1、应用牛顿第二定律解决问题(答题时间:30分钟)1. 如图中A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总质量为M,B为铁片,质量为m,整个装置用轻绳悬挂于O点,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻绳上的拉力F的大小为( )A. F=mg B mg F (M+m)g2. 如图所示,在探究牛顿第二定律的演示实验中,若1、2两个相同的小车所受拉力分别为F1、F2,车中所放砝码的质量分别为m1、m2,打开夹子后经过相同的时间,两车的位移分别为x1、x2,则在实验误差允许的范围内,有()A. 当m1m2、F12F2时,x12x2B. 当m1m2、F12F2时,x22x1C. 当m12m2时,x12
2、x2D. 当m12m2、F1F2时,x22x13. 如图所示,质量为1.2kg的金属块放在水平桌面上,在与水平方向成37角斜向上、大小为4.0N的拉力作用下,以10.0m/s的速度向右做匀速直线运动。已知sin37o=0.6,cos37o=0.8,g取10m/s2,求:(1)金属块与桌面间的动摩擦因数;(2)若从某时刻起将与水平方向成37角斜向右上方的拉力F变成与水平方向成37角斜向左下方的推力(如图)F1=8.0N,求在换成推力F1后的2s时间内金属块所经过的路程。4. 在水平地面上有质量为4kg的物体,物体在水平拉力F作用下由静止开始运动,10s后拉力减为F/3,该物体的速度时间图象如下图
3、所示,则水平拉力F_N,物体与地面间的动摩擦因数_。5. 如下图所示为某些同学根据实验数据画出的图象,下列说法中正确的是()A. 形成图甲的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大B. 形成图乙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小C. 形成图丙的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大D. 形成图丁的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小6. 如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦,现用水平力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为()A. 物块先向左运动,再向右运动B. 物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀
4、速运动C. 木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动D. 木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零7. 下图为蹦极运动的示意图,弹性绳的一端固定在O点,另一端和运动员相连,运动员从O点自由下落,至B点弹性绳自然伸直,经过合力为零的C点到达最低点D,然后弹起,整个过程中忽略空气阻力,分析这一过程,下列表述正确的是()经过B点时,运动员的速率最大经过C点时,运动员的速率最大从C点到D点,运动员的加速度增大从C点到D点,运动员的加速度不变A. B. C. D. 1. D 解析:因为题中不涉及求A、B、C之间的相互作用力,故可采用整体法把A、B、C作为系统进行研究。系统受到绳子向上的拉力F和向下的总重力
5、(M+m)g。A和C的加速度为0,设B上升的加速度为a,则根椐系统中的牛顿第二定律有:F(M+m)g=M0+ma解得F=(M+m)g+ma故选项D是正确的。2. A 解析:题中m1和m2是车中砝码的质量,绝不能认为是小车的质量,本题中只说明了两小车是相同的,并没有告诉我们小车的质量是多少,当m1m2时,两车加砝码质量仍相等,若F12F2,则a12a2,由xat2得x12x2,A对;若m12m2时,无法确定两车加砝码后的质量关系,两小车的加速度关系也就不明确,自然无法判定两车的位移关系。3. 解:(1)取物体运动方向为正方向,建立水平竖直坐标系,在竖直方向上有:N+Fsin37o=mg水平方向上
6、有:f=F cos37o=N 解得=。(2)换成推力F1后,上述公式为:竖直方向:N=F1sin37o+mg水平方向:ma=fFcos37o=N+Fcos37o得a=10m/s2,减速,因此1s后速度为零。因为最大静摩擦力,故物体1s后反向加速故总路程为S=S1+S2=5+m=m。(t=1s)4. 9N, 0.125()解析:由vt图象可知,在010s内,a11m/s2,根据牛顿第二定律:Fmgma1在1030s内,a2m/s20.5m/s2根据牛顿第二定律:mgma2解、得:F9N,0.125。5. AD 解析:甲图是平衡摩擦力时长木板倾角过大,牵引力为零时,小车已有加速度,所以A对,C错;
7、丁图是平衡摩擦力时长木板倾角过小,导致图线不过原点,有一定拉力后才有加速度,所以B错,D对。6. BC解析:由题意可知,当撤去外力,物块与木板都有向右的速度,但物块速度小于木板的速度,因此,木板给物块的动摩擦力向右,使物块向右加速,反过来,物块给木板的动摩擦力向左,使木板向右减速运动,直到它们速度相等,没有了动摩擦力,二者以共同速度做匀速运动,综上所述,选项B、C正确。7. B 解析:B点到C点,重力大于弹力,加速度方向向下,向下运动的过程中弹力增大,加速度减小,做加速度逐渐减小的加速运动,到达C点,加速度为零;从C点到D点,重力小于弹力,加速度方向向上,向下运动的过程中弹力增大,加速度增大,做加速度逐渐增大的减速运动,知C点的速率最大,故正确,错误,则B正确,A、C、D错误,故选B。4