内容正文:
牛顿运动定律应用专项训练(基础篇)
需要掌握的内容
1. 牛顿第一定律的理解:
①一切物体总具有保持原来的状态(匀速直线运动状态或静止状态)的属性,即一切物体都有惯性
②运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因
2. 牛顿第二定律的理解
经典例题
(基础篇)
一、选择题
1.(单选)小车沿斜面匀速向上行驶,则稳定时小车上悬挂小球的绳子的方向应为图中的( )
A.方向a B.方向b C.方向c D.方向d
2.(单选)如图所示,细绳1挂着匣子C,匣内又用绳2挂着A球,在A的下方又用轻弹簧挂着B球。已知A、B、C三个物体的质量均为m,原来都处于静止状态,重力加速度为g。在细绳1被烧断后的瞬间,以下说法正确的是( )
A.A、B、C的加速度都为g B.C的加速度为3g
C.A的加速度为2g D.细绳2上的拉力大小为0.5mg
3.(单选)如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图,若已知飞船质量为 ,其推进器的平均推力为 。在飞船与空间站对接后,推进器工作 内,测出飞船和空间站速度变化是 ,则空间站的质量为( )
A. B.
C. D.
4.(单选)如图甲所示,水平桌面上静置有一算盘,中间带孔的算珠可穿在固定的杆上滑动,使用时发现有一颗算珠位于杆的一端处于未归零状态,在t=0时刻对算珠施加沿杆方向的力F=0.12N使其由静止开始运动,经0.15s撤去F,此后再经0.15s恰好能到达另一端处于归零状态。算珠在整个运动过程中的v-t图像如图乙所示,算珠可视为质点,与杆间的动摩擦因数恒定,重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A.杆长9cm
B.算珠与杆间的动摩擦因数为0.1
C.算珠的质量为30g
D.若不撤去F,则算珠在0.2s时已处于归零状态
5.(单选)某种自动扶梯,无人乘行时运转很慢,当有人站上去后会先慢慢加速。如下图所示,有一顾客乘这种扶梯下楼。在电梯加速向下运行的过程中,她所受力的示意图是( )
A. B. C. D.
6.如图所示,一滑翔伞沿直线朝斜向下方向做匀加速直线运动。若空气对滑翔伞和飞行人员的作用力为F,则此过程中F的方向可能是( )
7. 雨滴从高空落地时速度并不是很大,这是因为雨滴在下落过程中受到空气阻力作用,这最终获得一个稳定的收尾速度。为了研究该速度,同学们通过查询资料发现在高度不是太高的情况下物体下落过程所受空气阻力大小 仅与球的速率 成正比,而与球的质量无关,即 (k为正的常量)。某同学利用质量分别为 、 的甲、乙两球从同一地点(足够高)处同时由静止释放后,用速度传感器得到两球的 图像如图。落地前,经时间 两球的速度都已达到各自的稳定值 。根据信息能推出的正确结论有( )
A. 甲球质量大于乙球
B. 0-t0时间内两球下落的高度相等
C. 释放瞬间甲球加速度较大
D. 甲球先做加速度增加的加速运动,后做匀速运动
二、解答题
8、雨滴从高空由静止落下,若雨滴下落时空气对其的阻力随雨滴下落的速度增大而增大,阻力f和速度v的二次方成正比,即f=kv2, 试求雨滴落地速度。
9.【整体隔离法】如图所示,A、B两物体用轻绳连接,置于光滑水平面上,它们的质量分别为M和m,且M>m,现以水平力F分别拉A和B,AB间绳的拉力T1和T2分别为多少?
10、在气垫导轨上用不可伸缩的细绳,一端系在质量为m1 的滑块上,另一端系在质量为m2 的钩码上,如图所示。设导轨与滑块之间、细绳与滑轮之间无摩擦,求滑块的加速度以及细绳的拉力。m2
a
a
11、如图:m1>m2,滑轮质量和摩擦不计,则当将两物体由静止释放后,弹簧秤的读数是多少?M1
M2
12、【牛顿第二定律的瞬时性】如图, 质量为m的小球处于静止状态,若将绳剪断,则此瞬间小球的加速度是多少?如果将弹簧换成细线,若将绳剪断,则此瞬间小球的加速度又是多少?
m
θ
13.木块质量为8kg,放在水平地面上,在2N的水平恒力作用下从静止开始运动,经5s,位移为2.5m。求
(1)木块运动的加速度
(2)摩擦力的大小
(3)若拉力作用10s后撤去,木块还能滑行多远?
参考答案
1. C 2.D 3.C 4.C 5.D 6.A 7.A
8.解:以左边图为例,A、B一起运动,它们有共同的加速度,对整体可以求出加速度的大小,再分析B的受力,可以求出绳子的弹力;
解答 解:设物体运动的加速度为a,对AB整体有:
F=(M+m)a,
对B有: T1=ma,
解得: T1=
同理可得: T2=
9.
10.解:设绳子的拉力为F,滑块和钩码的加速度大小都为a,对m1、m2分别运用牛顿第二定律得:
F=m1a
m2g-F=m2a
联立解得:加速度
细绳的拉力 F=
11.解:对整体分析,整体受两重力而做匀变加速直线运动,由牛顿第二定律可知:
(m2-m1g =(m1+m2)a;
对m1分析有: m1g-T=m1a
解得: T=m1g-m1a=
对弹簧秤来说相当于两个绳子在拉弹簧秤,故弹簧秤的示数F为:
F=2T=
12.解:剪断之前,小球处于静止状态,簧弹力为F细绳弹力为T.由平衡条件有:
T=Fsinθ.
mg=Fcosθ.
联立得 F=mgtanθ
剪断AB瞬间,弹力和重力不变,合力大小不变,方向水平向存,有:
F合=mgtanθ=ma.
a=gtanθ
如果把弹簧换成细线,水平细线剪断后,细线弹力发生突变,小球开始向下摆动
加速度
13.(1)0.2m/s; (2)0.4N; (3)40m
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