sin μ 由匀加速直线运动 222s m 5.0/2 2
1-?===
t s a at s 将上式 代入得以θmg μf θmg cos sin s s = ma θmg θmg μ=-cos cos s μ
520866
089505770cos s .....θg a μμ=?-=-= 6. 一质量为80 kg 的人乘降落伞下降，向下的加速度为2.5 m ? s –2，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 a m M f g m M r )()(+=-+，得到
N)(602)5.28.9)(5.280())((=-+=-+=a g m M f r ，方向向上。
（2）Ma T Mg =-，得到
N)(584)5.28.9(80)(=-=-=a g M T
由牛顿第三定律，人作用在伞一的力
N 584==T T ′
，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 = F 0[1 -（t - T ）/ T ]，其中F 0、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：
)2(d d 0T
t F t m -=v ， t T t m F d )2( d 0-=v ， 两边积分得： m
T F t T t m F 02T 002d )2(=-=?
v 8. 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：00=x ，00=v ，所以由牛顿运动定律：
m
x m F x t a 34/d d d d +====v v v ， 得 x m
x d 34 d +=v v 两边积分 x m
x d 34d 5
00??+==v v v v
解得 1s m 43-?=.v
9. 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 v v k mg t
m -=d d ，得到：v v k mg m t -=d d 两边积分得： ???---=-=v v v v v
v v v 00)(d d d 0k mg k mg k m k mg m t t ∴ v
v v v v k mg k mg k m k mg k m t o --=--=0ln )ln( 故 t m k t m k e e k
mg --+-=0)1(v v 因 gh 20=v
所以 t m k
t m k e gh e k
mg --+-=2)1(v 10. 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ω 在光滑水平桌面上旋转，求距离转轴r 处绳子的张力。
解：取径向向外为坐标轴的正方向，如图所示，在绳子上取一微元d r ，由牛顿运动定律：
L r r m r m T /d d d 22ωω== 注意绳子末端是自由端，受力为零，所以两边积分：
??=r
L L r r m T /d d 2T 0ω 得： )(2222r L L
m T -=ω 11．地球的半径R = 6.4?10 3 km ，地面上的重力加速度g=GM /R 2 =9.8 m ? s – 2，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3.6?104 km 。
证明：设卫星质量为m ，离地心距离为R s ，则其离地高度为H = R s - R 。故有
m ω2 R s = G M m / R s 2 (ω为地球自转角速度)
2222223ω
ωωR g R .R M G M G R s ===
得 (m)1023.4 )86400/2()104.6(8.9)(7322
63
122
?≈??==πωR g R s 所以： km 103.6(m)106.310)4.63.42(476?=?=?-=-=R R H s
牛顿第二定律,整体法隔离法经典编辑习题集(新)
相互作用 1.如图所示，横截面为直角三角形的斜劈A ，底面靠在粗糙的竖直墙面上，力F 通过球心水平作用在光滑球B 上，系统处于静止状态．当力F 增大时，系统还保持静止，则下列说法正确的是（ ） A ．A 所受合外力增大 B ．A 对竖直墙壁的压力增大 C ．B 对地面的压力一定增大 D ．墙面对A 的摩力可能变为零 2.在竖直墙壁间有质量分别是m 和2m 的半圆球A 和圆球B ，其中B 球球面光滑，半球A 与左侧墙壁之间存在摩擦．两球心之间连线与水平方向成30°的夹角，两球恰好不下滑，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，（g 为重力加速度），则半球A 与左侧墙壁之间的动摩擦因数为（ ） A. 23 B.3 3 C.43 D.332 3.如图甲所示，在粗糙水平面上静置一个截面为等腰三角形的斜劈A ，其质量为M ，两个底角均为30°．两个完全相同的、质量均为m 的小物块p 和q 恰好能沿两侧面匀速下滑．若现在对两物块同时各施加一个平行于斜劈侧面的恒力F1，F2，且F1＞F2，如图乙所示，则在p 和q 下滑的过程中，下列说法正确的是（ ） A ．斜劈A 仍保持静止 B ．斜劈A 受到地面向右的摩擦力作用 C ．斜劈A 对地面的压力大小等于（M+2m ）g D ．斜劈A 对地面的压力大于（M+2m ）g 4.如图所示，在质量为m=1kg 的重物上系着一条长30cm 的细绳，细绳的另一端连着一个轻质圆环，圆环套在水平的棒上可以滑动，环与棒间的动摩擦因数μ为0.75，另有一条细绳，在其一端跨过定滑轮，定
滑轮固定在距离圆环50cm的地方，当细绳的端点挂上重物G，而圆环将要开始滑动时，（g取10/ms2）试问： （1）角?多大？ （2）长为30cm的细绳的张力是多少： （3）圆环将要开始滑动时，重物G的质量是多少？ 4.如图所示，质量均可忽略的轻绳与轻杆承受弹力的最大值一定，杆的A端用铰链固定，光滑轻小滑轮在A点正上方，B端吊一重物G，现将绳的一端拴在杆的B端，用拉力F将B端缓缦上拉， 在AB杆达到竖直前（均未断），关于绳子的拉力F和杆受的弹力FN的变化，判断正 确的是（） A．F变大B．F变小C．F N变大D．F N变小 5.如图所示，绳与杆均轻质，承受弹力的最大值一定，A端用铰链固定，滑轮在A点正上方（滑轮大小及摩擦均可不计），B端吊一重物。现施拉力F将B缓慢上拉（均未断），在AB杆达到竖直前（) A．绳子越来越容易断， B．绳子越来越不容易断， C．AB杆越来越容易断，
牛顿运动定律练习题经典习题汇总.
一、选择题 1．下列关于力和运动关系的说法中，正确的是 （ ） A ．没有外力作用时，物体不会运动，这是牛顿第一定律的体现 B ．物体受力越大，运动得越快，这是符合牛顿第二定律的 C ．物体所受合外力为0，则速度一定为0；物体所受合外力不为0，则其速度也一定不为0 D ．物体所受的合外力最大时，速度却可以为0；物体所受的合外力为0时，速度却可以最大 2．升降机天花板上悬挂一个小球，当悬线中的拉力小于小球所受的重力时，则升降机的运动情况可能是 （ ） A ．竖直向上做加速运动 B ．竖直向下做加速运动 C ．竖直向上做减速运动 D ．竖直向下做减速运动 3．物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合力方向的关系是 （ ） A ．速度方向、加速度方向、合力方向三者总是相同的 B ．速度方向可与加速度方向成任何夹角，但加速度方向总是与合力方向相同 C ．速度方向总是和合力方向相同，而加速度方向可能和合力相同，也可能不同 D ．速度方向与加速度方向相同，而加速度方向和合力方向可以成任意夹角 4．一人将一木箱匀速推上一粗糙斜面，在此过程中，木箱所受的合力（ ） A ．等于人的推力 B ．等于摩擦力 C ．等于零 D ．等于重力的下滑分量 5．物体做直线运动的v-t 图象如图所示，若第1 s 内所受合力为F 1，第2 s 内所受合力为F 2，第3 s 内所受合力为F 3，则（ ） A ．F 1、F 2、F 3大小相等，F 1与F 2、F 3方向相反 B ．F 1、F 2、F 3大小相等，方向相同 C ．F 1、F 2是正的，F 3是负的 D ．F 1是正的，F 1、F 3是零 6．质量分别为m 和M 的两物体叠放在水平面上如图所示，两物体之间及M 与水平面间的动摩擦因数均为μ。现对M 施加一个水平力F ，则以下说法中不正确的是（ ） A ．若两物体一起向右匀速运动，则M 受到的摩擦力等于F B ．若两物体一起向右匀速运动，则m 与M 间无摩擦，M 受到水平面的摩 擦力大小为μmg C ．若两物体一起以加速度a 向右运动，M 受到的摩擦力的大小等于F -M a D ．若两物体一起以加速度a 向右运动，M 受到的摩擦力大小等于μ（m+M ）g+m a 7．用平行于斜面的推力，使静止的质量为m 的物体在倾角为θ的光滑斜面上，由底端向顶端做匀加速运动。当物体运动到斜面中点时，去掉推力，物体刚好能到达顶点，则推力的大小为 （ ） A ．mg(1-sin θ) B ．2mgsin θ C ．2mgcos θ D ．2mg(1+sin θ) 8.从不太高的地方落下的小石块，下落速度越来越大，这是因为 ( ) A ．石块受到的重力越来越大 B ．石块受到的空气阻力越来越小 C ．石块的惯性越来越大 D ．石块受到的合力的方向始终向下 9.一个物体，受n 个力的作用而做匀速直线运动，现将其中一个与速度方向相反的力逐渐减小到零，而其他的力保持不变，则物体的加速度和速度 ( ) A ．加速度与原速度方向相同，速度增加得越来越快 B ．加速度与原速度方向相同，速度增加得越来越慢 C ．加速度与原速度方向相反，速度减小得越来越快 D ．加速度与原速度方向相反，速度减小得越来越慢 10.下列关于超重和失重的说法中，正确的是 ( ) A ．物体处于超重状态时，其重力增加了 B ．物体处于完全失重状态时，其重力为零 C ．物体处于超重或失重状态时，其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了 D ．物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有变化 11.如图所示，一个物体静止放在倾斜为θ的木板上，在木板倾角逐渐增大到某一角 t/s 0 2 2 1 3 -2 v/ms -1 第 5 题 F 第 6 题
【物理】物理牛顿运动定律练习题及答案及解析
【物理】物理牛顿运动定律练习题及答案及解析 一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律 1．如图所示，在倾角为θ = 37°的足够长斜面上放置一质量M = 2kg 、长度L = 1.5m 的极薄平板 AB ，在薄平板的上端A 处放一质量m =1kg 的小滑块(视为质点)，将小滑块和薄平板同时无初速释放。已知小滑块与薄平板之间的动摩擦因数为μ1=0.25、薄平板与斜面之间的动摩擦因数为μ2=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8，取g=10m/s 2。求： (1)释放后，小滑块的加速度a l 和薄平板的加速度a 2; (2)从释放到小滑块滑离薄平板经历的时间t 。 【答案】(1)24m/s ，21m/s ；(2)1s t = 【解析】 【详解】 （1）设释放后，滑块会相对于平板向下滑动， 对滑块m ：由牛顿第二定律有：0 11sin 37mg f ma -= 其中0 1cos37N F mg =，111N f F μ= 解得：002 11sin 37cos374/a g g m s μ=-= 对薄平板M ，由牛顿第二定律有：0 122sin 37Mg f f Ma +-= 其中00 2cos37cos37N F mg Mg =+，222N f F μ= 解得：2 21m/s a = 12a a >，假设成立，即滑块会相对于平板向下滑动。 设滑块滑离时间为t ，由运动学公式，有：21112x a t =，2221 2 x a t =，12x x L -= 解得：1s t = 2．固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F 作用下向上运动，推力F 与小环速度v 随时间变化规律如图所示，取重力加速度g ＝10m/s 2．求： （1）小环的质量m ；
牛顿第二定律应用的典型问题
牛顿第二定律应用的典型问题
牛顿第二定律应用的典型问题 ——陈法伟 1. 力和运动的关系 力是改变物体运动状态的原因，而不是维持运动的原因。由知，加速度与力有直接关系，分析清楚了力，就知道了加速度，而速度与力没有直接关系。速度如何变化需分析加速度方向与速度方向之间的关系，加速度与速度同向时，速度增加；反之减小。在加速度为零时，速度有极值。 例1. 如图1所示，轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是（） 图1 A. 小球刚接触弹簧瞬间速度最大 B. 从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上 C. 从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小 D. 从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小后增大 解析：小球的加速度大小决定于小球受到的合外力。从接触弹簧到到达最低点，弹力从零开始逐渐增大，所以合力先减小后增大，因此加速度先减小后增大。当合力与速度同向时小球速度增大，所以当小球所受弹力和重力大小相等时速度最大。故选CD。 例2. 一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力，以下关于喷气方向的描述中正确的是（） A. 探测器加速运动时，沿直线向后喷气 B. 探测器加速运动时，竖直向下喷气 C. 探测器匀速运动时，竖直向下喷气 D. 探测器匀速运动时，不需要喷气 解析：受力分析如图2所示，探测器沿直线加速运动时，所受合力方向与 运动方向相同，而重力方向竖直向下，由平行四边形定则知推力方向必须斜向上方，由牛顿第三定律可知，喷气方向斜向下方；匀速运动时，所受合力为零，因此推力方向必须竖直向上，喷气方向竖直向下。故正确答案选C。
02牛顿定律习题解答
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C 。 2．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 。 3.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，下列说法中正确的是:( ） 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D 。 4.一人肩扛一重量为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m 1 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，滑块与桌面间的滑 动摩擦系数均为μ ,系统在水平拉力 F 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a B 分别为 Ａ． a A = 0，ａＢ = 0; B. a A > ０，a B < 0； C. ａＡ < ０，ａＢ > 0 D. a Ａ < 0，ａＢ = 0 。 解:答案是D 。 简要提示：水平拉力刚撤消的瞬间,滑块A 受到的合力为弹力和滑动摩擦力，均指向负x 方向，滑块B 受到的合力仍然为零。 ６. 质量为m 的物体最初位于x 0处，在力F = - k ／ｘ2作用下由静止开始沿直线运动，k 为一常数，则物体在任一位置ｘ处的速度应为( ) 选择题5图
牛顿第二定律练习题和答案
牛顿第二定律练习题和 答案 公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
牛顿第二定律练习题 一、选择题 1．关于物体运动状态的改变，下列说法中正确的是 [ ] A．物体运动的速率不变，其运动状态就不变 B．物体运动的加速度不变，其运动状态就不变 C．物体运动状态的改变包括两种情况：一是由静止到运动，二是由运动到静止 D．物体的运动速度不变，我们就说它的运动状态不变 2．关于运动和力，正确的说法是 [ ] A．物体速度为零时，合外力一定为零 B．物体作曲线运动，合外力一定是变力 C．物体作直线运动，合外力一定是恒力 D．物体作匀速运动，合外力一定为零 3．在光滑水平面上的木块受到一个方向不变，大小从某一数值逐渐变小的外力作用时，木块将作 [ ] A．匀减速运动B．匀加速运动 C．速度逐渐减小的变加速运动D．速度逐渐增大的变加速运动 4．在牛顿第二定律公式F=km·a中，比例常数k的数值： [ ] A．在任何情况下都等于1 B．k值是由质量、加速度和力的大小决定的 C．k值是由质量、加速度和力的单位决定的
D．在国际单位制中，k的数值一定等于1 5．如图1所示，一小球自空中自由落下，与正下方的直立轻质弹簧接触，直至速度为零的过程中，关于小球运动状态的下列几种描述中，正确的是 [ ] A．接触后，小球作减速运动，加速度的绝对值越来越大，速度越来越小，最后等于零 B．接触后，小球先做加速运动，后做减速运动，其速度先增加后减小直到为零 C．接触后，速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处，加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处 D．接触后，小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方 6．在水平地面上放有一三角形滑块，滑块斜面上有另一小滑块正沿斜面加 速下滑，若三角形滑块始终保持静止，如图2所示．则地面对三角形滑块 [ ] A．有摩擦力作用，方向向右B．有摩擦力作用，方向向左 C．没有摩擦力作用D．条件不足，无法判断 7．设雨滴从很高处竖直下落，所受空气阻力f和其速度v成正比．则雨滴的运动情况是 [ ] A．先加速后减速，最后静止B．先加速后匀速 C．先加速后减速直至匀速D．加速度逐渐减小到零 8．放在光滑水平面上的物体，在水平拉力F的作用下以加速度a运动，现将拉力F 改为2F（仍然水平方向），物体运动的加速度大小变为a′．则 [ ] A．a′=a B．a＜a′＜2a C．a′=2a D．a′＞2a
牛顿定律习题解答
牛顿定律习题解答 习题2—1 质量分别为m A 和m B 的两滑块A 和B 通过一个轻弹簧水平连接后置 于水平桌面上，滑块与桌面间的摩擦系数为μ， 系统在水平拉力作用下匀速运动，如图所示。如 突然撤去外力，则刚撤消后瞬间，二者的加速度 a A 和a B 分别为：［ ］ (A) a A =0，a B =0。(B) a A >0，a B <0。(C) a A <0，a B >0。(D) a A <0，a B =0。 解：原来A 和B 均作匀速运动，各自所受和外力都是零，加速度亦为零；在突然撤去外力的瞬间，B 的受力状态无显著改变，加速度仍为零；而A 则由于力的撤消而失衡，其受到的与速度相反的力占了优势，因而加速度小于零。所以应该选择答案(D)。 习题2—2 如图所示，用一斜向上的力F (与水平成30°角)，将一重为G 的木块压靠在竖直壁面上，如果不论用怎样大的力，都能不使木块向上滑动，则说明木块与壁面间的静摩擦系数的大小为：［ ］ (A) 21≥μ。 (B) 31≥μ。 (C) 32≥μ。 (D) 3≥μ。 解：不论用怎样大的力，都不能使木块向上滑动，应有如下关系成立 30sin 30cos F F ≥μ 即 3 130tg 30cos 30sin ==≥ μ 所以应当选择答案(B)。 习题2—3 质量相等的两物体A 和B ，分别固定在弹簧的两端，竖直放在光滑的水平面C 上，如图所示。弹簧的质量与物体A 、B 的质量相比，可以忽略不计。如果把支持面C 迅速移走，则在移开的一瞬间，A 的加速度大小为a A = ，B 的加速度大小为a B = 。 解：此题与习题2—1类似，在把C 移走之前，A 、B 均处于力学平衡状态，它们各自所受的力均为零，加速度亦为零；把C 迅速移开的一瞬间，A 的受力状 习题2―1图 习题2―2图 习题2―3图
牛顿第二定律经典例题
牛顿第二定律应用的问题 1. 力和运动的关系 力是改变物体运动状态的原因，而不是维持运动的原因。由知，加速度与力有直接关系，分析清楚了力，就知道了加速度，而速度与力没有直接关系。速度如何变化需分析加速度方向与速度方向之间的关系，加速度与速度同向时，速度增加；反之减小。在加速度为零时，速度有极值。 例1. 如图1所示，轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是（） 图1 A. 小球刚接触弹簧瞬间速度最大 B. 从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上 C. 从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小 D. 从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小后增大 例2. 一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力，以下关于喷气方向的描述中正确的是（） A. 探测器加速运动时，沿直线向后喷气 B. 探测器加速运动时，竖直向下喷气 C. 探测器匀速运动时，竖直向下喷气 D. 探测器匀速运动时，不需要喷气
解析：小球的加速度大小决定于小球受到的合外力。从接触弹簧到到达最低点，弹力从零开始逐渐增大，所以合力先减小后增大，因此加速度先减小后增大。当合力与速度同向时小球速度增大，所以当小球所受弹力和重力大小相等时速度最大。故选CD。 解析：受力分析如图2所示，探测器沿直线加速运动时，所受合力方向 与运动方向相同，而重力方向竖直向下，由平行四边形定则知推力方向必须斜向上方，由牛顿第三定律可知，喷气方向斜向下方；匀速运动时，所受合力为零，因此推力方向必须竖直向上，喷气方向竖直向下。故正确答案选C。 图2
02牛顿定律习题解答 2
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Ｃ。 ２．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 。 3．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，下列说法中 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D 。 4.一人肩扛一重量为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m 1 和m 2 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,滑块与桌面间的滑动摩 擦系数均为μ ，系统在水平拉力F 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a B 分别为 Ａ. a A = 0,a B ＝ 0; B. ａＡ > ０,a B < 0； C. a A < 0,ａB ＞ 0 D. a A < 0，a B = 0 。 解：答案是D 。 简要提示：水平拉力刚撤消的瞬间,滑块A 受到的合力为弹力和滑动摩擦力,均 指向负x 方向,滑块Ｂ受到的合力仍然为零。 6. 质量为ｍ的物体最初位于x 0处,在力F = - k /x ２作用下由静止开始沿直线运 动，k 为一常数，则物体在任一位置ｘ处的速度应为（ ) 选择题5图
牛顿第二定律各种典型题型
牛顿第二定律 牛顿第二定律 1.内容物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。 2．表达式F=ma。 3.“五个”性质 考点一错误!瞬时加速度问题 1.一般思路:分析物体该时的受力情况―→错误!―→错误! ２.两种模型 (1)刚性绳（或接触面）:一种不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,弹力立即改变或消失,不需要形变恢复时间，一般题目中所给的细线、轻杆和接触面在不加特殊说明时,均可按此模型处理。 （２）弹簧（或橡皮绳)：当弹簧的两端与物体相连（即两端为固定端)时,由于物体有惯性,弹簧的长度不会发生突变，所以在瞬时问题中,其弹力的大小认为是不变的，即此时弹簧的弹力不突变。 [例] (多选）(20１4·南通第一中学检测)如图所示，A、B球的质量相等,弹簧的质量不计，倾角为θ的斜面光滑，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（) A．两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为gｓｉn θ B.B球的受力情况未变，瞬时加速度为零 Ｃ.A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2g sin θ D．弹簧有收缩的趋势，B球的瞬时加速度向上，Ａ球的瞬时加速度向下，瞬时加速度都不为零
[例](2０１3·吉林模拟)在动摩擦因数μ=0．2的水平面上有一个质量为m=2 ｋg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连,如图所示，此时小球处于静止平衡状态,且水平面对小球的弹力恰好为零。当剪断轻绳的瞬间，取g=１０ m／s2,以下说法正确的是( ) A．此时轻弹簧的弹力大小为20 Ｎ B.小球的加速度大小为８ m／ｓ2，方向向左 C．若剪断弹簧,则剪断的瞬间小球的加速度大小为10 m/s２,方向向右 D．若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度为0 针对练习：（２0１４·苏州第三中学质检）如图所示，质量分别为ｍ、2ｍ的小球Ａ、B，由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在电梯内，已知电梯正在竖直向上做匀加速直线运动，细线中的拉力为F,此时突然剪断细线。在线断的瞬间,弹簧的弹力的大小和小球Ａ的加速度的大小分别为( ) A.错误!，错误!＋gＢ.错误!,错误!+ｇ C.错误!，错误!+g D.错误!,＼f(Ｆ,3m)+g 4．（２014·宁夏银川一中一模)如图所示,A、B两小球分别连在轻线两端,B球另一端与弹簧相连,弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面顶端.Ａ、B两小球的质量分别为m A、m B,重力加速度为g，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B Ａ．都等于错误! B.错误!和0 Ｃ.错误!和错误!·错误!?Ｄ.错误!·错误!和错误! 考点二错误!动力学的两类基本问题分析 (１)把握“两个分析”“一个桥梁”两个分析：物体的受力分析和物体的运动过程分析。一个桥梁：物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁。 (2)寻找多过程运动问题中各过程间的相互联系。如第一个过程的末速度就是下一个过程的初速度,画图找出各过程间的位移联系。
牛顿第二定律典型例题
牛顿第二定律典型例题 一、力的瞬时性 1、无论绳所受拉力多大，绳子的长度不变，由此特点可知，绳子中的张力可以突变． 2、弹簧和橡皮绳受力时，要发生形变需要一段时间，所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变，但是，当弹簧或橡皮绳被剪断时，它们所受的弹力立即消失． 【例1】如图3-1-2所示，质量为m 的小球与细线和轻弹簧连接后被悬挂起来，静止平衡时AC 和BC 与过C 的竖直 线的夹角都是600 ，则剪断AC 线瞬间，求小球的加速度；剪断B 处弹簧的瞬间，求小球的加速度． 练习 1、（2010年全国一卷）15.如右图，轻弹簧上端与一质量为m 的木块1相连，下端与另一质量为M 的木块2相连，整 个系统置于水平放置的光滑木坂上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为1a 、2a ?重力加速度大小为g ?则有 A. 10a =，2a g = B. 1a g =，2a g = C. 120, m M a a g M +== D. 1a g =，2m M a g M += 2、一物体在几个力的共同作用下处于静止状态．现使其中向东的一个力F 的值逐渐减小到零，又马上使其恢复到原值（方向不变），则（ ） A ．物体始终向西运动 B ．物体先向西运动后向东运动 C ．物体的加速度先增大后减小 D ．物体的速度先增大后减小 3、如图3-1-13所示的装置中，中间的弹簧质量忽略不计，两个小球质量皆为m ，当剪断上端的绳子OA 的瞬间．小球A 和B 的加速度多大？ 4、如图3-1-14所示，在两根轻质弹簧a 、b 之间系住一小球，弹簧的另外两端分别固定在地面和天花板上同 图3-1-13 图3-1-2 图3-1-14
大学物理题库第二章牛顿运动定律.doc
第二章牛顿运动定律 一、填空题（本大题共16小题，总计48分） 1.（3分）如图所示，一个小物体A靠在一辆小车的竖直前壁上，A和车壁间静摩擦系数是丛，若要使物体A不致掉下来，小车的加速度的最小值应为1=. J A i 疽 3.（3分）如果一个箱子与货车底板之间的静摩擦系数为〃，当这货车爬一与水平方向 成。角的平缓山坡时，若不使箱了在车底板上滑动，车的最大加速度％域=. 4.（3分）质量m = 40kg的箱子放在卡车的车厢底板上，巳知箱子与底板之间的静摩擦系数为从=0.40,滑动摩擦系数为角=0.25,试分别写出在下列情况下，作用在箱了上的摩擦力的大小和方向. （1）卡车以。=2m/s2的加速度行驶，/ =,方向. （2）卡车以a = -5m/s2的加速度急刹车，/ =,方向? 5.（3分）一圆锥摆摆长为/、摆锤质量为在水平面上作匀速圆周运动，摆线与铅直线夹角。，则 （1）摆线的张力§= 2 （3分）质量相等的两物体A和B,分别固定在弹簧的两端，竖直放在光滑水平支持面C 上，如图所示.弹簧的质量与物体A、B的质量相比，M以忽略不计.若把支持面C迅速移走，则在移开的一瞬间，A的加速度大小心= ，B的加速度的大小% = .
⑵ 摆锤的速率V= I 6.（3分）质量为m的小球，用轻绳AB. BC连接，如图，其中AB水平.剪断绳AB前后的瞬间，绳BC中的张力比F T:E；=. 7.（3分）有两个弹簧，质量忽略不计，原长都是10 cm,第一个弹簧上端固定，下挂一个质量为m的物体后，长为11 cm,而第二个弹簧上端固定，下挂一质量为m的物体后，R为13 cm,现将两弹簧串联，上端固定，下面仍挂一质量为〃，的物体，则两弹簧的总长为 . 8.（3分）如图，在光滑水平桌面上，有两个物体A和B紧靠在一起.它们的质量分别为 = 2kg , = 1kg .今用一水平力F = 3N推物体B,则B推A的力等于.如 用同样大小的水平力从右边推A,则A推B的力等于? 9.（3分）一物体质量为M,置于光滑水平地板上.今用一水平力斤通过一质量为m的绳拉动物体前进，贝U物体的加速度但=,绳作用于物体上的力. 10.（3分）倾角为30°的一个斜而体放置在水平桌面上.一个质量为2 kg的物体沿斜面下滑, 下滑的加速度为3.0m/s2.若此时斜面体静止在桌面上不动，则斜面体与桌面间的静摩擦力
牛顿定律习题解答
牛顿定律习题解答 习题2—1 质量分别为m A 和m B 的两滑块A 和B 通过一个轻弹簧水平连接后置于 水平桌面上，滑块与桌面间的摩擦系数为μ， 系统在水平拉力作用下匀速运动，如图所示。如 突然撤去外力，则刚撤消后瞬间，二者的加速度 a A 和a B 分别为：［ ］ (A) a A =0，a B =0。(B) a A >0，a B <0。(C) a A <0，a B >0。(D) a A <0，a B =0。 解：原来A 和B 均作匀速运动，各自所受和外力都是零，加速度亦为零；在突然撤去外力的瞬间，B 的受力状态无显著改变，加速度仍为零；而A 则由于力的撤消而失衡，其受到的与速度相反的力占了优势，因而加速度小于零。所以应该选择答案(D)。 习题2—2 如图所示，用一斜向上的力F (与水平成30°角)，将一重为G 的木块压靠在竖直壁面上，如果不论用怎样大的力，都能不使木块向上滑动，则说明木块与壁面间的静摩擦系数的大小为：［ ］ (A) 21≥μ。 (B) 31≥μ。 (C) 32≥μ。 (D) 3≥μ。 解：不论用怎样大的力，都不能使木块向上滑动，应有如下关系成立 30sin 30cos F F ≥μ 即 3 130tg 30cos 30sin ==≥ μ 所以应当选择答案(B)。 习题2—3 质量相等的两物体A 和B ，分别固定在弹簧的两端，竖直放在光滑的水平面C 上，如图所示。弹簧的质量与物体A 、B 的质量相比，可以忽略不计。如果把支持面C 迅速移走，则在移开的一瞬间，A 的加速度大小为a A = ，B 的加速度大小为a B = 。 解：此题与习题2—1类似，在把C 移走之前，A 、B 均处于力学平衡状态，它们各自所受的力均为零，加速度亦为零；把C 迅速移开的一瞬间，A 的受力状态无明显改变，加速度仍然是零；而B 由于C 的对它的支持力的消失， 只受到自 习题2―1图 习题2―2图 习题2―3图
02牛顿定律习题解答
第二章 牛顿定律 1．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 。 2．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C 。 3．一质点从t =0时刻开始，在力F 1=3i +2j (SI) 和F 2= -2i -t j (SI)的共同作用下在Oxy 平面上运动，则在t =2s 时，质点的加速度方向沿 （ ） A. x 轴正向 B. x 轴负向 C. y 轴正向 D. y 轴负向 解：答案是A 。 合力F =F 1+F 2=i +(2-t )j 。在t =2s 时，力F = i , 沿x 轴正方向，加速度也沿同一方向。 4．一人肩扛一重量为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m 1 和m 2 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，滑块与桌面间的滑动摩 擦系数均为μ ，系统在水平拉力F 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a A 和a B 分别为 A. a A = 0，a B = 0； B. a A > 0，a B < 0； C. a A < 0，a B > 0 D. a A < 0，a B = 0 。 解：答案是D 。 简要提示：水平拉力刚撤消的瞬间,滑块A 受到的合力为弹力和滑动摩擦力，均指向负x 方向，滑块B 受到的合力仍然为零。 6. 两个物体A 和B 用细线连结跨过电梯内的一个无摩擦的轻定滑轮。 已知物体选择题5图
习题解答--第二章 牛顿定律培训讲学
习题解答--第二章 牛顿定律
一、选择题 2-4 下列说法中，哪个是正确的？ [ ] （A ）物体总是沿着它所受的合外力方向运动； （B ）物体的加速度方向总与它受的合外力方向相同； （C ）作用在物体上的合外力在某时刻变为零，则物体在该时刻的速度必定为零； （D ）作用在物体上的合外力在某时刻变为零，则物体在该时刻的加速度也可能不等于零。 解答 根据∑=i i m ，加速度a 的方向与合外力的方向相同，而物体的 运动方向则是速度的方向。在一般情况下，速度的方向不一定与加速度的方向相同。如竖直上抛中，物体上升时，力和加速度的方向向下，而速度方向却向上。牛顿第二定律阐述了力对物体的瞬时作用规律，加速度a 和所受的合外力是同一时刻的瞬时量。作用在物体上的合外力在某时刻变为零，则加速度也同时变为零，力和速度没有直接的联系。所以应选（B ）。 2-5 下列说法中，哪个是正确的？ [ ] （A ）物体受几个力的作用一定产生加速度； （B ）物体的速度越大，它所受的力一定也越大； （C ）物体的速率不变，它所受的合外力一定为零； （D ）物体的速度不变，它所受的合外力一定为零。 解答 根据∑=i i a m F ，合外力为零，则加速度也为零，物体保持原来的 匀速直线运动，即υ不变。物体受几个力作用时，若∑?==i i -2s m 00，则，
但力和速度却没有直接关系。且物体的速率不变，但方向可能改变，不能保持匀速直线运动状态，则它受的合外力就不一定为零。所以应选（D ）。 2-6 当煤块自上而下不断地落入一节正在沿平直轨道运动的货车中时，货车受恒定的牵引力T F 的作用，不计一切摩擦，则在上述装煤过程中， （A ）货车的加速度逐渐减小，而速度逐渐增大； （B ）货车的加速度逐渐减小，速度也逐渐减小； （C ）货车的加速度逐渐减大，加速度也逐渐增大； （D ）货车的加速度逐渐减大，而速度逐渐减小； 解答 根据牛顿第二定律,T T F a F m a m = 恒定，增大，值减小，但方向不变，与速度同向，所以υ仍增大，应选（A ）。 2-7 两种材料之间的静摩擦系数μ通常用实验方法来测定，如图2-6所示。斜面A 可以绕O 轴转动，与水平面成任意倾角，在斜面上放一重力为W 的金属块，改变倾角，若保持物体不在斜面A 上滑动的最大倾角为a ，则物体与斜面间的静摩擦系数μ为 [ ] （A ）tan α （B ）cot α （C ）sin α （D ）cos α 解答 物体受重力m =，斜面的支承力N F ，物体相对斜面有向下的滑动趋势，故存在着与此方向相反的静摩擦力f0，其方向沿斜面向上。选Oxy 坐标系，如图2-7所示，按 f0,cos F =sin ,N F ma F mg mg αα==，解得 f0tan N F F α=
高一物理牛顿第二定律典型例题答案及讲解
高一物理牛顿第二定律典型例题讲解与错误分析【例1】在光滑水平面上的木块受到一个方向不变，大小从某一数值逐渐变小的外力作用时，木块将作[ ] A．匀减速运动 B．匀加速运动 C．速度逐渐减小的变加速运动 D．速度逐渐增大的变加速运动 【分析】木块受到外力作用必有加速度，已知外力方向不变，数值变小，根据牛顿第二定律可知，木块加速度的方向不变，大小在逐渐变小，也就是木块每秒增加的速度在减少，由于加速度方向与速度方向一致，木块的速度大小仍在不断增加，即木块作的是加速度逐渐减小速度逐渐增大的变加速运动． 【答】D． 【例2】一个质量m=2kg的木块，放在光滑水平桌面上，受到三个大小均为F=10N、与桌面平行、互成120°角的拉力作用，则物体的加速度多大若把其中一个力反向，物体的加速度又为多少【分析】物体的加速度由它所受的合外力决定．放在水平桌面上的木块共受到五个力作用：竖直方向的重力和桌面弹力，水平方向的三个拉力．由于木块在竖直方向处于力平衡状态，因此，只需由水平拉力算出合外力即可由牛顿第二定律得到加速度． （1）由于同一平面内、大小相等、互成120°角的三个力的合力等于零，所以木块的加速度a=0． （2）物体受到三个力作用平衡时，其中任何两个力的合力必与第三个力等值反向．如果把某一个力反向，则木块所受的合力F合=2F=20N，所以其加速度为： 它的方向与反向后的这个力方向相同． 【例3】沿光滑斜面下滑的物体受到的力是[ ] A．力和斜面支持力 B．重力、下滑力和斜面支持力 C．重力、正压力和斜面支持力 D．重力、正压力、下滑力和斜面支持力
【误解一】选（B）。 【误解二】选（C）。 【正确解答】选（A）。 【错因分析与解题指导】[误解一]依据物体沿斜面下滑的事实臆断物体受到了下滑力，不理解下滑力是重力的一个分力，犯了重复分析力的错误。[误解二]中的“正压力”本是垂直于物体接触表面的力，要说物体受的，也就是斜面支持力。若理解为对斜面的正压力，则是斜面受到的力。 在用隔离法分析物体受力时，首先要明确研究对象并把研究对象从周围物体中隔离出来，然后按场力和接触力的顺序来分析力。在分析物体受力过程中，既要防止少分析力，又要防止重复分析力，更不能凭空臆想一个实际不存在的力，找不到施力物体的力是不存在的。 【例4】图中滑块与平板间摩擦系数为μ，当放着滑块的平板被慢慢地绕着左端抬起，α角由0°增大到90°的过程中，滑块受到的摩擦力将[ ] A．不断增大 B．不断减少 C．先增大后减少 D．先增大到一定数值后保持不变 【误解一】选（A）。 【误解二】选（B）。 【误解三】选（D）。 【正确解答】选（C）。 【错因分析与解题指导】要计算摩擦力，应首先弄清属滑动摩擦力还是静摩擦力。 若是滑动摩擦，可用f=μN计算，式中μ为滑动摩擦系数，N是接触面间的正压力。若是静摩擦，一般应根据物体的运动状态，利用物理规律（如∑F=0或∑F = ma）列方程求解。若是最大静摩擦，可用f=μsN计算，式中的μs是静摩擦系数，有时可近似取为滑动摩擦系数，N是接触面间的正压力。 【误解一、二】都没有认真分析物体的运动状态及其变化情况，而是简单地把物体受到的摩擦力当作是静摩擦力或滑动摩擦力来处理。事实上，滑块所受摩擦力的性质随着α角增大会发生变
第四章 牛顿运动定律练习题及答案解析
(A卷) (本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！) 高一物理同步测试题下载网址： https://www.wendangku.net/doc/8a744001.html,/shiti/wuli/ gaoyi/ 望采纳，谢谢 一、选择题 1．有关惯性大小的下列叙述中，正确的是() A．物体跟接触面间的摩擦力越小，其惯性就越大 B．物体所受的合力越大，其惯性就越大 C．物体的质量越大，其惯性就越大 D．物体的速度越大，其惯性就越大 解析：物体的惯性只由物体的质量决定，和物体受力情况、速度大小无关，故A、B、D错误，C正确． 答案： C 2. (2011·抚顺六校联考)如右图所示，A、B两物体叠放在一起，用手托住，让它们静止靠在墙边，然后释放，使它们同时沿竖直墙面下滑，已知m A>m B，则物体B() A．只受一个重力 B．受到重力、摩擦力各一个 C．受到重力、弹力、摩擦力各一个 D．受到重力、摩擦力各一个，弹力两个 解析：物体A、B将一起做自由落体运动，所以A、B之间无相互作用力，物体B与墙面有接触而无挤压，所以与墙面无弹力，当然也没有摩擦力，所以物体B只受重力，选A. 答案： A 3．下列说法正确的是() A．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态 B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态 C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态 D．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态 解析：由超重、失重和完全失重的概念可知，在加速度向下时处于失重状态．在加速度向上时处于超重状态，故正确答案为B. 答案： B 4.
(2011·广州联考)用一根轻质弹簧竖直悬挂一小球，小球和弹簧的受力如图所示，下列说法正确的是( ) A ．F 1的施力物体是弹簧 B ．F 2的反作用力是F 3 C ．F 3的施力物体是小球 D ．F 4的反作用力是F 1 解析： F 1的施力物体是地球，所以A 错误；F 3的施力物体是小球，C 正确；根据牛顿第三定律可知F 2的反作用力是F 3，B 正确；F 4的反作用力是弹簧对天花板的拉力，D 错误． 答案： BC 5．如右 图所示，重10 N 的物体以速度v 在粗糙的水平面上向左运动，物体与桌面间的动摩擦因数为0.1，现给物体施加水平向右的拉力F ，其大小为20 N ，则物体受到的摩擦力和加速度大小分别为(取g ＝10 m/s 2)( ) A ．1 N,20 m/s 2 B ．0,21 m/s 2 C ．1 N,21 m/s 2 D ．条件不足，无法计算 解析： 物体受到的滑动摩擦力F f ＝μF N ＝μmg ＝0.1×10 N ＝1 N ，水平方向上的合外力 为F ＋F f ＝ma ，则a ＝F ＋F f m ＝20＋1 1 m/s 2＝21 m/s 2. 答案： C 6. 如图所示，质量为m 的物体在粗糙斜面上以加速度a 加速下滑，现加一个竖直向下的力F 作用在物体上，则施加恒力F 后物体的加速度将( ) A ．增大 B ．减小 C ．不变 D ．无法判断 解析： 施加力F 前，mg sin θ－μmg cos θ＝ma ① 施加力F 后，(mg ＋F )sin θ－μ(mg ＋F )cos θ＝ma ′② ①②得a a ′＝mg mg ＋F <1，故a ′>a . 答案： A 7．如下图所示，在光滑的水平面上，质量分别为m 1和m 2的木块A 和B 之间用轻弹簧相连，在拉力F 作用下，以加速度a 做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F ，此瞬时A 和B 的加速度为a 1和a 2，则( ) A ．a 1＝a 2＝0 B ．a 1＝a ，a 2＝0 C ．a 1＝m 1m 1＋m 2a ，a 2＝m 2 m 1＋m 2 a D ．a 1＝a ，a 2＝－m 1 m 2 a
牛顿定律习题解答
顿定律习题解答 解：原来A 和B 均作匀速运动，各自所受和外力都是零，加速度亦为零；在 突然撤去外力的瞬间，B 的受力状态无显著改变，加速度仍为零；而 A 则由于力 的撤消而失衡，其受到的与速度相反的力占了优势， 因而加速度小于零。 该选择答案(D) 0 所以应当选择答案(B) 0 习题2 — 3图 习题2—3质量相等的两物体 水平面C 上，如图所示。弹簧的质 量与物体 A B 的质量相比，可以忽略不计。 如果把支持面C 迅速移走，则在移开的一瞬间，A 的加速度大小为a A = ______________________________________________________ ________ ，B 的加速度大小为a B = ___________________ 0 解：此题与习题2—1类似，在把C 移走之前，A B 均处于力学平衡状态， 它们各自所受的力均为零，加速度亦为零；把 C 迅速移开的一瞬间，A 的受力状 态无明显改变，加速度仍然 习题2— 1质量分别为m 和m 的两滑块A 和B 通过一个轻弹簧水平连接后置于 水平桌面上，滑块与桌面间的摩擦系数为 ， 系统在水平拉力作用下匀速运动，如图所示。如 突然撤去外力，则刚撤消后瞬间，二者的加速度 a A 和a B 分别为：［ ］ (A) a A =0，a B =00 (B) a A >0，a B v0。(C) a A <0, 77 --- ■F X 习题2—1图 a B >0o (D) a A <0，a B =0o 所以应 习题2—2如图所示，用一斜向上的力F (与水平成30°角)，将一重为 块压靠在竖直壁面上，如果不论用怎样大的力， 木块与壁面间的静摩擦系数的大小为：［ 灯 0 (C) (A) 1/2 0 (B) 解：不论用怎样大的力, 都能不使木块向上滑动 , : 243 0 (D) 都不能使木块向上滑动，应有如下关系成立 F COS30 F sin 30 sin 30 cos30 tg 30 -1 73 G 的木 则说明 A 和B,分别固定在弹簧的两端，竖直放在光滑的 F