高中物理牛頓第二定律經(jīng)典習(xí)題訓(xùn)練附答案
狹義上的練習(xí)題是為了鞏固學(xué)習(xí)效果而需要回答的問題; 廣義上的練習(xí)題是指通過反復(fù)學(xué)習(xí)、練習(xí)以求熟練的題,包括生活中遇到的題。 麻煩、問題等等。以下是小編精心整理的高中物理牛頓第二定律經(jīng)典習(xí)題集,含答案。 歡迎您閱讀。 我希望你會(huì)喜歡。
1.巧妙運(yùn)用牛頓第二定律解決連體問題
所謂“連體”問題是指在一個(gè)問題中出現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)相關(guān)物體,并研究它們的運(yùn)動(dòng)和力之間的關(guān)系。
1、連接器和隔離體:由兩個(gè)或多個(gè)對(duì)象連接而成的對(duì)象系統(tǒng)稱為連接器。 如果其中一個(gè)對(duì)象是孤立的,則該對(duì)象是孤立的對(duì)象。
2、連接器問題如何處理
(1)整體法:如果連體中的物體有共同的加速度,則可以將連體視為一個(gè)整體,利用牛頓第二定律求解方程組來求解加速度。
(2)孤立法:如果要求連接體之間存在相互作用力,則必須將其中一個(gè)物體孤立起來,并將牛頓第二定律應(yīng)用到該物體上來求解。 這種方法就是隔離法。 隔離方法的目的是實(shí)現(xiàn)內(nèi)力向外力的轉(zhuǎn)換。 求解問題時(shí),要注意確定各隔離體的運(yùn)動(dòng)方向和加速度。
(3)采用整體法或孤立法求解問題時(shí),一般選擇地作為參考系。 例1 繩子穿過定滑輪,一端掛有掛板,另一端由掛板上的人拉動(dòng),如圖1所示。已知人的質(zhì)量為70kg,掛板質(zhì)量為10kg,繩索和定滑輪的質(zhì)量和滑輪的摩擦力可以忽略不計(jì)。 取重力加速度g
=lOm/s2。當(dāng)人用440N的力拉動(dòng)繩子時(shí)英語作文,人和掛板的加速度
a和人在掛板上的壓力F分別為()
A. a=1.0m/s, F=260N B. a=1.0m/s,F(xiàn)=330N
C。 a=3.0m/s, F=110N D. a=3.0m/s, F=50N
2.利用牛頓第二定律解決瞬時(shí)問題
當(dāng)物體(或系統(tǒng))所受的力發(fā)生變化時(shí),根據(jù)牛頓第二定律,其加速度也會(huì)發(fā)生變化,從而會(huì)改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),導(dǎo)致物體(或系統(tǒng))所受的力發(fā)生變化與其連接的(或系統(tǒng))。
實(shí)施例2 如圖4所示,木塊A、B用輕彈簧連接,垂直放置在木塊C上,三者靜靜地放置在地面上,其質(zhì)量比為1:2:3。 假設(shè)所有接觸表面都是光滑的。 當(dāng)木塊C沿水平方向快速拉出時(shí),A、B的加速度aA、aB分別為多少?
問題類型:理解牛頓第二定律
1.關(guān)于牛頓第二定律,下列說法正確的是( )
A.式中F=ma,各量的單位可以任意選擇。
B.某一時(shí)刻的加速度僅由該時(shí)刻物體所受的外力合力決定,與其前后的力無關(guān)。
C.公式F=ma中,a實(shí)際上是作用在物體上的各個(gè)力所產(chǎn)生的加速度的矢量和。
D.物體運(yùn)動(dòng)的方向必須與其所受外力合力的方向一致
【變化】。 從牛頓第二定律我們知道,無論力有多大,物體都可以加速。 然而,當(dāng)我們用很小的力去推一張很重的桌子時(shí),卻推不動(dòng)它。 這是因?yàn)?()
A.牛頓第二定律不適用于靜止的物體
B.工作臺(tái)的加速度很小,速度增量??極小,不易用肉眼察覺。
C.推力小于靜摩擦力,加速度為負(fù)值
D、桌面上的合力為零
題型2:牛頓第二定律的瞬時(shí)性
2、如圖所示高中物理彈力練習(xí)題,質(zhì)量均為m的兩個(gè)球A和B通過輕彈簧連接。 球 A 由一根細(xì)線懸掛。 兩個(gè)球都處于靜止?fàn)顟B(tài)。 如果將細(xì)繩懸掛的球 A 剪斷,則球 A 和球 B 的瞬時(shí)加速度是多??少?
【變化】。 (2010·國(guó)家卷一)如圖4-3-3所示,輕彈簧的上端連接著質(zhì)量為m的木塊1,下端連接著另一個(gè)質(zhì)量為M的木塊2。整個(gè)系統(tǒng)放置在光滑的水平表面上。 現(xiàn)在木板突然被水平方向拉出。 假設(shè)木塊1和2的加速度分別為
是a1和a2。 重力加速度為g。 然后還有()
A.a1=0,a2=g B.a1=g,a2=g
C. a1=0, a2=(m+M)g/M D. a1=g, a2=(m+M)g/M
問題類型3:牛頓第二定律的獨(dú)立性
3 如圖所示,將質(zhì)量 m=2 kg 的物體放置在光滑的水平面上,受到兩個(gè)水平且相互垂直的力 F1 和 F2 的作用,且 F1=3 N 和 F2=4 N。求物體的加速度。
【變化】。 如圖所示,電梯與水平面的夾角為30°。 當(dāng)電梯加速向上運(yùn)行時(shí),梯面對(duì)人的支撐力為其重力的6/5。 那么人與梯子表面之間的摩擦力是其重力的多少倍?
題型4:運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系
4 如圖所示,一根輕質(zhì)彈簧的一端固定在墻上的O點(diǎn),并自由延伸到B點(diǎn)。現(xiàn)在用一個(gè)小物體m將彈簧壓縮到A點(diǎn)(m不與彈簧連接) ,然后釋放它。 小物體可以從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)并靜止下來。 小物體m與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為常數(shù),則下列說法正確的是( )
A.物體的速度從A到B逐漸增大
B、從A到B,物體的速度先增大后減小
C.物體從A加速到B越來越小
D.從A到B,物體的加速度先減小后增大。
【變化】。 (2010·福建理科綜合高考) 質(zhì)量為2公斤的物體靜止在足夠大的水平地面上。 物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2。 最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力被認(rèn)為是相等的。 從時(shí)間 t = 0 開始,物體受到水平拉力 F 的作用,該拉力 F 方向恒定,大小周期性變化。 F隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖所示。
2、若力加速度g為10 m/s,則t=0到t=12 s期間物體的位移
尺寸為 ( )
答:18 mB。 54米
C。 72 mD. 198 米
題型5 牛頓第二定律的應(yīng)用
5.質(zhì)量為2公斤(轉(zhuǎn)載于:/s.)
【變化】。 裝有工件的木箱質(zhì)量 m = 40 kg。 木箱與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3。 現(xiàn)在用200N的力F將木箱斜推到右下方。 推力方向?yàn)棣?30°角,如下圖所示。 求木箱的加速度。 (g取9.8 m/s2)
強(qiáng)化練習(xí)
1.多項(xiàng)選擇題
1.下列說法正確的是( )
A.如果物體所受的凈外力為零,則物體的速度必定為零。
B.物體所受的凈外力越大,物體的加速度和速度就越大。
C.物體速度的方向必須與物體所受外力的方向一致。
D.物體加速度的方向必須與物體所受外力的方向一致。
2.關(guān)于力的單位“牛頓”,下列說法正確的是( )
2A。 使2kg物體加速2m/s的力稱為1N
2B。 使質(zhì)量為 0.5 kg 的物體加速 1.5 m/s 的力稱為 1 N
2C。 使質(zhì)量為1kg的物體加速1m/s的力稱為1N
2D。 使質(zhì)量為2kg的物體加速1m/s的力稱為1N
3.關(guān)于牛頓第二定律,下列說法正確的是( )
A、加速度與力的關(guān)系是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,即a和F同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失。
B.物體受力作用時(shí)只有加速度,不一定有速度。
C.無論如何,加速度的方向總是與合外力的方向相同,但不一定與速度v的方向相同
D.當(dāng)一個(gè)物體受到多個(gè)力作用時(shí),該物體的加速度可以看作是各個(gè)力單獨(dú)作用所產(chǎn)生的部分加速度的合成。
4、質(zhì)量為m的物體從高處釋放,然后垂直落下。 它在某一時(shí)刻所受到的空氣阻力為Ff高中物理彈力練習(xí)題,加速度a1=,則Ff的大小為()3
124A。 Ff=mg B. Ff=mg C. Ff=mgD。 Ff=333
5. 如圖 1 所示,使用兩個(gè)相同的彈簧測(cè)力計(jì) A 和 B,將一個(gè)質(zhì)量為 1 kg 的木塊綁在一個(gè)底座光滑的小車上,其測(cè)力范圍為 20 N。當(dāng)小車以水平地面勻速行駛,兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的示值均為10N
8N
,此時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的加速度為
( ) 22A. 2m/sB。 4米/秒
22C。 6m/sD. 8米/秒
6. 搬運(yùn)工沿著崎嶇的斜坡將物體拉到卡車上。 當(dāng)力沿斜坡向上,大小為F時(shí),物體的加速度為a1; 若力的方向不變,大小為2F,則物體的加速度為a2,則 ( )
A.a1=a2B. a1
C。 a2=2a1 D. a2>2a1
2.非選擇題
7. 如圖 2 所示,三個(gè)物體 A、B、C 的質(zhì)量都相等。 它們用輕彈簧和繩子連接并垂直懸掛。 當(dāng)A和B之間的繩子被剪斷時(shí),求這三個(gè)物體的質(zhì)量。 加速度大小為aA、aB、aC。
8、物體A、B、C的質(zhì)量比為5:3:2,它們所受到的合外力之比為2:3:5。 則物體A、B、C的加速度之比為。
29. 如果一個(gè)質(zhì)量為 2 kg 的物體以 1 m/s 的加速度運(yùn)動(dòng),它所受到的總外力是多少?如果物體受到
外力為8N。 那么,物體的加速度是多??少呢?
3410.質(zhì)量為6×10kg的汽車在水平力F=3×10N的拉力下沿水平地面向前移動(dòng)。 如果電阻是
2是汽車重量的0.05倍。 汽車獲得的加速度是多??少? (g取10m/s)
11. 將一個(gè)質(zhì)量為 2 kg 的物體放置在光滑的水平表面上。 如果同時(shí)作用兩個(gè)2N的外力,一個(gè)力水平向東,另一個(gè)力水平向南。 求其加速度。
212. 質(zhì)量為 m1 = 10 kg 的物體,在恒定的垂直向上拉力 F 的作用下,以加速度 a1 = 2m/s 勻加速。
2上升,拉力F有多大?如果一個(gè)拉力F作用在另一個(gè)物體上,該物體可以勻速加速,加速度為a2=2m/s。
2減去,這個(gè)物體的質(zhì)量m2應(yīng)該是多少? (g取10m/s,不包括空氣阻力)
13. 在無風(fēng)的天氣里,質(zhì)量為0.2克的雨滴垂直落在空中。 由于空氣的阻力,它最終以勻速下落。 該恒定速度通常稱為精加工速度。
2(1) 雨滴達(dá)到最終速度時(shí)受到的空氣阻力有多大? (g=10m/s)
(2)如果空氣阻力與雨滴的速度成正比,嘗試定性分析雨滴下落過程中加速度和速度如何變化。
參考答案
1【答案】BC 答案:D
2 答案:B 球的瞬時(shí)加速度 aB=0。 aA=2g,方向向下。 答案c
3 2.5 m/s2 答案
4.【答案】BD答案:B
5.【答】2.6m/s2
強(qiáng)化練習(xí)
1 分析:作用在物體上的外力合力產(chǎn)生物體的加速度。 兩者都是瞬時(shí)的,方向始終相同。 力的影響與速度沒有直接關(guān)系。 答案:D
2.答案:C
3.分析:加速度僅由力的作用產(chǎn)生; 力和加速度的方向始終相同; 力和加速度都是矢量并且可以合成。 答案:ABCD
F與mg-Ff124結(jié)合。 分析:由牛頓第二定律a==g可得空氣阻力Ff=mg,選項(xiàng)B正確。 毫米33
答案:B
5、分析:由于彈簧的彈力與其變形量成正比,當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)A的示值從10N變化到8N時(shí),其變形量減小,彈簧測(cè)力計(jì)B的變形量必然增大。 并且兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)A、B的變形變化相等,因此彈簧測(cè)力計(jì)B的示值應(yīng)為12N,則物體水平方向上的總外力F=FT B-FT A=12
2N-8N=4N. 根據(jù)牛頓第二定律,木塊的加速度為4 m/s。 答案:B
6、分析:根據(jù)牛頓第二定律 F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1①
2F-mgsinθ-μmgcosθ=ma2②
由兩個(gè)方程①②可得:a2=2a1+gsinθ+μgcosθ,故a2>2a1。 答案:D
7、分析:當(dāng)A、B之間的繩子被剪斷時(shí),兩個(gè)彈簧的彈力并沒有瞬時(shí)變化,所以C上的合力為零,aC=0.A
2mg的物體受到重力和下面彈簧的拉力,兩者都是mg,合力是2mg,所以aA=2g,方向向下。 至米
對(duì)于B物體,2mg受到向上的彈力。 它的大小是3mg,重量是mg,合力是2mg,所以aB=2g,m
方向是向上的。 答案:2克 2克 0
2358. 分析:由牛頓第二定律可得 a:a B:a C:答案:4:10:25 532
9.分析:直接用牛頓第二定律解決問題。 答案:2N 4 m/s
210.分析:直接用牛頓第二定律解決問題。 答案:4.5m/s
211.分析:求合力,直接用牛頓第二定律求解。 答案:a=10 m/s,方向?yàn)闁|向南45°
12、分析:
由牛頓第二定律F-m1g=m1a1,代入數(shù)據(jù)可得F=120N。 若作用于另一個(gè)物體m2g-F=m2a2,代入數(shù)據(jù)可得m2=15公斤。 答:120N 15kg
-313。 (1) 雨滴達(dá)到接近速度時(shí)所受到的空氣阻力和重力是一對(duì)平衡力,故Ff=mg=2×10N。
(2) 雨滴剛開始下落的瞬間,速度為零,因此阻力也為零,加速度為重力加速度g; 隨著速度的增加,阻力逐漸增大,合力減小,加速度也減小; 當(dāng)速度增大到一定值時(shí),阻力增大到與重力相等,雨滴所受的合力也為零,速度將不再增大,雨滴以勻速下落。
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