牛顿第二定律习题和答案(要过程)
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解决时间 2021-03-01 13:17
- 提问者网友:刪除丶後
- 2021-02-28 13:16
牛顿第二定律习题和答案(要过程)
最佳答案
- 二级知识专家网友:哭不代表软弱
- 2021-02-28 14:25
将金属块用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中,如图所示,在箱的上顶板和下顶板安有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动,当箱以a=2.0m/s2的加速度作竖直向上的匀减速运动时,上顶板的传感器显示的压力为6.ON,下顶板的传感器显示的压力为10.ON,g取10m/s2
(1)若上顶板的传感器的示数是下顶板的传感器示数的一半,试判断箱的运动情况。
(2)要使上顶板传感器的示数为O,箱沿竖直方向的运动可能是怎样的?
【分析与解答】 以金属块为研究对象,设金属块的质量为m,根据牛顿第二定律,有F2+mg-F1=ma
解得m=O.5kg
(1)由于上顶板仍有压力,说明弹簧的长度没有变化,因此弹簧弹力仍为lO.ON,可见上顶板的压力是5N,设此时的加速度为a1,根据牛顿第二定律,有
F1-F1/2-mg=mal,
即得a1=O,即此时箱静止或作匀速直线运动。
(2)要想上顶板没有压力,弹簧的长度只能等于或小于目前的长度,即下顶板的压力只能等于或大干10.ON,这时金属块的加速度为a2,应满足
ma2≥10.O-mg.
得a2≥10m/s2,即只要箱的加速度为向上,等于或大于10m/s2(可以向上作加速运动,也可以向下作减速运动),上顶板的压力传感器示数为零。
(1)若上顶板的传感器的示数是下顶板的传感器示数的一半,试判断箱的运动情况。
(2)要使上顶板传感器的示数为O,箱沿竖直方向的运动可能是怎样的?
【分析与解答】 以金属块为研究对象,设金属块的质量为m,根据牛顿第二定律,有F2+mg-F1=ma
解得m=O.5kg
(1)由于上顶板仍有压力,说明弹簧的长度没有变化,因此弹簧弹力仍为lO.ON,可见上顶板的压力是5N,设此时的加速度为a1,根据牛顿第二定律,有
F1-F1/2-mg=mal,
即得a1=O,即此时箱静止或作匀速直线运动。
(2)要想上顶板没有压力,弹簧的长度只能等于或小于目前的长度,即下顶板的压力只能等于或大干10.ON,这时金属块的加速度为a2,应满足
ma2≥10.O-mg.
得a2≥10m/s2,即只要箱的加速度为向上,等于或大于10m/s2(可以向上作加速运动,也可以向下作减速运动),上顶板的压力传感器示数为零。
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- 1楼网友:狙击你的心
- 2021-02-28 15:45
5、用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤 略 例1:物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合外力的方向之间的关系是: a.速度方向、加速度方向、合外力方向三者总是相同的 b.速度方向可与加速度成任何夹角,但加速度方向总是与合外力的方向相同 c.速度方向总是与合外力方向相同,而加速度方向可能与速度方向相同,也可能不相同 d.速度方向总是与加速度方向相同,而速度方向可能与合外力方向相同,也可能不相同。 此正确答案应为b 例2:一个物体受几个力的作用而处于静止状态,若保持其余几个力不变,而将其中一个力f1逐渐减小到零,然后又逐渐增大到f1(方向不变),在这个过程中,物体的 a.加速度始终增大,速度始终增大 b.加速度始终减小,速度始终增大 c.加速度先增大,后减小,速度始终增大直到一定值 d.加速度和速度都是先增大后减小 此题答案应为“c” 例3:如图所示,在马达驱动下,皮带运输机的皮带以速率v向右水平运行,现将一块砖正对皮带上的a点轻轻地放在皮带上,此后 a.一段时间内,砖块将在滑动摩擦力的作用下对地做加速运动 b.当砖的速率等于v时,砖块与皮带间摩擦力变为静摩擦力 c.当砖块与皮带相对静止时它位于皮带上a点的右侧的某一点b d.砖块在皮带上有可能不存在砖块与皮带相对静止的状态 此题答案应为ad 例4:自由下落的小球下落一段时间后与弹簧接触,从它接触弹簧开始到弹簧后缩到最短的过程中,小球的速度、加速度的变化情况是怎样的? 解答:运动过程分三段 (1)加速度逐渐减小的变加速运动 (2)速度达到最大 (3)加速度逐渐增大的变减速运动,直到速度减小为零 例5:如图所示,质量均为m的a、b两球之间系着一条不计质量的轻弹簧,放在光滑的水平面上,a球紧靠墙壁,今用力f将b球向左推压弹簧,平衡后,突然将力f撤去的瞬间,则 a.a球的加速度为 b.a球的加速度为零 c.b球的加速度为 d.b球的加速度为0 此题正确答案应为bc 例6:一质量为m的小球,用两根细绳悬吊处于静止,其中a、b绳水平,ob绳与竖直方向成 角,如图所示 (1)当剪断水平绳ab的瞬间,小球加速度多大?方向如何?此时绳ob的拉力多大? (2)若剪断绳ob,则小球的加速度又是多大?方向如何?绳ab的拉力多大? 例7:一根质量为m的木棒,上端用细绳系在天花板上,棒上有一质量为m的猴子,如图所示,若将绳子剪断,猴子沿棒向上爬,仍保持与地面间高度不变,求这时木棒下落的加速度。 解法一:分别以棒和猴为对象,作其受力分析图。 猴子:mg = f (1) 木棒:mg + f = ma (2) (1)(2)联立:mg + mg = ma ∴ 解法二: 由牛顿第二定律有: (m + m)g = ma,∴ 五、力学单位制 1、什么是单位制: 基本单位和导出单位一起组成了单位制 2、力学单位制 在力学中,我们选定长度、质量和时间三个物理量的单位,作为基本单位,力学中的导出单位,如:速度单位,加速度单位,力的单位,密度单位等。 3、国际单位制的物理意义。 解:(1)剪断水平绳ab时,由于得力的作用效果,重力的一个分力拉bo绳,另一个分力使球沿垂直于绳ob的方向向下运动,mgsin = ma, ∴ a = g sin ,方向垂直于ob向下,绳ob的拉力tob = mg cos (2)当剪断ob绳,此时小球在重力作用下沿竖直方向向下运动,其加速度就是重力加速度g,而绳ab的拉力为
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