牛顿第二定律计算题(专题训练)教学文稿.doc

牛顿第二定律计算题(专题训练)

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1、如图所示，A、B两物体的质量之比为2：1，在平行于固定斜面的推力F的作用下，一起沿斜面向上做匀速直线运动，A、B间轻弹簧的劲度系数为k，斜面的倾角为θ，求下面两种情况下，弹簧的压缩量？
（1）斜面光滑；
（2）斜面粗糙，A、B与斜面间的摩擦因数都等于μ．
2、 “辽宁号”航母在某次海试中，歼15舰载机降落着舰后顺利勾上拦阻索，在甲板上滑行s=117m停下。设舰载机勾上拦阻索后的运动可视为做匀减速直线运动，航母始终保持静止。已知飞机的质量m=3 x104kg，勾上拦阻索时的速度大小V0=78m／s，求：
(1)舰载机勾上拦阻索后滑行的时间t；
(2)舰载机滑行过程所受的总阻力f。
3、如图甲，在水平地面上，有一个质量为4kg的物体，受到在一个与水平地面成37°的斜向右下方F=50N的推力，由静止开始运动，其速度时间图象如图乙所示. (g=10N/kg , sin370=0.6, cos370=0.8.)求：
（1）物体的加速度大小；
（2）物体与地面间的动摩擦因数。
4、如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为，弹簧的劲度条数为K，C为一固定挡板。系统处于静止状态。现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动．求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始到此时物块A的位移d（重力加速度为g）。

5、质量为m=lkg的物体在平行于斜面向上的拉力 F的作用下从斜面底端由静止开始沿斜面向上运动，一段时间后撤去拉力F，其向上运动的v-t图象如图所示，斜面固定不动，与水平地面的夹角（).求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数(2)拉力F的大小.(3)物体沿斜面向上运动的最大距离

6、如图所示，A、B质量分别为mA=1kg，mB=2kg，A与小车壁的动摩擦因数为0.5，B与小车间的摩擦不计，要使小车向左加速时B与小车保持相对静止，求小车的加速度大小应满足什么条件？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，结果保留2位有效数字）

7、用F＝135N的水平力拉质量m=30kg的箱子，使箱子在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，当箱子的速度达到v=10m/s时撤去力F。已知箱子运动过程中所受滑动摩擦力的大小f=75N，取重力加速度g =10m/s2。求：
（1）箱子与地面间的动摩擦因数；
（2）水平力F的作用时间；
（3）在撤去力F后，箱子在水平地面上滑行的最大距离。
8、如右图所示，楼梯口一倾斜天花板与水平面的夹角θ＝37°，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板．工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F ＝10 N，刷子的质量为m ＝0.5 kg，刷子可视为质点，且沿天花板向上匀速运动，
试求刷子与天花板间的动摩擦因数μ．（取sin 37°＝0.6，cos37°= 0.g =10m/s2）

9、一质量为M、倾角为的楔形木块静置于粗糙水平桌面上。另一质量为m的木块，置于楔形木块的斜面上，木块与斜面的接触是光滑的。为了保持木块相对于斜面静止，需要用大小为的水平恒力推楔形木块，如图所示。求楔形木块与桌面间的动摩擦因数。

10、如图所示，一个人用与水平方向成的力F=10N推一个静止在水平面上质量为2kg的物体，物体和地面间的动摩擦因数为0.25。（cos37o=0.8，sin37o=0.6， g取10m/s2）求：
(1)物体的加速度；（2）4s末物体的位移多大？

参考答案
解：（1）设A、B的质量分别为2m和m，弹簧压缩量为x．
以整体为研究对象：F=3mgsinθ  ①
以B为研究对象：kx=mgsinθ     ②
由①②得 
所以x=
（2）设弹簧压缩量为x′，
以整体为研究对象，F=3mgsinθ+3μmgcosθ  ③
以B为研究对象kx′=mgsinθ+μmgcosθ      ④
由③④得：，
解得：
答：（1）斜面光滑，压缩量为；
（2）斜面粗糙，A、B与斜面间的摩擦因数都等于μ，压缩量为．
点评：
对于连接体问题注意整体与隔离法的应用，正确选取研究对象然后受力分析，根据所处状态列方程求解．

2、（1）   (2)
【解析】
试题分析：（1）舰载机勾上拦阻索后做匀减速直线运动，，
，，带入计算得
，所以舰载机滑行的时间
（2）舰载机滑行过程中，水平方向只有阻力作用，根据牛顿第二定律有

考点：匀变速直线运动   牛顿第二定律
3、  5m/s2   2/7
(1)由图象可知：a=5m/s2
(2)牛顿第二定律得：

由滑动摩擦力公式：       代入数据解得：
4、令X1表示加F的弹簧的压缩量,由胡克定律与牛顿第二定律
可知,       ---------①
    令X2为B刚离开C时弹簧伸长量,a表示断时A的加速度.
    同理:       ---------②
  ---------③
由②③可得 --------④
由题意  ---------⑤
由①②⑤可得
5、解：设施加外力F的过程中物体的加速度为a1，撤去力F的瞬间物体的速度为v，撤去力F后物体上滑的加速度大小为a2，由牛顿第二定律得：
 F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1
      mgsinθ+μmgcosθ=ma2
由图象可知：
解得：μ=0.25   
F=12N   
物体沿斜面向上运动的最大距离．
6、考点：
牛顿第二定律．
专题：
牛顿运动定律综合专题．
分析：
A的运动趋势有两种即向下运动的趋势和向上运动的趋势，分两种情况分别对AB受力分析，根据牛顿第二定律即可解题．
解答：
解：由题意知：A的运动趋势有两种．
（1）当A 有向下运动的趋势时，设小车的加速度为a1，此时绳的拉力为T1
则对A：FN1=mAa1
mAg=µFN1+T1
对B：T1=mBa1
联立得：a1=，
（2）当A有向上运动的趋势时，设小车的加速度为a2，此时拉力为T2则
对A：FN2=mAa2
mAg+µFN2=T2
对B：T2=mBa2
联立得：a2=6.7 m/s2
所以有：4 m/s2≤a≤6.7 m/s2
答：小车的加速度大小满足4 m/s2≤a≤6.7 m/s2．
点评：
本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用，要求同学们能正确分析AB的受力情况，知道A的运动趋势有两种，要分情况进行讨论．

7、解：（1）箱子运动过程中所受摩擦力 f=μmg………………………………1分
解得μ=0.25……………………………………………………………………1分
（2）设箱子在水平地面上做匀加速运动的加速度大小为a1，
根据牛顿第二定律有F－f =ma1………………………………………………1分
根据运动学公式v= a1t…………………………………………………………1分
解得力F作用时间 t =5.0s ……………………………………………………1分
（3）设撤去力F后，箱子在水平地面上减速滑行的加速度为a2，滑行的最大距离为x，
则μmg= ma2  ，解得a2=2.5m/s2………………………………………………1分
根据运动学公式有v2=2 a2x……………………………………………………1分
解得 x=20m ……………………………………………………………………1分
8、【知识点】摩擦力的判断与计算；动摩擦因数；牛顿第二定律．B2 C2
【答案解析】0.75 解析：子受四个力作用，如图

由平衡条件，得：

且（2分）由三式得
【思路点拨】画出刷子的受力图，刷子匀速运动则受力平衡，做出正交轴，列平衡方程联立求解即可．本题考查了共点力平衡的条件，关键是画图，建立正交轴．
9、解：对整体受力分析，由牛顿第二定律得：（1分）
           ……（2分）
            ……（2分）
对受力分析如图
由牛顿第二定律得：
            ……（2分）
由以上可得：  ……（2分）
10、解：（1）受力分析如图
 Fcos37o-f=ma （2分）FN=mg+Fsin37o   （2分）
F=μFN（1分）  a=0.75m/s2 （2分），方向水平向右（1分）
（2）由位移公式x=at2=×0.75×42m=6m （4分）
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