牛顿第二定律的应用分类训练

1图2F1牛顿第二定律的应用（以下各题取2/10smg）第一类：由物体的受力情况确定物体的运动情况1．如图1所示，用F=6.0N的水平拉力，使质量m=2.0kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。（1）求物体的加速度a的大小；（2）求物体开始运动后t=4.0s末速度的大小；2．如图2所示，用F1=16N的水平拉力，使质量m=2.0kg的物体由静止开始沿水平地面做匀加速直线运动。已知物体所受的滑动摩擦力F2=6.0N。求：(1)物体加速度a的大小；(2)物体开始运动后t=2.0s内通过的位移x。3．一辆总质量是4.0×103kg的满载汽车，从静止出发，沿路面行驶，汽车的牵引力是6.0×103N，受到的阻力为车重的0.1倍。求汽车运动的加速度和20秒末的速度各是多大?4．如图3所示，一位滑雪者在一段水平雪地上滑雪。已知滑雪者与其全部装备的总质量m=80kg，滑雪板与雪地之间的动摩擦因数μ＝0.05。从某时刻起滑雪者收起雪杖自由滑行，此时滑雪者的速度v=5m/s，之后做匀减速直线运动。求：（1）滑雪者做匀减速直线运动的加速度大小；（2）收起雪杖后继续滑行的最大距离。5．如图所示，一个质量为m=20kg的物块，在F=60N的水平拉力作用下，从静止开始沿水平地面向右做匀加速直线运动，物体与地面之间的动摩擦因数为0.10，（1）画出物块的受力示意图（2）求物块运动的加速度的大小（3）求物块速度达到smv/0.6时移动的距离图1F图3图7F2第二类：由物体的运动情况确定物体的受力情况1、列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶，在100s内速度由5.0m/s增加到15.0m/s.（1）求列车的加速度大小．（2）若列车的质量是1.0×106kg，机车对列车的牵引力是1.5×105N，求列车在运动中所受的阻力大小．2，静止在水平地面上的物体，质量为20kg，现在用一个大小为60N的水平力使物体做匀加速直线运动，当物体移动9.0m时，速度达到6.0m/s，求：（1）物体加速度的大小（2）物体和地面之间的动摩擦因数3、一辆质量为1.0×103kg的小汽车正在以10m／s的速度行驶．现在让它在12.5m的距离内匀减速地停下来，求所需的阻力．4、质量为40kg的物体静止在水平面上,当在400N的水平拉力作用下由静止开始经过16m时,速度为16m/s,求物体受到的阻力是多少?图3-283F37第三类正交分解法在牛顿第二定律中的应用1.地面上放一木箱，质量为10kg，用50N的力与水平方向成37°角拉木箱，使木箱从静止开始沿水平面做匀加速直线运动，假设水平面光滑，（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）画出物体的受力示意图（2）求物块运动的加速度的大小（3）求物块速度达到smv/0.4时移动的位移2．如图，质量m=2kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的滑动摩擦因数25.0，现在对物体施加一个大小F=8N、与水平方向夹角θ=37°角的斜下上的推力．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2，求（1）物体运动的加速度（2）物体在拉力作用下5s内通过的位移大小。3、如图所示，质量为m的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度a向上减速运动，a与水平方向的夹角为．求人受的支持力和摩擦力．4第四类牛顿第二定律的应用——斜面问题1、质量为m的物体从倾角为θ的光滑斜面顶端由静止滑下，斜面长度为l，求（1）物体的加速度（2）下滑到斜面底端所以时间（3）下滑到斜面底端时物体的速度2、一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角θ=30°，滑雪板与雪地的动摩擦因数是0.2，求5s内滑下来的路程和5s末的速度大小.3、一位滑雪者如果以v0＝30m/s的初速度沿直线冲上一倾角为300的山坡，从冲坡开始计时，至4s末，雪橇速度变为零。如果雪橇与人的质量为m＝80kg，求滑雪人受到的阻力是多少。（g取10m/s2）4、质量m＝4kg的物块，在一个平行于斜面向上的拉力F＝40N作用下，从静止开始沿斜面向上运动，如图所示，已知斜面足够长，倾角θ＝37°，物块与斜面间的动摩擦因数µ＝0.2，力F作用了5s，求物块在5s内的位移及它在5s末的速度。（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）Fθm5第五类牛顿第二定律的应用——两过程问题（水平面）1、质量为2kg的物体置于水平地面上，用水平力F使它从静止开始运动，第4s末的速度达到24m/s，此时撤去拉力F，物体还能继续滑行72m.求：（1）水平力F（2）水平面对物体的摩擦力2、如图，质量为2kg的物体，受到F=20N的方向与水平方向成37角的拉力作用，由静止开始沿水平面做直线运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.4，当物体运动2s后撤去外力，求：（1）2s末物体的速度大小？（2）撤去外力后，物体还能运动多远？（2/10smg）第六类牛顿第二定律的应用——两过程问题（平面+斜面）1、在某一旅游景区,建有一山坡滑草运动项目.该山坡可看成倾角θ=30°的斜面,一名游客连同滑草装置总质量m=80kg,他从静止开始匀加速下滑,在时间t=5s内沿斜面滑下的位移x=50m.(不计空气阻力,取g=10m/s2).问:(1)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力f为多大？(2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大？(3)设游客滑下50m后进入水平草坪,试求游客在水平面上滑动的最大距离.2、如图所示，ABC是一雪道，AB段位长mL80倾角37的斜坡，BC段水平，AB与BC平滑相连，一个质量kgm75的滑雪运动员，从斜坡顶端以smv/0.20的初速度匀加速下滑，经时间st5.0到达斜面底端B点，滑雪者与雪道间的动摩擦因数在AB段和BC段都相同，求：（1）运动员在斜坡上滑行时加速度的大小F376（2）滑雪板与雪道间的动摩擦因数（3）运动员滑上水平雪道后，在st0.2'内滑行的距离x第七类牛顿第二定律的应用——传送带问题1、水平传送带A、B以v＝1m/s的速度匀速运动，如图所示A、B相距L=2.5m，将质量为m=0.1kg的物体（可视为质点）从A点由静止释放，物体与传送带间的动摩擦因数＝0.1，（g＝10m/s2）求：（1）滑块加速时间（2）滑块加速阶段对地的位移和对传送带的位移（3）滑块从A到B所用的时间第八类牛顿第二定律的应用——连接体问题1,光滑的水平面上有质量分别为m1=2kg，m2=1kg的两物体静止靠在一起(如图),现对m1施加一个大小为F=9N方向向右的推力作用。求此时物体m2受到物体m1的作用力F12.如图所示，两个质量相同的物体1和2，紧靠在一起放在光滑的水平面上，如果它们分别受到水平推力F1和F2的作用，而且F1＞F2，则1施于2的作用力的大小为（）A．F1B．F2C．（F1+F2）/2D．（F1-F2）/23、如图所示，质量为m=5kg的木块放在光滑水平桌面上，细绳栓在木块上，并跨过滑轮，试求木块的加速度：（1）用大小为F=50N的力向下拉绳子（2）把一质量为M=5kg的重物挂在绳子上mM12F1F27第九类牛顿第二定律的应用——图像问题1.物体在水平地面上受到水平推力的作用，在6s内力F的变化和速度v的变化如图所示，则物体的质量为______kg，物体与地面的动摩擦因数为______.3.汽车在两站间行驶的v-t图象如图所示，车所受阻力恒定，在BC段，汽车关闭了发动机，汽车质量为4t，由图可知，汽车在BC段的加速度大小为m/s2，在AB段的牵引力大小为N。在OA段汽车的牵引力大小为N。第十类:极值问题1、如图所示，mA=1kg，mB=2kg，A、B间静摩擦力的最大值是5N，水平面光滑。用水平力F拉B，当拉力大小分别是F=10N和F=20N时，A、B的加速度各多大？第十一类：牛顿第二定律的应用——超重、失重物体对水平支持物的压力（或对竖直悬挂物的拉力）大于物体所受重力的情况称为超重现象；前者小于后者的情况称为___________现象。若物体对水平支持物的压力（或对竖直悬挂物的拉力）等于零，物体处于___________状态，物体所受重力仍然___________（填“存在”或“消失”）。超重还是失重是由加速度的___________决定的，若加速度___________，物体处于超重状态。1.某人在地面上最多能举起60kg的物体，而在一个加速下降的电梯里最多能举起80kg的物体。（g＝10m/s2）求：（1）此电梯的加速度多大？（2）若电梯以此加速度上升，则此人在电梯里最多能举起物体的质量是多少？v/(m/s)10501020304050t/sαβAαBαABF8BAB图5F图3ABC【自主练习:】1.质量为60kg的人，站在运动的电梯里的台秤上，台秤的指数为540N，问电梯的加速度是多少？电梯可能在做什么运动?（g=10m/s2）2.一个质量为50kg的人，站在竖直向上运动的升降机地板上。他看到升降机上挂着一个重物的弹簧秤上的示数为40N。该重物的质量为5kg，这时人对升降机地板的压力是多大？（g=10m/s2）第十二类:牛顿第二定律的应用——瞬间分析问题1.小球A、B的质量分别为m和2m，用轻弹簧相连，然后用细线悬挂而静止，在剪断弹簧的瞬间，求A和B的加速度各为多少？【自主练习:】1．如图所示，木块A和B用一弹簧相连，竖直放在木板C上，三者静止于地面，它们的质量比是1:2:3，设所有接触面都是光滑的，当沿水平方向迅速抽出木块C的瞬时，A和B的加速度aA＝，aB＝。2．如图所示，用轻弹簧相连的A、B两球，放在光滑的水平面上，mA＝2kg,mB＝1kg，在6N的水平力Ｆ作用下，它们一起向右加速运动，在突然撤去F的瞬间，两球加速度aA＝aB＝。图1BA1题图