高中物理牛頓第二定律

1、1、下列對(duì)牛頓第二定律的表達(dá)式F= ma及其變形公式的理解，正確的是：A由F=ma可知，物體所受的合外力與物體的質(zhì)量成正比，與物體的加速度成反比；B、由m= F/a可知，物體的質(zhì)量與其所受的合外力成正比，與其運(yùn)動(dòng)的加速度成反比；C.由a = F/m可知，物體的加速度與其所受的合外力成正比，與其質(zhì)量成反比；D由m= F/a可知，物體的質(zhì)量可以通過測量它的加速度和它所受到的合外力而求得。2、在牛頓第二定律公式 f= kma中，有關(guān)比例常數(shù)k的說法正確的是：A、在任何情況下都等于 1 B 、k值是由質(zhì)量、加速度和力的大小決定的O k值是由質(zhì)量、加速度和力的單位決定的D、在國際單位制中，k的數(shù)值一定等

2、于13、關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力，正確的說法是A、物體速度為零時(shí)，合外力一定為零B、物體作曲線運(yùn)動(dòng)，合外力一定是變力G物體作直線運(yùn)動(dòng)，合外力一定是恒力D、物體作勻速運(yùn)動(dòng)，合外力一定為零4、靜止在光滑水平面上的物體，受到一個(gè)水平拉力的作用，當(dāng)力剛開始作用的瞬間，下列說法正確的是 ()A.物體同時(shí)獲得速度和加速度B. 物體立即獲得加速度，但速度仍為零C.物體立即獲得速度，但加速度仍為零D.物體的速度和加速度都仍為零5、地面上放一木箱，質(zhì)量為 40kg,用100N的力與水平方向成37°角推木箱，如圖所示，恰好使木箱勻速 前進(jìn)。若用此力與水平方向成 37°角向斜上方拉木箱，木箱的加速度多大？(

3、取 g=10m/s2, sin37 0 =0.6,cos37° =0.8)CD CD D B5、水平方向：F1 F cos370 f豎直方向：N mg可求得：f 80NN 400 60 460N:N F sin370 mg N 400 60 340Nll一4一:F合F1N 80 340 21N23a=0.5m/s 2m7_0F sin 37804-460 23N1F1 h _ 力iG爐、“111“h1T：7fG1.一個(gè)木塊沿傾角為a的斜面剛好能勻速下滑，若這個(gè)斜面傾角增大到0(a < 0 < 90° ),則木塊下滑加速度大小為(A. gsin pB. gsin

4、( 0 - a )D. g(sin 0 -tan a )C. g(sin 0 -tan a cos 0 )2.一支架固定于放于水平地面上的小車上，細(xì)線上一端系著質(zhì)量為m的小球，另一端系在支架上，當(dāng)小車向左做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角為九 此時(shí)放在小車上質(zhì)量 M的A物體跟小車相對(duì)靜止，如圖所示，則A受到的摩擦力大小和方向是(A.B.C.D.Mgsin 0 ,向左Mgtan 9 ,向右Mgcos 0 ,向右Mgtan 9 ,向左3.重物A和小車B的重分別為GA和GB,用跨過定滑輪的細(xì)線將它們連接起來，如圖所示。已知Ga>Gb,不計(jì)一切摩擦，則細(xì)線對(duì)小車 B的拉力F的大小是(A. F=

5、GaB. Ga>F>GbC. F< GbD. Ga、Gb的大小未知，F(xiàn)不好覦4.以24.5m/s的速度沿水平面行駛的汽車上固定一個(gè)光滑的斜面，如圖所示，汽車剎車后，經(jīng) 2.5s 停下來，欲使在剎車過程中物體A與斜面保持相對(duì)靜止，則此斜面的傾角應(yīng)為 ,車的行 駛方向應(yīng)向 。 (g取9.8m/s2)”5.如圖所示，一傾角為。的斜面上放著一小車，小車上吊著小球Bm,小車在斜面上下滑時(shí)，小球與車相對(duì)靜止共同運(yùn)動(dòng)，當(dāng)懸線處于下列狀態(tài)時(shí)，分別求出小車下滑的加速度及懸線的拉力。(1)懸線沿豎直方向。(2)懸線與斜面方向垂直。(3)懸線沿水平方向?！灸芰τ?xùn)練】一、選擇題1.A、B、C三球大小

6、相同，A為實(shí)心木球，B為實(shí)心鐵球，C是質(zhì)量與A一樣的空心鐵球，三球同時(shí)從同一高度由靜止落下，若受到的阻力相同，則(A. B球下落的加速度最大C. A球下落的加速度最大2.如圖所示，物體m原以加速度B. C球下落的加速度最大D. B球落地時(shí)間最短，A、C球同落地" a沿斜面勻加速下滑，現(xiàn)在物體上方施一豎直向下的恒力F,則下列說法正確的是(A.物體B.物體C.物體m受到的摩擦力不變 m下滑的加速度增大 m下滑的加速度變小D.物體m下滑的加速度不變3.如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相同的物體Fi和F2的作用，而且Fi>F2,則D. (F1-F2) /2C. (F1+F2) /2A. F1B. F

7、2.-F24.如圖所示，A、B兩條直線是在 A、B兩地分別用豎直向上的力 F拉質(zhì)量分別為 mA、mB的物體得出的兩個(gè)加速度a與力F的關(guān)系圖線，由圖線分析可知（A.兩地的重力加速度gA>gBB. mA< mBC.兩地的重力加速度gA< gBD. mA>mB5.如圖所示，質(zhì)量 m=10kg的物體在水平面上向左運(yùn)動(dòng)，物體與水平值體受到一個(gè)水平向右的推力A. 0C. 2m/s2,水平向左F=20N的作用，則物體產(chǎn)生的加速度是B. 4m/s2,水平向右D. 2m/s2,水平向右間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,與此同時(shí)物（ g 取為 10m/s 2）6.如圖所示，質(zhì)量為 60kg的運(yùn)動(dòng)員的

8、兩腳各用 750N的水平力蹬著兩豎直墻壁勻速下滑，若他從離地12m高處無初速勻加速下滑 2s可落地，則此過程中他的兩腳蹬墻的水平力均應(yīng)等于（g=10m/s2)A. 150NB.300NC. 450ND.600N7.如圖所示，傳送帶保持1m/s的速度運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將一質(zhì)量為0.5kg的小物體從傳送帶左端放上，設(shè)物體與皮帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，傳送帶兩端水平距離為2.5m,則物體從左端運(yùn)動(dòng)到右端所經(jīng)歷的時(shí)間為（B (6 1)sC. 3sD. 5s8.如圖所示，一物體從豎直平面內(nèi)圓環(huán)的最高點(diǎn)只要知道弦長，就能求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間只要知道圓半徑，就能求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間只要知道傾角9 ,就能求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間只要知道弦長和傾角就

9、能求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間A.只有C.B.只有D.9.將物體豎直上拋，假設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中空氣阻力不變，其速度-時(shí)間圖象如圖所示，則物體所受的重力和空氣阻力之比為（A. 1:10B. 10:1C. 9:1D. 8:110.如圖所示，帶斜面的小車各面都光滑，車上放一均勻球，當(dāng)小車向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，斜面對(duì)球的支持力為FN1,平板對(duì)球的支持力Fn2當(dāng)小車以加速度a勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，球的位置不變，下列說法正確的是（A.B.C.FN1由無到有,Fni由無到有,FN1由小到大,D. Fni由小到大, 二、非選擇題FN2變大Fn2變小FN2不變Fn2變大11.汽車在兩站間行駛的v-tI 1圖象如圖所示，車所受阻力恒定，在 BC段，

10、汽車關(guān)閉了發(fā)動(dòng)機(jī)，汽車質(zhì)量為4t,由圖可知，汽車在 段的加速度大小為 段的牽引力大小為BCm/s2,在 AB No在OA段汽車的牽引力大小為No105v/(m/s)A10 20 30 40 50t/s12 .物體的質(zhì)量除了用天平等計(jì)量儀器直接測量外，還可以根據(jù)動(dòng)力學(xué)的方法測量，1966年曾在地球的上空完成了以牛頓第二定律為基礎(chǔ)的測定地球衛(wèi)星及其它飛行物的質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)時(shí)，用雙子星號(hào)宇宙飛船(其質(zhì)量mi已在地面上測量了) 去接觸正在軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星(其質(zhì)量m2未知的)，接觸后開動(dòng)飛船尾部的推進(jìn)器，使宇宙飛船和衛(wèi)星共同加速如圖所示，已知推進(jìn)器產(chǎn)生的 平均推力F,在開動(dòng)推進(jìn)器時(shí)間 t的過程中，測

11、得宇宙飛船和地球衛(wèi)星的速度改變 v,試寫出實(shí)驗(yàn)測定地球衛(wèi)星質(zhì)量 m2的表達(dá)式(須用上述給定已知物理量)13 .如圖所示，將金屬塊用壓縮輕彈簧卡在一個(gè)矩形箱中，在箱的上頂板和下底安m#m符感器，v2可以沿豎直軌道運(yùn)動(dòng)，當(dāng)箱以a=2m/s2的加速度做豎直向上的勻減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，上頂板的傳感器顯示的壓力為6.0N,下底板的傳感器顯示的壓力為10.0N,取g=10m/s2(1)若上頂板的傳感器的示數(shù)是下底板傳感器示數(shù)的一半，試判斷箱的運(yùn)動(dòng)情況。z7 /</>(2)要使上頂板傳感器的示數(shù)為零，箱沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)可能是怎樣的？14 .某航空公司的一架客機(jī)，在正常航線上做水平飛行時(shí)，由于突然受到

12、強(qiáng)大垂直氣流的作用，使飛機(jī)在10s內(nèi)高度下降了 1700m,造成眾多乘客和機(jī)組人員的傷害事故，如果只研究飛機(jī)在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)，且假定這一運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，取g=10m/s2,試計(jì)算：(1)乘客所系安全帶必須提供相當(dāng)于乘客體重多少倍的豎直拉力才能使乘客不脫離座椅？(2)未系安全帶的乘客，相對(duì)于機(jī)艙將向什么方向運(yùn)動(dòng)？最可能受到傷害的是人體的什么部位?15 .傳送帶與水平面夾角 37° ,皮帶以10m/s的速率運(yùn)動(dòng)，皮帶輪沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示，今在傳送 帶上端A處無初速地放上一個(gè)質(zhì)量為m=0.5kg的小物塊，它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,若傳送帶A到B的長度為16m, g取

13、10m/s2,則物體從a運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為多少？F例4.如圖所示，物體從斜坡上的 A點(diǎn)由靜止開始滑到斜坡底部 B處，又沿水平地面滑行到 C處停下，已知斜坡傾角為9 , A點(diǎn)高為h ,物體與斜坡和地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是g , 時(shí)速度大小不變，求 B、C間的距離。物體由斜坡底部轉(zhuǎn)到水平地面運(yùn)動(dòng)如沿水平方向加一個(gè)力F,例1.質(zhì)量為m的物體放在傾角為a的斜面上， 物體和斜面間的動(dòng)摩擦系數(shù)為g , 使物體沿斜面向上以加速度 a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如下圖甲，則 F多大？例2.如圖所示，質(zhì)量為 m的人站在自動(dòng)扶梯上， 扶梯正以加速度a向上減速運(yùn)動(dòng)，a與水平方向 的夾角為9 ,求人受的支持力和摩擦力。例3.風(fēng)洞實(shí)

14、驗(yàn)室中可產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力，現(xiàn)將一套有小球的細(xì)直桿放入風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室，小 球孔徑略大于細(xì)桿直徑。(如圖)(1)當(dāng)桿在水平方向上固定時(shí)，調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小，使小球在桿上勻速運(yùn)動(dòng)。這時(shí)小球所受的風(fēng)力為小球所受重力的0.5倍，求小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)。37。并固定，則小球從靜止出發(fā)在細(xì)桿上滑下距(2)保持小球所受風(fēng)力不變，使桿與水平方向間夾角為離 s 所需時(shí)間為多少？ ( sin37° =0.6, cos37° =0.8)參考答案例1 解析(1)受力分析：物體受四個(gè)力作用：重力 mg、彈力Fn、推力F、摩擦力Ff, (2)建立坐標(biāo):以加速度方向即沿斜面向上為x軸正向，分解F

15、和mg如圖乙所示;(3)建立方程并求解x 方向：Fcosa -mgsina-Ff=ma (I y 方向： FN-mgcos a-Fsin a =0 f= ii Fn三式聯(lián)立求解得：f=m(a g sin a g cosa)cosa sin a答案m(a g sin a g cosa)cosa sin a例2 解析以人為研究對(duì)象，他站在減速上升的電梯上，受到豎直向下的重力Fn,還受到水平方向的靜摩擦力Ff,由于物體斜向下的加速度有一個(gè)水平向左的分量,mg和豎直向上的支持力 故可判斷靜摩擦力的方向水平向左。人受力如圖的示，建立如圖所示的坐標(biāo)系，并將加速度分解為水平加速度 度ay,如圖所示，則：ax

16、和豎直加速ax=acos 0ay=asin 0由牛頓第二定律得:FnF尸maxFfmg-FN=mayr mg求得 Ff= macosFN=m(ga sin )例3 解析(1)設(shè)小球受的風(fēng)力為f,小球質(zhì)量為y Vm,因小球做勻速運(yùn)動(dòng)，則F= g mg, F= 0.5mg,所以 r= 0.5 (2)如圖所示，設(shè)桿對(duì)小球的支持力為9 -Ff=ma垂直桿方向有 FN+Fsin 0 -mgcos 0 =0又 Ff= g Fn。Fn,摩擦力為Ff,小球受力產(chǎn)生加速度，沿桿方向有FcosQ +mgsin可解得a= 4 g由 s=2 at2 得 t=8s;3g答案(1) 0.58s3 3g例4 解析物體在斜坡

17、上下滑時(shí)受力情況如圖所示，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律，物體沿斜面方向和垂直斜面 方向分別有mgsin 0 -Ff=ma1FN-mgcos 0 =0Ff= g Fn解得：a1=g(sin 0 -艮 cos 0)h由圖中幾何關(guān)系可知斜坡長度為Lsine =h,則l= sin物體滑至斜坡底端B點(diǎn)時(shí)速度為v,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2=2as則.2a1L . 2g(sin v=,cos),h sin解彳導(dǎo) v2gh(1 cot )物體在水平面上滑動(dòng)時(shí)，在滑動(dòng)摩擦力作用下，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有ii mg=ma2則 a2= ii g物體滑至C點(diǎn)停止，即vo=0,應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2=2a2sBCvt2=v02

18、+2as 得則 sBC=2a22gh(1 cot ) Jh 2""g一cot )針對(duì)訓(xùn)練1. C 2.3. C 4. 45°水平向右5.解析作出小球受力圖如圖(a)所示為繩子拉力F1與重力mg,不可能有沿斜面方向的合力，因此,小球與小車相對(duì)靜止沿斜面做勻速運(yùn)動(dòng)，其加速度a1=0，繩子的拉力F1=mg.F2與重力mg的合力沿斜面向下，小球的加速度(2)作出小球受力圖如圖( b)所示，繩子的拉力mg singsina2=m，繩子拉力 F2=mgcos9(3)作出受力圖如圖(c)所示，小球的加速度a3mgsing /sinm繩子拉力F3=mgcot 0答案(1)0, mg(2) gsin 0 , mgcos 0(3) g/sin 0 mgcot 0能力訓(xùn)練1-5 AD11.0.5200013.解析:+ FiF2mgF2mgmg(a)6000(1)設(shè)金屬塊的質(zhì)量為說明彈簧長度沒變，彈簧彈力仍為(b)m112. vB B 6-10 B C B B Bm, F下-F上-mg=ma,將a=-2m/s2代入求出 m=0.5kg。由于上頂板仍有壓力,10N,此時(shí)頂板受壓力為 5N,則F'下-F'上-mg=ma1,求出a=0,故箱靜止或沿豎直方向勻