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作业10 牛顿第二定律的应用
一、瞬时问题
1.两种模型
合外力与加速度具有因果关系,二者总是同时产生、同时变化、同时消失,当物体所受合外力发生变化时,加速度也随着发生变化,而物体运动的速度不能发生突变.
2.解题思路
→→→
二、超重和失重
1.实重和视重
(1)实重:物体实际所受的重力,与物体的运动状态无关(选填“无关”或“相关”).
(2)视重:当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数称为视重.
2.超重、失重和完全失重的对比
名称
超重
失重
完全失重
现象
视重大于实重
视重小于实重
视重等于0
产生
条件
物体的加速度向上
物体的加速度向下
物体竖直向下的加速度等于g
对应
运动
情境
加速上升或减速下降
加速下降或减速上升
自由落体运动、竖直上抛运动、宇宙航行等
原理
F-mg=ma
F=mg+ma
mg-F=ma
F=mg-ma
mg-F=mg
F=0
三、动力学的两类基本问题
1.动力学问题的解题思路
2.解题关键
(1)两类分析——物体的受力分析和物体的运动过程分析;
(2)两个桥梁——加速度是联系运动和力的桥梁;连接点的速度是联系各物理过程的桥梁.
1.如图,水平地面上有一个质量的小铁块,与地面之间的动摩擦因数为,某时刻开始用一个水平向右的拉力,重力加速度g取,从静止开始拉动小铁块,经过时间,拉力大小不变,方向变成水平向左,再作用时间,此刻小铁块的速度是( )
A.,向左 B.,向左 C.,向左 D.,向右
2.如图所示,甲、乙两物体叠放,一起放置在光滑水平面上,甲的质量为2kg,乙的质量为1kg,甲、乙间的动摩擦因数为0.2,现将一水平向右的恒力作用在物体甲上,则甲对乙的摩擦力( )
A.大小为2N,方向水平向左 B.大小为2N,方向水平向右
C.大小为4N,方向水平向左 D.大小为4N,方向水平向右
3.乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择。如图是南京紫金山缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a下行,如图所示。若在缆车中放一个与山坡表面平行的粗糙斜面,斜面上放一个质量为m的小物块,小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直状态运行)。重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.小物块与斜面看成一个整体处于超重状态
B.当时,摩擦力的大小为
C.当时,摩擦力的大小为
D.若缆车加速度增加,则小物块受到的摩擦力和支持力都可能减小
4.如图所示,某同学抱着箱子做蹲起运动研究超重和失重现象,在箱内的顶部和底部均安装有压力传感器。两质量均为2kg的物块用轻弹簧连接分别抵住传感器。当该同学抱着箱子静止时,顶部的压力传感器显示示数。重力加速度g取。不计空气阻力,则( )
A.箱子静止时,底部压力传感器显示示数
B.当时,箱子处于超重状态,人可能抱着箱子下蹲
C.当时,箱子处于失重状态,人可能抱着箱子向上站起
D.若箱子保持竖直从高处自由释放,运动中两个压力传感器的示数均为30N
5.如图,质量分别为和的物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连,今用大小为的水平恒力作用在A上,使A、B相对静止且一起向左做匀加速直线运动,若该弹簧劲度系数为,则下列说法正确的是( )
A.物块A、B一起做匀加速运动时,A的加速度大小为
B.物块A、B一起做匀加速运动时,弹簧的伸长量为
C.突然撤去力F的瞬间,A的加速度大小为
D.突然撤去力F的瞬间,B的加速度为0
6.如图甲所示,小明同学用水平恒力推静止在水平地面上的箱子,1s后撤去恒力,箱子的速度—时间图像如图乙所示。已知重力加速度为g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.整个过程中箱子一直做匀变速直线运动
B.箱子所受推力与摩擦力之比为3:2
C.第1s末箱子的速度方向发生改变
D.箱子与地面间的动摩擦因数为0.2
7.滑板是一种深受青少年喜爱的运动,已被列入奥运会永久项目。在12月的街式滑板联赛女子决赛中,中国小将曾文蕙获得第六名。某次训练中,初速度,斜面倾角,滑板与斜面间的动摩擦因数为,已知,,。求:
(1)运动员沿斜面上滑时的加速度大小;
(2)运动员沿斜面上滑的最大距离x;
(3)运动员从最低点出发到再次回到最低点运动的总时间t(结果可用根号表示)。
1.某同学站在电子秤上完成下蹲动作,电子秤的压力传感器显示压力随时间的变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.该同学下蹲时,经历了先超重再失重的过程
B.该同学下蹲时,经历了先失重再超重的过程
C.刚开始下蹲时,该同学的加速度方向向上
D.刚开始下蹲时