牛顿运动定律练习题

1、牛顿运动定律练习题1(8分)太空是一个微重力、高真空、强辐射的环境，人类可以利用这样的天然实验室制造出没有内部缺陷的晶体，生产出能承受强大拉力的细如蚕丝的金属丝假如未来的某天你乘坐飞船进行“微重力的体验”行动，飞船由6 000 m的高空静止下落，可以获得持续25 s之久的失重状态，你在这段时间里可以进行关于微重力影响的实验，已知下落的过程中飞船受到的空气阻力为重力的0.04倍，重力加速度g取10 m/s2，试求：(1)飞船在失重状态下的加速度；(2)飞船在微重力状态中下落的距离2(12分)如图所示，轻弹簧AB长为35 cm，A端固定于一个放在倾角为30°的斜面、重50 N的物体上，手

2、执B端，使弹簧与斜面平行，当弹簧和物体沿斜面匀速下滑时，弹簧长变为40 cm；当匀速上滑时，弹簧长变为50 cm.求：(1)弹簧的劲度系数k；(2)物体跟斜面间的动摩擦因数.3(12分)(2012·扬州高一期末)如图，底座A上装有长0.5m的直立杆，底座和杆总质量为0.2 kg，杆上套有0.05 kg的小环B，与杆有摩擦，当环以4 m/s从底座向上运动，刚好能到达杆顶，求： (1)上升过程中的加速度； (2)下落过程的时间；(3)下落过程中，底座对地的压力有多大？(g10 m/s2)4(14分)如图所示，质量M10 kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上，动摩擦因数0.02.在木楔的倾

3、角30°的斜面上，有一质量m1.0 kg的物块由静止开始沿斜面下滑当滑行路程S1.4m时，其速度v1.4 m/s，在这过程中木楔没有动，求地面对木楔的摩擦力的大小和方向(重力加速度取g10 m/s2)5(12分)在水平地面上有两个彼此接触的物体A和B，它们的质量分别为m1和m2，与地面间的动摩擦因数均为，若用水平推力F作用于物体A，使A、B一起向前运动，如图7所示，求两物体间的相互作用力为多大6(14分)放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，力F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图8所示，重力加速度g10 m/s2，求：图8(1)物块在运动过程中受到的

4、滑动摩擦力大小；(2)物块在3 s6 s中的加速度大小；(3)物块的质量7如图9所示，倾角为30°的光滑斜面与粗糙的水平面平滑连接现将一滑块(可视为质点)从斜面上的A点由静止释放，最终停在水平面上的C点已知A点距水平面的高度h0.8 m，B点距C点的距离L2.0 m(滑块经过B点时没有能量损失，g10 m/s2)，求：(1)滑块在运动过程中的最大速度；(2)滑块与水平面间的动摩擦因数；(3)滑块从A点释放后，经过时间t1.0 s时速度的大小图98在宇宙飞船中，由于完全失重而无法利用天平称出物体的质量科学家们采用下述方法巧妙地测出了一物体的质量如图4611所示，将一带有推进器总质量M为

5、5 kg的小车静止放在一平台上，开动推进器，小车在推进器产生的水平方向恒力F作用下从静止开始运动，测得小车前进1.5 m历时5 s关闭推进器，将被测物块固定在小车上，仍然让小车在推进器产生的恒力F作用下从静止开始运动，测得小车5 s内前进了1.0 m求：图4611(1)小车两次加速运动的加速度之比为多少？(2)科学家们用上述方法测得物块的质量m是多少？图46149如图4614所示，长为L6 m、质量为M4 kg的长木板放置于光滑的水平面上，其左端有一大小可忽略、质量为m1 kg的物块，物块与木板间的动摩擦因数为0.4，开始时物块与木板都处于静止状态，现对物块施加方向水平向右的恒定拉力F8 N，

6、使物块在木板上滑动起来，取g10 m/s2.求：(1)物块和木板的加速度大小；(2)物块从木板左端运动到右端经历的时间图461510如图4615所示，右端带滑轮的长木板放在水平桌面上，滑块A质量为M2 kg，连接滑块A和物体B的细线质量不计，与滑轮之间的摩擦不计，滑轮与A之间的细线沿水平方向，当B的质量为1 kg时，A恰好不滑动(已知最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)，g取10 m/s2，求当B的质量为1.75 kg时：(1)A的加速度是多大？(2)细线对滑轮的作用力图471211如图4712用绳AC和BC吊起一个重50 N的物体，两绳与竖直方向的夹角分别为30°和45°，求绳

7、AC和BC对物体的拉力(结果可以带根号)图471312如图4713所示，球重为G，半径为R，墙壁顶点A光滑，现用一细绳拉着球，使它沿光滑的竖直墙壁缓慢向上运动，若绳所能承受的最大拉力为T，求：(1)球心能达到的最高点到A点的距离？(2)球心到达最高点时，墙壁对球的压力13一质量为m40 kg的小孩站在电梯内的体重计上电梯从t0时刻由静止开始上升，在0到6 s内体重计示数F的变化如图4714所示试求在这段时间内电梯上升的高度(取重力加速度g10 m/s2)图4714解析答案1、【解析】(1)设飞船在失重状态下的加速度为a，由牛顿第二定律得mgFfma又Ff0.04mg，即mg0.04mgma解得

8、a9.6 m/s2(2)由xat2得x×9.6×252 m3 000 m.【答案】(1)9.6 m/s2(2)3 000 m图72、【解析】当弹簧和物体沿斜面匀速下滑时，物体受力情况如图甲所示： 甲乙由平衡条件得：F1FfGsin 30°FNGcos 30°，FfFN而F1k×(0.40.35)0.05k当弹簧和物体沿斜面匀速上滑时，物体受力情况如图乙所示：由平衡条件得：F2Gsin 30°Ff而FNGcos 30°，FfFNF2k×(0.50.35)0.15k以上各式联立求得：k250 N/m，.【答案】(1)2

9、50 N/m(2)3、【解析】(1)由运动情况及运动学公式得：v22a1sa116 m/s2，方向向下(2)对小环上升过程受力分析，由牛顿第二运动定律得：Ffmgma1Ff0.3 N下落时mgFfma2a24 m/s2，sa2t2t0.5s(3)对杆和底座整体受力分析得：FNMgFf，所以FN2.3 N.根据牛顿第三定律，底座对水平面压力大小也为2.3 N.【答案】(1)16 m/s2向下(2)0.5 s(3)2.3 N4、【解析】由匀加速运动的公式v2v2as，得物块沿斜面下滑的加速度为a0.7 m/s2由于a<gsin 5 m/s2，可知物块受到摩擦力作用，分析物块受力；如图，对于沿

10、斜面的方向和垂直于斜面的方向，由牛顿定律，有它受三个力：N1mgcos f1mgsin ma分析木楔受力，它受五个力作用如图对于水平方向，由牛顿定律；有f2f1cos N1sin 0由此可解得地面作用于木楔的摩擦力f2N1sin f1cos mgcos sin (mgsin ma)cos macos 1×0.7×/20.61 N此力的方向与图中所设的一致(由C指向B的方向)【答案】0.61 NC指向B5、【解析】先对AB整体受力分析，由牛顿第二定律得：F(m1m2)g(m1m2)a得：ag隔离物体B，对B受力分析由牛顿第二定律得：FABm2gm2a得：FAB即两物体间的相互

11、作用力为.【答案】6、【解析】(1)在6 s9 s内物块匀速运动，则物块所受滑动摩擦力fF4 N.(2)由于vt图象的斜率就是物块的加速度则：a m/s22 m/s2.(3)在3 s6 s内：Ffma，得：m1 kg.【答案】(1)4 N(2)2 m/s2(3)1 kg7、【解析】(1)滑块先在斜面上做匀加速运动，然后在水平面上做匀减速运动，故滑块运动到B点时速度最大为vm，设滑块在斜面上运动的加速度大小为a1mgsin 30°ma1v2a1·解得：vm4 m/s.(2)滑块在水平面上运动的加速度大小为a2mgma2v2a2L解得：0.4.(3)滑块在斜面上运动的时间为t1

12、vma1t1得t10.8 s由于tt1，滑块已经经过B点，做匀减速运动的时间为tt10.2 s设t1.0 s时速度大小为vvvma2(tt1)解得：v3.2 m/s.【答案】(1)4 m/s(2)0.4(3)3.2 m/s8、【解析】(1)由xat2(或者求出a的具体值也可以)a1a2x1x232(2)由牛顿第二定律得FMa1F(Mm)a2两式相比解得m2.5 kg【答案】(1)32(2)2.5 kg9、【解析】(1)设小物块的加速度为a1，由牛顿第二定律得Fmgma1a1g代入数据得：a14 m/s2设木板的加速度为a2，由牛顿第二定律得mgMa2代入数据解得：a21 m/s2(2)La2t

13、2a1t2代入数据解得：t2s【答案】(1)4 m/s2,1 m/s2(2)2 s10、【解析】由题意可知：A恰好不滑动时，所受摩擦力为FMg1×10 N10 N当B的质量为1.75 kg时对A：FFMa对B：mgFma由得：a2 m/s2F14 N细线对滑轮的作用力为F合14 Ntan 145°所以细线对滑轮的作用力大小为14 N，与竖直方向夹角为45°斜向左下方【答案】(1)2 m/s2(2)14 N，与竖直成45°角斜向左下方11、【解析】对悬点C受力分析，因为C点平衡，所以有FACcos 30°FBCcos 45°GFACsin 30°FBCsin 45°解得：FAC50(1)NFBC25()N【答案】50(1)N25()N12、【解析】(1)设球心能到达的最高点到A的距离为L，球受力分析如图，由平衡条件得： GTsin 由几何知识可知：sin /L联立上述方程解得：LTR/(2)NTcos T 【答案】(1)TR/(2) 13、【解析】由Ft图象可知，在02 s内视重F1440 N，而小孩的重力mg400 N，所以电梯和小孩由静止开始向上做匀加速运动，由牛顿第二定律得F1mgma1，电梯上升的高度h1a1t，由以上两式解得