牛顿第二定律典型题习题与答案(2)

余生指教 分享 2021-09-28 下载文档

解:设摩擦因数为u

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下滑加速度满足VT+ ^2 = 60,求得a = 4

则下滑的加速度ma = mgsin30 - umgcos30 ,带入数据求得

u =

14.质量mA=2Kg的物体A放在倾角为θ=37°的斜面上时恰好能匀速下滑现用细线系住物体A并平行于斜面向上绕过光滑定滑轮另一端系住物体B释放后物体A沿斜面以加速度a=2m/s2匀加上滑求1物体A与斜面间的动摩擦因数2物体B的质量

解:1,mgsinθ = umgcosθ ,得u = tanθ =

2,设物体质量为M

则Mg - mg(sinθ + umgcosθ) = (M + m)a

代入数据求得M =

40. 滑块A、B被水平力F压紧在竖直墙上处于静止状态。已知A重30N,B重20N,A、B间的摩擦因数为,B与墙面间的动摩擦因数为,那么:

(1)要使滑块A、B都保持平衡,力F至少要多大?

(2)若A、B间动摩擦因数为,则要使滑块A、B保持平衡,力F至少要多大?

解:设B与墙,A与B的摩擦因数分别为u1,u2,质量分别为m1,m2。

要使A,B相对静止且B不下滑,应该满足一下条件

F*u1 - G1 > G2 ,F*u2>G1

1,F* - 30 > 20 ,F*>30 , 联立求得F最小应该为250N

2,F* - 30 > 20 ,F*>30,联立求得F最小值应该为300

15.质量为1Kg,长为=的木板上放置质量为的物体B,平放在光滑桌面上,B位于木板中点处,动摩擦力为求(1)至少用多大拉木板,才能使木板从B下抽出(2)当拉力为牛时,经过多少时间A板从B下抽出?此过程B对地的位移是多少?

解:1.,设力为F,若能抽出,则

F/(1+ ) > ug ,得F 最小值为

2,设时间为t ,木板的加速度a1 = (- umg)/1= 3 ,物块的加速度a2 = ug = 1

物块相对于木板的加速度为a = 3-1=2 ,木板和木块的相对位移为

有^2 = ,解得t =

物块的运动的距离L = *a2*t^2 =

所以B的位移为 + =

16.装满水的瓶子,装一半水的瓶子,空瓶子,哪个最不容易倒?瓶子都一样,竖直摆放

解:这个问题要看怎么理解

1。如果是处在惯性系中

这个“不容易的程度”,如果是用把瓶子推到所需要的外力矩来衡量。

显然,你要想推到装满水的瓶子,肯定需要的力要比推倒半瓶水的力要大。

既然说到重心,为什么半瓶水的重心最低,在这里却不是最不容易倒呢?因为我们还必须要考虑质量,重心越低,越稳定,是个相对的概念,如果要具体比较,那么应该在质量相等的前提下进行比较。

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楼上所说,都不严谨。半瓶水和一瓶水质量都不一样,不能从重心高低的角度来理解哪个更不容易到。应该从力矩的角度分析。

这个“不容易的程度”,如果是用把瓶子在保持平衡的状态下,能与竖直方向形成的最大夹角来衡量的话,对于固体,是可以用重心越低越不容易倒来说明的

2。如果是处在非惯性系中

比如,瓶子都放在车上,但是车突然减速。这个时候用重心越低,越不容易倒,是没问题的。重心越低,越不容易被“甩倒”

就这个题来说,半瓶水重心最低,但是装满水的瓶子最难被推到。我们不能因为空瓶子重心和装满水的瓶子的重心都是在中间,就认为他们一样不容易倒,要考虑到质量因素,以及所处的是不是惯性系等因素去分析。

17.将一物体竖直上抛,它所受重力是10N,运动中所受空气阻力是2N,经过一段时间后落回原处。在物体上升和下降过程中,求:

1.加速度大小之比

2.上升和下降的时间比

解:1,上升受合外力为12N,下降合外力为

加速度比等于外力比,为a1:a2= 12:8

2,由于位移相等所以a1*t1^2 = a2*t2^2

得t1:t2 = 跟(a2/a1)= 跟2 :跟3

18. m1=4kg木块叠放在m2=5kg木块上,m2放在光滑的水平面上,恰使m1相对m2开始滑动时作用于木块m1上的水平拉力F =12N,那么,至少用多大水平拉力F2拉木块m2,蔡恰使m1相对于m2开始滑动

解:摩擦因数u = 12(/m1*g)=

恰使m1相对于m2开始滑动

则应有F2/(m1 +m2) = 12/m1

求得F2 = 27N

19. 物体放在水平面上,用于水平面方向成30°角的力拉物体时,物体匀速前进。若此力大小不变,改为水平方向拉物体,物体仍能匀速前进,求物体与水平面间的动摩擦因数

解:根据题意可知

Fcon30 = u(G - Fsin30)u

F = uG

将F带入上式得到uGsin30 = uG(1-usin30),约去uG

可求u = 2 - 跟3

20. 有一块木板静止在光滑足够长的水平面上,木板的质量为4千克,长度为1米,木板右端放着一个小滑块,质量为1 千克,它与木板间的动摩擦因数为,问:用28牛的水平恒力拉木板,需多长时间能将木板从滑块下抽出

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解:先判断是否能发生相对滑动:假设不滑动,那么整体的加速度为28/(4+1) = ,但是小木块能获得的最大加速度为4 ,所以,一定发生相对滑动

滑动时,物块的加速度为a1= = 4 ,木板的加速度a2 = (28-4)/4 = 6

设时间为t恰好抽出

则*a1*t^2 +1 = *a2*t^2 ,带入数据求得

t = 1s

21.一名消防队员在演习训练中,沿着长为12m的竖立在地面上的钢管往下滑。这名消防队员质量为60kg,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零,如果加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3s,那么该消防队员下滑过程中的最大速度为多少?加速下滑和减速下滑时,消防队员与钢管间的摩擦力分别为f1 和f2,则f1:f2=?(g=10m/s2)

解:设最大速度为V ,减速下滑的加速度为a,用时间为t1,减速的长度为L ,

V = a*t1 = 2a1*(3-t1),求得t1 = 2s

则V^2 = 2aL ,V^2 = 2*2a*(12-L )

两式子一比,求得L = 8m ,

有*t1^2 = L =8 ,得a = 4m/s^2

所以最大加速度为2a = 8m/s^2

根据合外力与加速度关系有:mg - f2 = m*a

mg -f1=2ma

本别求出f2 = 6m ,f1= 2m

f1:f2 = 1/3

22.人和车总重900牛,车上的人用20牛得力拉绳子,小车做匀速直线运动,则小车所收到的阻力?

解:人站在车上,一定一动,定滑轮记在墙上,动滑轮上有俩股绳

整体看,人与车组成的体统受力平衡,并且任何车一共被三根绳子拉着,设车受到的摩擦为f

则20*3 - f =0

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