牛顿运动定律的应用图像应用

1.如图所示,物体m静止于倾斜角为θ的木板上，在θ缓慢增大直至开始滑动之前的过程中，下列说法中正确的是：（）A．物体所受的压力逐渐减小，摩擦力也逐渐减小B．物体对木板的压力逐渐增大，摩擦力也逐渐增大C．物体所受支持力和摩擦力的合力不变D．物体所受重力，支持力和摩擦力的合力逐渐增大2.（江苏省）一个小球从空中某点自由释放，落地后立即以大小相等的速度竖直向上弹起，然后上升到最高点。假设小球在上升和下降过程中受到大小恒定的阻力，规定竖直向下的方向为正方向，则下列v-t图象中能正确反映这一过程的是（）3.静止物体受到合外力随时间变化图象如下图所示，它的速度随时间变化的图象是下图中的哪个（）4．质量为200kg的物体，置于升降机内的台秤上，从静止开始上升。运动过程中台秤的示数F与时间t的关系如图所示，求升降机在7s钟内上升的高度（取g＝10m/s2）5.空间探测器从某一星球表面竖直升空。已知探测器质量为1500Kg，发动机推动力为恒力。探测器升空后发动机因故障突然关闭，图6是探测器从升空到落回星球表面的速度随时间变化的图线，则由图象可判断该探测器在星球表面达到的最大高度Hm为多少m？发动机的推动力F为多少N？6.（辽宁抚顺市）一质量m=2.0kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37º足够长的斜面，某同学利用传感器测出了小物块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机做出了小物块上滑过程的速度—时间图线，如图所示。（取sin37º=0.6cos37º=0.8g=10m/s2）求：（1）小物块冲上斜面过程中加速度的大小；（2）小物块与斜面间的动摩擦因数；（3）小物块返回斜面底端时的速度大小（结果保留一位小数）。7.（哈尔滨市）一质量m=40kg的小孩站在竖直电梯内的体重计上。电梯从t=0时刻由静止开始启动，在0到7s内体重计示数F的变化如图所示。试问：取g=10m/s2。（1）小孩乘电梯是上楼还是下楼？简述理由；（2）在这段时间内电梯t/sv/(m·s-1)02.04.06.08.00.20.40.60.81.0mOOOOvttvvvtttABCD2560F/Nt/s1344004403607第22题图运动的距离是多少？8.一质量为m=10kg的物体在水平拉力F=10N的作用下,沿水平面运动,其S-t图象为右图14所示,则物体与水平面间的摩擦因数是多少？（g=10N/kg）9.如图15－(a)所示，质量m=2.0kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2．从t=0时刻起，物体受到一个水平力F的作用而开始运动，前8s内F随时间t变化的规律如图15－(b)所示．g取10m/s2求：(l)在图15－(c)的坐标系中画出物体在前8s内的v－t图象．（要有过程分析）(2）前8s内物体的位移10.（辽宁省营口市）质量ｍ=2kg的物体在光滑平面上运动，其分速度VX和Vy随时间变化的图线如下图(a)、(b)所示，（已知Sin370=0.6,Cos370=0.8）求：（1）物体的初速度。（2）物体所受的合力。（3）t=8S时物体的速度。（4）t=4S时物体位移的大小。11．（浙江省）质量为30kg的小孩坐在10kg的雪橇上，大人用与水平方向成37°斜向上的拉力拉雪橇，拉力的大小为200N，雪橇与地面间的动摩擦因数为0.2，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.（1）作出正确受力分析示意图；（2）求雪橇对地面的压力大小；（3）求雪橇运动的加速度大小。12.（辽宁鞍山市）如图所示。小车内有一质量为M1＝0.4Kg的小球用细线吊在车内的顶棚上，车厢内的地板上有一质量为M1＝15Kg的木箱。当小车向右作匀加速直线运动时，细线与竖直方向的夹角为θ＝370，木箱与地板相对静止。(g＝10m／S2)试求：（1）小车运动的加速度大小和细线对小球的拉力大小。（2）木箱受到的摩擦力大小。13．（芜湖市）2008年l2月12日全国中等城市规模最大的科技馆——芜湖科技馆开门迎客。在科技馆中的水平地面上有一个质量为4kg的物体，在与水平方向成37o角的斜向上的拉力F作用下，从静止开始运动，经过一段时间后撤去拉力F，又经过一段时间后，物体停止运动。工作人员用先进的仪器测量数据并用电脑描绘出物体全过程的v—t图象如图l0所示，很快计算出了地面的动摩擦因数。请你利用学过的知识求解：物体与地面的动摩擦因数为多大?拉力F为多大?14．（云南玉溪一中）.如图13所示,在光滑的水平面F/Nt/s10-100458baFmt/s0v/m.s-11234567824681012c上放有一个长木板M,它的长度为L.现有一个小木块m以一定的初速度v从木板的左端滑向右端,到达木板M右端时,m的速度变为（1/3）v,M、m间的动摩擦因数为μ.求：(1)m在M上滑行的时间(2)m滑到M右端时M的速度(3)它们各自滑行的距离.答案1.C2.C3.A4.解析：在０～2s这段时间内台秤示数为3000Ｎ，即超重1000N，这时向上的加速度211/5smMMgFa；在2～5s这段时间内台秤的示数为2000N，等于物体的重力，说明物体做匀速运动；在5～7s这段时间内，台秤的示数为F3＝1000N，比物重小1000N，即失重，这时物体做匀减速上升运动，向下的加速度232/5smMFMga。画出这三段时间内的v-t图线如图所示，v-t图线所围成的面积值即表示上升的高度，由图知上升高度为：h＝50m.5．Hm=480mF=11250N6.解析：（1）a=8m/s2-(2)FN-mgcosθ=0⑴Ff+mgsinθ=ma⑵Ff=μFN⑶µ=0.25（3）小物块上滑距离s=1/2v0t=4mmgsinθ-μmgcosθ=ma；v2=2as；v=5.7m/s7.(1)下楼，因为电梯是由静止开始运动，且处于失重状态，所以电梯只能。向下运动。（2）10m8.解：由图象可知物体做匀速运动NfF10（5分）ƒ=μFN（3分）FN=mg（3分）由三式得∴1.010010FNf9.22.解：（1）前4s内，受牵引力和摩擦力21/34.smmgFa（2分）smtav/12114（1分）mtaS24212111（1分）4s━5s内，受阻力和摩擦力22/7.smmmgFasmtavv/522452S=mtvv5.82254撤去F后，只受摩擦力23/2.smmmga由3350tav知，物体还需经savt5.2353停止运动mtvS25.620353运动规律如v—t图象所示。（2）前8秒内的位移mSSSS75.3832110.由图像可知物体的初速度υ0（1）υ0=υx=3m/s方向沿x轴正向（2分）（2）由υy—t图像可知物体的加速度a=△t△υy=0.5m/s2由牛顿第一定律F=ma=2×0.5N=1N，方向沿y轴正方向（3）t=8s末，υx=3m/sυy=4m/s11.解：（1）受力分析示意图如图所示（2）选小孩和雪橇整体为研究对象：竖直方向受力平衡：Fsinθ+FN=mg得FN=mg—Fsinθ=280N雪橇对的地面压力/NF是地面对雪橇支持力FN的反作用力，所以雪橇对的地面压力：/NF=FN=280N（2）水平方向由牛顿第二定律有：Fcosθ—Ff=maFf=μFN由上式解得：a=2.6m/s212.解：（1）以M1为研究对象，由牛顿第二定律得TCosθ＝M1g（2分）TSinθ＝M1a（2分）代入数据后，两式联立解得T＝5.0（N）a＝7.5（m／S2）（1分）（2）以M2为研究对象，由牛顿第二定律得f＝M2a＝90（N）13.加速过程：Fcos37o-uN=ma1N=mg-Fsin37o由图像知：a1=1m／s2(1分)减速过程：-umg=ma2(2分)由图像知：a2=-0.5m／s2u=0.050F=7.23N14.解：m,M两物体受力分析图如右所示m木块在木板上做匀减速直线运动,M木板做匀加速直线运动（1）当木块滑上木板时,∑F=f=μmg=ma得a=μg,由（2）M受g32vgv3vavvt0t到m的反作用力∑F=f=μmg=Ma′得Mmga由（3）木板位移据几何关系sm=sM+L木块位移,3M2mvg32vMmgtavm.Mg92mvg32vMmg21ta21s222MLMg92mvs2m