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牛顿第二定律计算题(专题训练)
1、在斜面上,A、B两个物体的质量比为2:1,斜面的倾角为θ,弹簧的劲度系数为k,施加水平推力F使它们向上匀速直线运动。求在以下两种情况下弹簧的压缩量:(1)斜面光滑;(2)斜面粗糙,A、B与斜面间的摩擦因数都为μ。2、“辽宁号”航母进行海试,歼15舰载机降落着舰后成功勾上拦阻索,滑行117m后停下。假设舰载机勾上拦阻索后做匀减速直线运动,航母始终保持静止。已知飞机的质量为m=3x10kg,勾上拦阻索时的速度大小为V=78m/s。求:(1)舰载机勾上拦阻索后滑行的时间t;(2)舰载机滑行过程中所受的总阻力f。3、一个质量为4kg的物体在水平地面上受到一个斜向右下方的推力F=50N,推力与水平面的夹角为37度,初始静止状态下开始运动,其速度随时间的变化如图所示。已知g=10N/kg,sin37=0.6,cos37=0.8。求:(1)物体的加速度大小;(2)物体与地面间的动摩擦因数。4、在倾角为θ的光滑斜面上,有两个用轻质弹簧相连的物块A、B,它们的质量分别为m1和m2,弹簧的劲度系数为K,C为一固定挡板。系统处于静止状态。现在开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动。求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始到此时物块A的位移d(重力加速度为g)。5、一个质量为1kg的物体在平行于斜面向上的拉力F的作用下,从斜面底端由静止开始沿斜面向上运动,一段时间后撤去拉力F,其向上运动的v-t图象如图所示。斜面固定不动,与水平地面的夹角为α。求:(1)物体的加速度大小;(2)物体沿斜面向上运动的最大高度。6、在图中,物体A的质量为1kg,物体B的质量为2kg,物体A与小车壁的动摩擦因数为0.5,物体B与小车间的摩擦不计。为使小车向左加速时物体B与小车保持相对静止,求小车的加速度大小应满足什么条件?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,结果保留2位有效数字)7、用水平力F=135N拉质量为30kg的箱子,在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动,当箱子的速度达到10m/s时撤去力F。已知箱子运动过程中所受滑动摩擦力的大小为75N,重力加速度g=10m/s²。求:(1)箱子与地面间的动摩擦因数;(2)水平力F的作用时间。8、一个装潢工人手持木杆在倾斜的天花板上刷漆,木杆对刷子的作用力为竖直向上的F=10N,刷子的质量为m=0.5kg,刷子沿天花板向上匀速运动。求刷子与天花板间的动摩擦因数μ。9、一个倾角为θ的楔形木块静置于粗糙的水平桌面上,另一质量为m的木块置于楔形木块的斜面上,木块与斜面的接触是光滑的。为了保持木块相对于斜面静止,需要用大小为所示的水平恒力推楔形木块。求楔形木块与桌面间的动摩擦因数。10、一个人用与水平方向成37°的力F=10N推一个静止在水平面上质量为2kg的物体,物体和地面间的动摩擦因数为0.25。求:(1)物体的加速度;(2)4s末物体的位移多大?参考答案:8、根据牛顿第二定律,竖直向上的力F等于刷子的重力,刷子与天花板间的动摩擦力等于刷子的重力,因此μ=tanθ=0.75。9、根据牛顿第二定律和受力分析,楔形木块与桌面间的动摩擦因数μ=tanθ=0.267。10、(1)根据牛顿第二定律和受力分析,物体的加速度为a=Fcosθ/(m+Mμg)=2.78m/s^2;(2)根据匀加速直线运动的位移公式,物体4s末的位移为s=1/2at^2=22.24m。解:根据题意,设物体加速度为a1,撤去力F后物体上滑的加速度为a2,根据牛顿第二定律,可以列出以下方程组:F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1mgsinθ+μmgcosθ=ma2通过解方程组,可以得出μ=0.25,F=12N。根据运动学公式,可以求出物体沿斜面向上运动的最大距离为20m。考点为牛顿第二定律,属于牛顿运动定律综合专题。分析时需要分别对物体向上和向下的情况进行讨论,根据受力分析列出方程组,通过解方程组求解出答案。综上所述,物体沿斜面向上运动的最大距离为20m,摩擦因数为0.25,加力大小为12N。解析:9、对整体受力分析,由牛顿第二定律得:F1+F2-F3=0其中,F1为水平向右的力,F2为竖直向上的力,F3为刷子对地面的摩擦力。另外,由于刷子匀速运动,所以受力平衡,即F1=F2+F3。建立正交轴,列平衡方程联立求解即可。10、(1)受力分析如图所示:竖直向上的力为N=mg,水平向左的力为Fcos37,水平向右的力为f,竖直向下的力为Fsin37。由牛顿第二定律得:Fcos37-f=ma竖直方向上的力平衡,即N=Fsin
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