牛顿第二定律计算题(专题训练)

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