题目列表(包括答案和解析)
本章中所涉及到的基本方法有:力的分解与合成的平行四边形法则,这是所有矢量进行加、减法运算过程的通用法则;运用牛顿第二定律解决具体实际问题时,常需要将某一个物体从众多其他物体中隔离出来进行受力分析的“隔离法”,隔离法是分析物体受力情况的基础,而对物体的受力情况进行分析又是应用牛顿第二定律的基础。因此,这种从复杂的对象中隔离出某一孤立的物体进行研究的方法,在本章中便显得十分重要。
本章内容包括力的概念及其计算方法,重力、弹力、摩擦力的概念及其计算,牛顿运动定律,物体的平衡,失重和超重等概念和规律。其中重点内容重力、弹力和摩擦力在牛顿第二定律中的应用,这其中要求学生要能够建立起正确的“运动和力的关系”。因此,深刻理解牛顿第一定律,则是本章中运用牛顿第二定律解决具体的物理问题的基础。
14.(16分)如图12所示,长L=1.5 m,高h=0.45 m,质量M=10 kg的长方体木箱,在水平面上向右做直线运动.当木箱的速度v0=3.6 m/s时,对木箱施加一个方向水平向左的恒力F=50 N,并同时将一个质量m=1 kg的小球轻放在距木箱右端的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),经过一段时间,小球脱离木箱落到地面.木箱与地面的动摩擦因数为0.2,其他摩擦均不计.取g=10 m/s2.求:
(1)小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间;
(2)小球放在P点后,木箱向右运动的最大位移;
(3)小球离开木箱时木箱的速度.
13.(12分) 汽车的额定功率是60kW,总质量是2t,运动中所受阻力恒定为2000N,若汽车在额定功率下运动,求:
(1)汽车的加速度是1m/s2时,速度是多大?
(2)汽车的最大速度是多少?
(3)10s内牵引力做的功。
12.(10分) (2010·江苏阜宁中学调研)如图3-2-7所示为学校操场上一质量不计的竖直滑杆,滑杆上端固定,下端悬空,为了研究学生沿杆的下滑情况,在杆的顶部装有一拉力传感器,可显示杆顶端所受拉力的大小,现有一学生(可视为质点)从上端由静止开始滑下,5 s末滑到杆底时速度恰好为零,从学生开始下滑时刻计时,传感器显示拉力随时间变化情况如图3-2-8所示,g取10 m/s2,求:
(1)该学生下滑过程中的最大速率;
(2)图中力F1的大小;
(3)滑杆的长度.
11.(10分) (2009·安徽,22)在2008年北京残奥会开幕式上运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神.为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化.一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图10所示.设运动员的质量为65 kg,吊椅的质量为15 kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦,重力加速度取g=10 m/s2.当运动员与吊椅一起正以加速度a=1 m/s2上升时,试求:
(1)运动员竖直向下拉绳的力;
(2)运动员对吊椅的压力.
图10
10.某同学用如图所示的装置探究功与物体速度变化的关系。平衡摩擦力后,每次实验增加一个相同的钩码(钩码总质量比小车质量小得多),测出各次实验中钩码下降相同高度h时,小车的瞬时速度。实验数据如表所示。
数据组 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
钩码个数/个 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
小车速度/(m·s-1) |
2.00 |
2.83 |
3.46 |
4.00 |
4.47 |
小车速度平方/(m·s-1)2 |
4.00 |
8.00 |
11.97 |
16.00 |
19.98 |
(1)根据表中实验数据,在坐标系中作出钩码拉力对小车做的功
W(以一个钩码下落h所做的功W0为单位)与小车速度来方
的关系图线;
(2)根据图线得出的实验结论是
。
9.用竖直向上的力F拉物体,测量物体的加速度a与拉力F间的关系,根据测得的结果画出a-F图象,
如图所示。由图象可知,物体的质量m= kg。
8.如图7所示,某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动,将螺丝帽套在塑料管上,手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动,则只要运动角速度合适,螺丝帽恰好不下滑,假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为μ,认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力.则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时,下述分析正确的是 ( )
图7
A.螺丝帽受的重力与最大静摩擦力平衡
B.螺丝帽受到杆的弹力方向水平向外,背离圆心
C.此时手转动塑料管的角速度ω=
D.若杆的转动加快,螺丝帽有可能相对杆发生运动
7.(2010·衡水模拟)如图6所示,在竖直的转动轴上,a、b两点间距为40 cm,细线ac长50 cm,bc长30 cm,在c点系一质量为m的小球,在转动轴带着小球转动过程中,下列说法不正确的是 ( )
图6
A.转速小时,ac受拉力,bc松弛 B.bc刚好拉直时ac中拉力为1.25mg
C.bc拉直后转速增大,ac拉力不变 D.bc拉直后转速增大,ac拉力增大
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