牛顿运动定律(教师).doc

牛顿运动定律 1.粗糙水平面上放有P、Q两个木块，它们的质量依次为m1、m2，与水平面的动摩擦因数依次为μ1、μ2.分别对它们施加水平拉力F，它们的加速度a随拉力F变化的规律如图所示．下列判断正确的是(　　)A．m1m2，μ1μ2 B．m1m2，μ1μ2 C．m1m2，μ1μ2 D．m1m2，μ1μ2 解析　木块在水平面受到拉力和摩擦力作用，根据牛顿第二定律有 a＝＝F－μg，结合加速度a随拉力F变化的图象，a－F斜率代表，图象Q的斜率大，即m1m2，纵轴的截距是－μg，把图象延长得到纵轴截距如图，Q截距大说明μ2μ1.对照答案B对． 答案　B .如图所示，竖直平面内两根光滑细杆所构成的AOB被铅垂线OO′平分，AOB＝120°.两个质量均为m的小环通过水平轻弹簧的作用静止在A、B两处，A、B连线与OO′垂直，连线中O点高度为h，已知弹簧原长为h，劲度系数为k，现在把两个小环在竖直方向上均向下平移h，释放瞬间A环加速度为a，则下列表达式正确的是(　　) A．k＝mg/3h B．k＝mg/6hC．a＝g D．a＝g 解析　以位于A点的小环为研究对象受力分析如图所示，设此时弹簧伸长量为Δx，则有： kΔx＝mgtan30°，而Δx＝－h， 解得：k＝，所以A、B错误；同理分析小环下移h后的受力情况可得到：kΔx′cos30°－mgsin30°＝ma，而同时有Δx′＝－h，代入解得：a＝g，故C正确、D错误． 答案　C .游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道．甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处，下列说法正确的有(　　) A．甲的切向加速度始终比乙的大 B．甲、乙在同一高度的速度大小相等 C．甲、乙在同一时刻总能到达同一高度 D．甲比乙先到达B处 解析　设轨道的切线与水平面夹角为θ，小孩下滑过程的切向加速度a＝gsinθ，开始甲大于乙后来甲小于乙，A项错误；由机械能守恒可知，甲、乙在同一高度的速度大小相等，B项正确；画出甲、乙的速率—时间图象如图所示，由于两种情况路程相同(即图象与t轴所围的图形的面积相同)，最后的速率相同，由图可知甲比乙先到达B处，同一时刻，甲的位置总低于乙，C项错误，D项正确． 答案　BD .如图所示，一质量为m的物块A与直立轻弹簧的上端连接，弹簧的下端固定在地面上，一质量也为m的物块B叠放在A的上面，A、B处于静止状态．若A、B粘连在一起，用一竖直向上的拉力缓慢提B，当拉力的大小为0.5mg时，A物块上升的高度为L，此过程中，该拉力做的功为W；若A、B不粘连，用一竖直向上的恒力F作用在B上，当A物块上升的高度也为L时，A、B恰好分离．已知重力加速度为g，不计空气阻力，求： (1)弹簧的劲度系数k； (2)恒力F的大小； (3)A与B分离时的速度大小． 解析　(1)设弹簧原长为L0，没有作用力时，弹簧总长度为 L1＝L0－ 当F1＝0.5mg时，弹簧总长度为L2＝L0－＝L0－ 又由题意可知L＝L2－L1＝ 解得k＝. (2)A、B刚分离时，A不受B对它的弹力作用，经受力分析可得A的加速度为 aA＝＝0.5g 此时B的加速度为aB＝ 刚分离时应有aA＝aB 解得F＝1.5mg (3)设上升L过程中，弹簧减小的弹性势能为ΔEp，A、B粘连一块上升时，依据功能关系有： W＋ΔEp＝2mgL 在恒力F作用的过程中有： F·L＋ΔEp＝2mgL＋·2m·v2 可得：v＝ 质量为M的光滑圆槽放在光滑水平面上，一水平恒力F作用在其上促使质量为m的小球静止在圆槽上，如图所示，则(　　) A．小球对圆槽的压力为 B．小球对圆槽的压力为 C．水平恒力F变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力增大 D．水平恒力F变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力减小 解析　利用整体法可求得系统的加速度a＝，对小球利用牛顿第二定律可得小球对圆槽的压力为，所以只有C正确． 答案　C .一斜劈静止于粗糙的水平地面上，在其斜面上放一滑块m，若给m一向下的初速度v0，则m正好保持匀速下滑．如图所示，现在m下滑的过程中再加一个作用力，则以下说法正确的是(　　) A．在m上加一竖直向下的力F1，则m将保持匀速运动，M对地有水平向右的静摩擦力的作用 B．在m上加一个沿斜面向下的力F2，则m将做加速运动，M对地有水平向左的静摩擦力的作用 C．在m上加一个水平向右的力F3，则m将做减速运动，在m停止前M对地有向右的静摩擦力的作用 D．无论在m上加什么方向的力，在m沿斜面向下运动的过程中，M对地都无静摩擦力的作用 解析　给滑块一初速度v0，正好匀速下滑，对其受力分析，mgsinθ－μmgcosθ＝0，可得：μ＝tanθ；设施加力F，与斜面向上方向的夹角为α，隔离滑块，受力分析，如图甲所示，可得，Fcosα＋μFN