牛顿运动定律解决问题完整教师版

一: 运用牛顿运动定律解决两类问题1.已知受力状况求运动状况根据受力状况拟定运动状况,先对物体受力分析，求出合力，再运用_求出_,然后运用_拟定物体的运动状况(如位移、速度、时间等)1粗糙水平面上的物体在水平拉力作用下做匀加速直线运动,现使不断减小，则在滑动过程中( ).物体的加速度不断减小，速度不断增大物体的加速度不断增大，速度不断减小C.物体的加速度先变大再变小，速度先变小再变大物体的加速度先变小再变大,速度先变大再变小答案 D解析合外力决定加速度的大小，滑动过程中物体所受合外力是拉力和地面摩擦力的合力由于F逐渐减小,因此合外力先减小后反向增大，而速度是增大还是减小与加速度的大小无关，而是要看加速度与速度的方向与否相似前一阶段加速度与速度方向同向，因此速度增大，后一阶段加速度与速度方向相反，因此速度减小，因此D对的.2.、两物体以相似的初速度滑上同一粗糙水平面,若两物体的质量为mm,两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相似,则两物体能滑行的最大距离xA与x相比为（ )Ax=xB B.xAxCxB D不能拟定答案 解析通过度析物体在水平面上滑行时的受力状况可以懂得，物体滑行时受到的滑动摩擦力m为合外力,由牛顿第二定律知:mgma得：a=g,可见：a=aB.物体减速到零时滑行的距离最大,由运动学公式可得：v=2aAA,v=2aBx，又由于AvB,aA=aB.因此xxB，对的3.假设洒水车的牵引力不变且所受阻力与车重成正比，未洒水时，车匀速行驶,洒水时它的运动将是( ).做变加速运动做初速度不为零的匀加速直线运动C做匀减速运动继续保持匀速直线运动答案解析 a=-,洒水时质量m减小，则a变大,因此洒水车做加速度变大的加速运动,故A对的4在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的根据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是14 m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为.，g取1 /，则汽车刹车前的速度为( ）7m/s B14 m/sC10/D.20m/答案 解析 设汽车刹车后滑动过程中的加速度大小为a,由牛顿第二定律得:m=a，解得:g由匀变速直线运动的速度位移关系式v2ax,可得汽车刹车前的速度为:v0= s=14 m/s，因此B对的.用30 N的水平外力F拉一静止在光滑的水平面上质量为2 g的物体,力F作用3 s后消失,则第5 末物体的速度和加速度分别是( ）Av7.5 m/，a=1.5 m/B.v4.5 m/s，a. sC.v=4.5m/,a0=.5 /s，a0答案 C解析 前 物体由静止开始做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得：=ma，解得：=s21. m/s, s末物体的速度为vat.3m/s5m/s;3 s后,力消失,由牛顿第二定律可知加速度立即变为0,物体做匀速直线运动,因此5 s末的速度仍是3 s末的速度，即4.m，加速度为a0，故C对的.6.水平面上有一质量为1kg的木块，在水平向右、大小为5N的力作用下,由静止开始运动若木块与水平面间的动摩擦因数为.2.(1)画出木块的受力示意图；()求木块运动的加速度；()见解析图()3m/s2 (3）24m7.质量为2k的物体放在水平地面上,与水平地面的动摩擦因数为0.2,现对物体作用历来右与水平方向成37,大小为10的拉力F，使之向右做匀加速运动，求物体2秒内的位移 . 3.如图2所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，小球的悬线偏离竖直方向37，球和车厢相对静止，球的质量为g.(g取0m/s2,sin37=.6,cos37=.8）(1)求车厢运动的加速度并阐明车厢的运动状况；(2)求悬线对球的拉力.(）7.5/s2向右加速或向左减速(2)12.N8.物体以1.4/s的初速度从斜面底端冲上倾角为=37的斜坡,到最高点后再滑下，如图所示已知物体与斜面间的动摩擦因数为0.1,求：(1)物体沿斜面上滑的最大位移； (2）物体沿斜面下滑的时间（已知sin 30.6，co37=0.8)答案(1）14. m(）2.4 PO.（1分)如图所示，光滑斜面倾角=30，一小球从距斜面底端O点正上方高度hm处由静止下落,小滑块从斜面上的P点由静止沿斜面下滑，若小球和滑块同步开始运动并在O点相遇，不计空气阻力，g取10m/s2。求OP之间的距离L.L=21、(10分）质量为3kg的物体静止在足够大的光滑水平地面上.从t=0时刻开始。物体始终受到大小呈周期性变化的水平拉力F的作用,F随时间t的变化规律如图所示. （)通过计算画出2s的v图象;（2）求物体在t=0至t=2s这段时间内的位移大小1.如图所示为某小球所受的合力与时间的关系，各段的合力大小相似，且始终作用下去,作用时间相似,设小球从静止开始运动.由此可鉴定( )A小球向前运动，再返回停止 B小球向前运动再返回不会停止C.小球始终向前运动D.小球向前运动一段时间后停止答案C2.已知运动状况求受力状况根据运动状况拟定受力状况,先分析物体的运动状况，根据_求出加速度,再运用_拟定物体所受的力(求合力或其她力)12.一种物体在水平恒力F的作用下，由静止开始在一种粗糙的水平面上运动,通过时间t,速度变为,如果要使物体的速度变为2v,下列措施对的的是( )A.将水平恒力增长到2,其她条件不变.将物体质量减小一半，其她条件不变C物体质量不变，水平恒力和作用时间都增为本来的两倍D将时间增长到本来的2倍,其她条件不变答案 D解析由牛顿第二定律得Fmg=ma,因此a,对比A、B、C三项，均不能满足规定，故选项A、均错，由t可得选项D对13某气枪子弹的出口速度达10m/,若气枪的枪膛长0. ，子弹的质量为20 g，若把子弹在枪膛内的运动看做匀变速直线运动,则高压气体对子弹的平均作用力为（ )A.102 N B.210 NC.2105 N D2104 答案解析 根据vax，得a /s2=04 ms2,从而得高压气体对子弹的作用力ma=3110 212 N.14.行车过程中,如果车距不够，刹车不及时,汽车将发生碰撞，车里的人也许受到伤害,为了尽量地减轻碰撞所引起的伤害,人们设计了安全带.假定乘客质量为70 k，汽车车速为90 km/,从踩下刹车闸到车完全停止需要的时间为 ,安全带对乘客的平均作用力大小约为（不计人与座椅间的摩擦)()A450 N B.400NC350 N .3答案 C解析汽车的速度v090 km/h=5 m/设汽车匀减速的加速度大小为,则=5 m/s2对乘客应用牛顿第二定律可得：Fma05N35 N,因此C对的.15某消防队员从一平台上跳下,下落后双脚触地，接着她用双腿弯曲的措施缓冲，使自身重心又下降了05 m，在着地过程中地面对她双脚的平均作用力估计为().自身所受重力的2倍B自身所受重力的5倍C.自身所受重力的8倍自身所受重力的10倍答案 B解析由自由落体规律可知:v2gH缓冲减速过程：22a由牛顿第二定律列方程Fmg=a解得Fmg(1H/)=mg，故B对的16一辆质量为100kg的小汽车以72m/s的速度行驶,关闭发动机，通过20匀减速停下来，则需要的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为N,产生的加速度应为多大？(假定行驶过程中汽车受到的阻力不变)17质量2kg的滑块受到一种沿斜面方向的恒力F作用，从斜面底端开始，以初速度v. /s沿着倾角为37且足够长的斜面向上运动,滑块与斜面间的动摩擦因数为.5.滑块向上滑动过程的速度时间(vt)图象如图所示.(取g10 m/s2，sin 7=0.6，cos 37=.)求: （1)滑块上滑过程的加速度大小和方向;(）该恒力的大小和方向.(） m/s2，方向沿斜面向下(2)1 N,方向沿斜面向下18如图甲所示,有一足够长的粗糙斜面,倾角3，一滑块以初速度v0=1 ms从底端A点滑上斜面,滑至点后又返回到A点滑块运动的速度时间图象如图乙所示，求：(已知:sin 7=0.6，cs7=.8，重力加速度g10 ms2） (1）A、B之间的距离;(）滑块再次回到A点时的速度;(3)滑块在整个运动过程中所用的时间.（1）16 (2)8 ms(3)（2+2) s1如图所示,将质量=1.2kg的圆环套在固定的水平直杆上,环的直径略不小于杆的截面直径，环与杆的动摩擦因数为.8.对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角=5的恒定拉力F,使圆环从静止开始做匀加速直线运动，第1s内迈进了2 m（取m/s2，si 530.8，cos 53=)求：（1)圆环加速度a的大小;ms2（2）拉力的大小.2 12.420如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行。在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力FT和斜面的支持力FN分别为(重力加速度为g)多少？21.在风洞实验室里,一根足够长的均匀直细杆与水平面成=37固定,质量为m=1 kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端，如图甲所示。启动送风装置,有水平向右的恒定风力F作用于小球上,在12 s 时刻风停止。小球沿细杆运动的部分-t图象如图乙所示，取g=0 m，sin 37=.6，c3708,忽视浮力。求:(1）小球在0 内的加速度a1和25 s内的加速度2;(2）小球与细杆间的动摩擦因数和水平风力F的大小。05 5N 22建筑工人用如图2所示的定滑轮装置运送建筑材料质量为0.0kg的工人站在地面上，通过定滑轮将0.0kg的建筑材料以050m/s2的加速度拉升,忽视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10 s2)( B )1 N B.490 C.89 N 10 N3.如图所示,在倾角37的足够长的固定斜面上，有一质量m=1 k的物体，物体与斜面间的动摩擦因数=.2,物体受到沿平行于斜面方向向上的轻绳的拉力9. 的作用,从静止开始运动，经2 s绳子忽然断了，求绳断后经多长时间物体速度的大小达到2 m/s。(s37=.，取g10 2).53s