4 牛顿运动定律的案例分析 知识点题库

建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20kg的建筑材料以0.50m/s2的加速度向上拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取l0m/s2)   (   )

A . 510 N B . 490 N C . 890 N D . 910 N

放在足够长的木板上的物体A和B由同种材料制成,且表面粗糙程度一样,现随长木板以速度v向右做匀速直线运动,如图所示.某时刻木板突然停止运动,已知mA>mB , 下列说法正确的是(   )


A . 若木板光滑,由于A的惯性较大,所以A,B一定会相撞 B . 若木板粗糙,由于A的动能较大,所以A,B一定会相撞 C . 若木板粗糙,由于A的所受的摩擦力较大,所以A比B先停下来 D . 不论木板是否光滑,A,B间的相对距离保持不变

如图所示,质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上,通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B,则(   )

A . A对地面的压力小于(M+m)g B . A对地面的摩擦力方向向左 C . B对A的压力大小为 mg D . 细线对小球的拉力大小为 mg
一个物体放在电梯的底板上,物体的重力大小为G.当电梯做自由落体运动时,底板对物体的支持力大小为F,则(   )

A . F=G B . F=0 C . F>G D . 0<F<G
一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用.此后,该质点的速度可能是(   )

A . 一直不变 B . 先逐渐减小至零,再逐渐增大 C . 先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大 D . 先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小
如图所示,离地面高h处有甲、乙两个物体,甲以初速度v0水平射出,同时乙以初速度v0沿倾角为45°的光滑斜面滑下.若甲、乙同时到达地面,则v0的大小是(  )

A . B . C . D .
有关牛顿运动定律的说法,下列的说法正确的是(   )

A . 牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例 B . 在探索加速度与力、质量的关系时应用了控制变量的思想 C . 物体的速度越大,物体的惯性越大 D . 物体的合外力发生变化,加速度立即变化,速度也立即变化
如图所示,质量m=2kg的金属块(可视为质点)静止于水平平台上的A点,金属块与平台之间动摩擦因数为0.5.现施加一与水平方向成θ=37°角斜向上、大小为F=20N的拉力,作用2s后撤去,物体继续在平台上滑行一段距离后停止,(cos37°=0.8,sin37°=0.6,g=10m/s2)求:

  1. (1) 物体做匀加速直线运动的加速度大小

  2. (2) 物体运动的总位移大小.

如图所示,在倾角θ=37°的斜面上有一块竖直放置的挡板,在挡板和斜面之间放有一个光滑圆球,当系统静止时挡板上的压力为20N,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2 . 试求:

  1. (1) 球对斜面的压力和圆球的重力.

  2. (2) 要让挡板压力恰好为零,整个装置在水平方向上将怎样运动?

如图甲所示,一质量为M的组构成木板静止于光滑水平面上,其上放置一质量为m的小滑块,木板受到方向水平大小可变的拉力F作用时,其加速度a与水平拉力F的关系如图所示.取重力加速度g=10m/s2 , 则(   )

A . 滑块与木板间动摩擦因数为0.1 B . 木板质量M=4kg,滑块质量m=2kg C . 当F=9N时,滑块加速度为3m/s2 D . 当F=3N时,滑块与木板间的摩擦力2N
如图所示,质量为m的球置于斜面上,被一个竖直挡板挡住.现用一个力F拉斜面,使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动,忽略一切摩擦,以下说法中正确的是(   )

A . 斜面和挡板对球的弹力的合力等于ma B . 若加速度a变大,斜面对球的弹力减小 C . 若加速度a变大,斜面对球的弹力不变 D . 若加速度a变大,竖直挡板对球的弹力变大
汽车在水平直线公路上行驶,额定功率为P0=80kW,汽车行驶过程中所受阻力恒为f=2.5×103N,汽车的质量M=2.0×103kg,g取10m/s2 , 求:
  1. (1) 汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度;
  2. (2) 当汽车的速度为5m/s时的加速度;
  3. (3) 当汽车的加速度为0.75m/s2时的速度
质量分别为m1、m2的两个物体A、B并排静止在水平地面上,用同向的水平拉力F1、F2分别作用于物体A和B上,且分别作用一段时间后撤去,之后,两物体各自滑行一段距离后停止,物体A、B在整个运动过程中的速度一时间图象分别如图中的图线a、b所示。已知物体A、B与水平地面的动摩擦因数分别为 ,取重力加速度g=10m/s2。由图中信息可知(  )
A . = =0.1 B . 若F1=F2 , 则m1>m2 C . 若m1=m2 , 则在整个过程中,力F1对物体A做的功大于力F2对物体B做的功 D . 若m1=m2 , 则在整个过程中,物体A克服摩擦力做的功等于物体B
如图所示,小球A质量为m,木块B质量为2m,两物体通过轻弹簧连接竖直放置在水平面上静止.现对A施加一个竖直向上的恒力F,使小球A在竖直方向上运动,经弹簧原长时小球A速度恰好最大,已知重力加速度为g.则在木块B对地面压力为零时,小球A的加速度大小为 (   )

A . 3g B . 2.5g C . 2g D . 1.5g
停在10层的电梯底板上放置有两块相同的条形磁铁,磁铁的极性及放置位置如图所示。开始时两块磁铁在电梯底板上处于静止,则(  )

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A . 若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触),并停在1层,最后两块磁铁一定仍在原来位置 B . 若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触),并停在1层,最后两块磁铁可能已碰在一起 C . 若电梯突然向上开动,并停在20层,最后两块磁铁可能已碰在一起 D . 若电梯突然向上开动,并停在20层,最后两块磁铁一定仍在原来位置
如图所示,质量均为m=1kg的长方体物块A、B叠放在光滑水平面上,两水平轻质弹簧的一端固定在竖直墙壁上,另一端分别与A、B相连接,两弹簧的原长均为L0=0.2m,与A相连的弹簧的劲度系数kA=100N/m,与B相连的弹簧的劲度系数kB=200N/m。开始时A、B处于静止状态。现在物块B施加一水平向右的拉力F,使A、B静止在某一位置,此时拉力F=3N,使A、B静止在某一位置,A、B间的动摩擦因数为μ=0.5,撤去这个力的瞬间(A、B无相对滑动,弹簧处于弹性限度内),求:

  1. (1) 物块A的加速度的大小;
  2. (2) 如果把拉力改为F′=4.5N(A、B无相对滑动,弹簧处于弹性限度内),其它条件不变,则撤去拉力的瞬间,求物块B对A的摩擦力比原来增大多少?
如图所示,倾角为θ的直角斜面体固定在水平地面上,其顶端固定有一轻质定滑轮,轻质弹簧和轻质细绳相连,一端接质量为m2的物块B,物块B放在地面上且使滑轮和物块间的细绳竖直,一端连接质量为m1的物块A,物块A放在光滑斜面上的P点保持静止,弹簧和斜面平行,此时弹簧具有的弹性势能为Ep , 不计定滑轮、细绳、弹簧的质量,不计斜面、滑轮的摩擦,已知弹簧劲度系数为k,P点到斜面底端的距离足够长。现将物块A缓慢斜向上移动,直到弹簧刚恢复原长时的位置,并由静止释放物块A,当物块B刚要离开地面时,物块A的速度即变为零,求:

  1. (1) 当物块B刚要离开地面时,物块A的加速度;
  2. (2) 在以后的运动过程中物块A最大速度的大小。
宇航员在某星球表面做了如图甲所示的实验,将一插有风帆的滑块放置在倾角为θ的粗糙斜面上由静止开始下滑,帆在星球表面受到的空气阻力与滑块下滑的速度成正比,即F=kv,k为已知常数。宇航员通过传感器测量得到滑块下滑的加速度a与速度v的关系图象如图乙所示,已知图中直线在纵轴与横轴的截距分别为a0、v0 , 滑块与足够长斜面间的动摩擦因数为μ,星球的半径为R,引力常量为G,忽略星球自转的影响。由上述条件可判断出(   )

A . 滑块的质量为 B . 星球的密度为ρ= C . 星球的第一宇宙速度为 D . 该星球近地卫星的周期为T=
如图所示,足够长的斜面倾角 θ=37°,一物体以 v0=12m/s 的初速度从斜面上的A 点开始沿斜面向上运动,加速度大小 a=8.0m/s2 . g 取 10m/s2 , sin 37°=0.6,cos37°=0.8,求:

  1. (1) 物体沿斜面向上滑行的最大距离;
  2. (2) 物体与斜面间的动摩擦因数;
  3. (3) 物体沿斜面到达最高点后返回过程中的加速度大小.
某同学受自动雨伞开伞过程的启发,设计了如图12所示的物理模型。竖直放置在水平桌面上的滑杆上套有一个滑块,初始时它们处于静止状态。当滑块从A处以初速度 向上滑动时,受到滑杆的摩擦力f为 ,滑块滑到B处与滑杆发生完全非弹性碰撞,带动滑杆离开桌面一起竖直向上运动。已知滑块的质量 ,滑杆的质量 ,A、B间的距离 ,重力加速度g取 ,不计空气阻力。求:

  1. (1) 滑块在静止时和向上滑动的过程中,桌面对滑杆支持力的大小
  2. (2) 滑块碰撞前瞬间的速度大小v;
  3. (3) 滑杆向上运动的最大高度h。
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