牛顿第二定律计算题专题训练.docx

物理学业水平测试计算题考前强化训练
1、质量为2kg的物体，静止放在光滑的水平面上，在8N的水平拉力作用下，
（1）物体运动的加速度为多少？
（2）经5s物体运动了多远？5s末的速度是多大？

2、一辆汽车的总质量是4.0×103kg，牵引力是4.8×103N，从静止开始运动，经过10s前进了40m，求汽车受到的阻力。

m
F

3．如图所示，质量m= 2kg的物体原静止在水平地面上，它与地面间的动摩擦因数为μ=0.4，一个沿水平方向的恒力F= 12N作用在这个物体上，（g取10m/s2）求：
（1）物体运动的加速度多大？
（2）开始运动后3s内物体发生的位移x的大小是多少？
（3）开始运动后3s末物体的速度是多大？拉力的瞬时功率多大？

4、质量为2kg的物体，静止放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当受到8N的水平拉力作用时，
（1）物体运动的加速度为多少？
（2）经5s物体运动了多远？5s末的速度是多大？
（3）5s末撤去拉力，求8s末的速度是多大？
（4）5s末撤去拉力，则再经10s的位移是多大？

5、一辆载重汽车重104kg，司机启动汽车，经5s行驶了15m。设这一过程中汽车做匀加速直线运动，已知汽车所受阻力f=5×103N，取g=10m/s2，求：
（1）汽车在此过程中的加速度大小；
（2）汽车发动机的牵引力大小。

6、质量为1kg的物体放在水平面上，它与水平面的动摩擦因素为0.2 ,若该物体受到一个水平方向的、大小为5N的力的作用后开始运动，则（1）物体运动的加速度是多大？（2）当它的速度达到12m/s时，物体前进的距离是多少？

7、如图所示，质量为60kg的滑雪运动员，在倾角为30°的斜坡顶端，从静止开始匀加速下滑90m到达坡底，用时10s．若g取10m/s2，求⑴运动员下滑过程中的加速度大小；⑵运动员到达坡底时的速度大小；⑶运动员受到的合外力大小．

8、一架老式飞机在高出地面0.81km的高度，以2.5×102km／h的速度水平飞行。
（1）飞机上投下的炸弹经多少时间落在指定的目标上？
（2）为了使飞机上投下的炸弹落在指定的目标上，应该在与轰炸目标的水平距离为多远的地方投弹？（g取9.8m/s2，不计空气阻力）

9．一小球在某高处以v0＝10m/s的初速度被水平抛出，落地时的速度vt＝20m/s，不计空气阻力，求：
(1) 小球被抛出处的高度H和落地时间t
（2）小球落地点与抛出点之间的距离s
(3) 小球下落过程中，在何处重力势能与动能相等

O

l
v
m
10．用一根长为l的轻质不可伸长的细绳把一个质量为m的小球悬挂在点O，将小球拉至与悬点等高处由静止释放，如图所示。求：
（1）小球经过最低点时的速度大小；
（2）小球经过最低点时，细绳的拉力F。

O
a
b
v0
11．如图所示，长为L的细绳一端与一质量为m的小球（可看成质点）相连，可绕过O点的水平转轴在竖直面内无摩擦地转动。
在最低点a处给一个初速度，使小球恰好能通过最高点完成
完整的圆周运动，求：
（1）小球过b点时的速度大小；
（2）初速度v0的大小；
（3）最低点处绳中的拉力大小。

12．一根长L=60cm的绳子系着一个小球，小球在竖直平面内作圆周运动。已知球的质量，求：
（1）试确定到达最高点时向心力的最小值；
（2）小球能够到达最高点继续做圆周运动的最小速度；
（3）当小球在最高点时的速度为时，绳对小球的拉力。（g=10m/s2）

13、绳系着装有水得小水桶，在竖直平面内做圆周运动。水的质量m＝0.5kg，绳长L＝60cm，已知在运动过程中水始终没有流出。g取10m/s2，求：
（1）水桶运动到最高点时的速率至少多大？
（2）如果运动到最高点时的速率v＝3m/s，水对桶底的压力多大？
（3）如果运动到最低点时的速率v＝3m/s，水对桶底的压力多大？

14、如图所示，圆盘绕轴匀速转动时，在距离圆心0.8m处放一质量为0.4kg的金属块，恰好能随圆盘做匀速圆周运动而不被甩出，此时圆盘的角速度为120rad/min．求：
（1）金属块的线速度和金属块的向心加速度．
（2）金属块受到的最大静摩擦力．
（3）若转速增加到4rad／s时，为使小木块刚好与转盘保持相对静止，那么木块应放在离轴多远的地方。

h
r
15、如图所示，一质量为2Kg的小球从离地h=0.45m的地方沿光滑的直轨道由静止开始下滑，然后沿半径r=0.15m的光滑圆弧运动。（1）当小球运动到圆弧轨道最低点时，小球的速度是多少？小球对轨道的压力是多少？（2）当小球运动到圆弧轨道最高点时，小球的速度是多少？小球对轨道的压力是多少？

16、质量为25Kg的小孩坐在秋千板上，小孩离栓绳子的横梁2.5m。如果秋千摆到最高点时，绳子与竖直方向的夹角为60度，秋千板摆到最低点时，小孩对秋千板的压力是多大？

17、如图，一质量为m=10kg的物体，由1/4光滑圆弧轨道上端从静止开始下滑，到达底端后沿水平面向右滑动1m距离后停止。已知轨道半径R=0.8m，g=10m/s2，求：
（1）物体物体滑至圆弧底端时的速度大小
（2）物体物体滑至圆弧底端时对轨道的压力大小
（3）物体沿水平面滑动过程中克服摩擦力做的功

18、如图一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部．（取g＝10m/s2）
（1）此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？
（2）如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？
（3）汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零？

19、一同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系，他的实验如下：在离地面高度为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的一个钢球接触，当弹簧处于自然长度时，小钢球恰好在桌子边缘，如图所示。让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，使钢球沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行后落到水平地面，水平距离为s.
(1)请你求出小球刚离开桌面时的速度v0；
s
h

(2)请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、水平距离s等物理量的关系式；
(3)弹簧长度的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示：
组数
1
2
3
4
5
6
弹簧长度被压缩量x/cm
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
钢球飞行水平距离s/m
1.01
1.05
2.01
2.48
3.01
3.50
从上面的实验数据，你猜测弹簧的弹性势能Ep与弹簧长度的压缩量x之间有关系？依据哪几组数据？

20．如图所示，质量m=2kg的木块置于光滑水平面上，在大小F=8N、方向与水平面成θ=60°夹角斜向上的拉力作用下，从静止开始沿水平面做匀加速直线运动．求：
θ
F
第20题图
（1）木块所受的合力大小；
（2）木块加速度的大小；
（3）在t =3s时间内木块位移的大小．

21、以30m/s的初速度水平抛出一个物体，经s的时间落到地面上，不计空气阻力，g取lOm／s2．求：
(1)物体落地时相对于抛出点的水平位移；
(2)物体落地时相对于抛出点的竖直位移；
(3)物体落地时的速度方向．

22、从0.8m高的地方用玩具手枪水平射出一颗子弹，初速度是2.5m／s，求这颗子弹运动至落地飞行的水平距离．

23、如图所示，半径为R的光滑圆形轨道位于竖直平面内，一质量为m小球沿其内侧作圆周运动，经过最低点时速度，求：（1）小球经过最低点时对轨道的压力是多少？（2）小球经过最高点时速度的大小V2？

24．在足够高处将质量m=1kg的小球沿水平方向抛出，已知在抛出后第2s末时小球速度大小为25m/s，取g=10m/s2，求：
(1) 第2s末时小球下降的竖直高度h；
(2) 小球沿水平方向抛出时的初速度大小。

25．现在有一种叫做“魔盘”的娱乐设施（如图），“魔盘”转动很慢时，盘上的人都可以随盘一起转动而不至于被甩开。当盘的转速逐渐增大时，盘上的人便逐渐向边缘滑去，离转动中心越远的人，这种滑动的趋势越厉害。设“魔盘”转动的角速度为ω=0.6rad/s，一个质量为30 kg的小孩坐在距离轴心1 m处（盘半径大于1 m）随盘一起转动（没有滑动）。求：
⑴小孩转动的线速度为多大？
⑵小孩受到的向心力有多大？这个向心力是由什么力提供的？

26．如图所示，质量m=70kg的运动员以10m/s的速度，从高h=10m的滑雪场A点沿斜坡自由滑下，一切阻力可忽略不计，以地面为零势能面。求：
⑴运动员在A点时的机械能；
⑵运动员到达最低点B时的速度大小；
⑶若运动员继续沿斜坡向上运动，他能到达的最大高度。（g=10m/s2）

v1
P
A
B
v2
27．如图所示，小型工件P以速率v1在光滑水平工作台上滑行；水平传送带AB段的长为L，以速度v2运行。工件P从A处滑上传送带，与传送带间的动摩擦因数为μ，在达到B点之前已经与传送带保持相对静止。求解在下列三种情况下工件P在传送带上由A运动到B所用的时间：
⑴当v1=v2时；
⑵当v1＜v2时；
⑶当v1＞v2时。

行车
钢材
28、如图所示，行车通过长为5米的吊臂，吊着质量为1吨的钢材，以v＝2m/s速度沿水平方向匀速行驶，行车突然停车,不计阻力，问：
（1）行车水平方向匀速行驶时，吊钩受到的拉力多大?
（2）行车突然停车后，钢材做圆周运动,求此瞬间吊钩受到的拉力多大?
（3）钢材能够上升的高度是多大？ （g取10 m/s2）

29．如图所示，质量为4 kg的木块放在木板上，当木板与水平面的夹角为37°时，木块恰能沿木板匀速下滑.
（1）求木块与木板间的动摩擦因数；
（2）将木板水平放置，给木块施加一个斜向上的力，大小为40N，方向与水平方向夹角为37°，求木块运动的加速度大小.（sin 37°=0.6，cos37°=0.8，取10m/s2)

30．如图，AB为斜面，倾角为30°，小球从A点以初速度v0水平抛出，恰好落到B点.求：
（1）AB间的距离；
（2）物体在空中飞行的时间；
（3）从抛出开始经多少时间小球与斜面间的距离最大?

答案：1、4m/s2，5m，20m/s 2、1.6*103，3、2m/s2，9m，6m/s，36W 4、2m/s2，25m，10m/s，4m/s,25m 5、1.2m/s2，1.7*104 6、3m/s2，24m 7、1.8m/s2，18m/s,108N 8、
9、10m 10、3mg 11、6mg 12、2.5N 13、2.5N,12.5N 14、1.6m/s,3.2m/s2,1.28N,0.2N
15、3m/s,140N,20N 16、5m/s,500N 17、4m/s,300N,80J 18、4640N 19、mgs2/4h
24．（5分）(1)h==1022=20m （2’）
(2) vy=gt=102=20m/s
==15m/s (3’)
25．（5分）⑴ (2’)
⑵ F＝mω2r=30×0.62×1=10.8N (2’)
这个向心力是由盘对小孩的静摩擦力提供的。(1’)

26．（6分）(1)E=EK+Ep=mv2+mgh=70×102+701010=10500J (2’)
（2）E=mv2，解得v=10m/s (2’)
（3）E=mgh，解得h=15m (2’)
27．（7分）⑴当v1=v2时，工件一直做匀速直线运动t = (1’)
⑵当v1＜v2时，物体先匀加速至v2，以后再做匀速运动，t= (3’)
⑶当v1＞v2时，物体先匀减速至v2，以后再做匀速运动，t= (3’)