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牛顿第二定律的应用(二)

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6、如图所示,一个箱子放在水平面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆在上套着一个环,箱和杆的 质量为M,环的质量为m,已知环沿杆加速下滑,环与杆的摩擦力的大小为f,则此时箱对地面的压力 ( )

A、等于Mg B、等于(M+m)g C、等于Mg+f D、等于(M+m)g-f

7、如图所示,质量2m的物块A与水平地面成的摩擦可忽略不计,质量为m的物块B与地面的动摩擦因数为μ,在已知水平推力F作用下,A、B作加速运动,则A对B的作用为 。

8、如图所示,一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处。细线的另一端拴一质量为m的小球,当滑块至少以a= 向左运动时,小球对滑块的压力等于零,当滑块以a=2g的加速度向左运动时,线中拉力T= 。

9、物体以大小不变的初速度v0沿木板滑动。若木板倾角θ不同。物体能上滑的距离s也不同,图示是得出的s—θ图像.求图中最低点P的坐标。(取10m/s2)

10、风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力。现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径,如图所示:

(1)当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上做匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍。求小球与杆间的滑动摩擦因数。 (2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向间夹角为37°并固定,则小球从静上出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少 ?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

11、如图所示,有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量为M=4kg,长为L=1.4m;木板右端放着一小滑块,小滑块质量为m=1kg,其尺寸远小于L。小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.4(g=l0m/s2)。

(1)现用恒力F作用在木板M上,为了使得m能从M上面滑落下来,问:F大小的范围是什么? (2)其他条件不变,若恒力F=22.8N,且始终作用在M上,最终使得m能从M上面滑落下来。问:m在M上面滑动的时间是多大。

【参考答案】 1、AC 2、B 3、C 4、AC 5、BD 6、C

7、解析:B物体受地面摩擦力大F′=μFN=μmg 设A、B运动共同速度为a

根据牛顿第二定律,以AB整体为研究对象 F- F′=3ma

B物体受力情况如图所示:

对B根据牛顿第二定律:FAB-F′=ma

所以FAB=F′+ma=

8、g,

9、解析:当θ1=90°时,s1=15m,此时物体实际做竖直上抛运动,可解得v0=10 当θ2=0°时,s2=20m,此时物体沿水平面运动,由

当θ为一般值时,

所以,当θ= 90°-arctanα=53°时,s有极小值12,故P的坐标为(53°,12m)

10、(1)设小球受的风力为F,小球质量为m,因小球做匀速运动,则F=μmg,F=0.5mg,所以μ=0.5

(2)如下图所示,设杆对小球的支持力为FN,摩擦力为Ff,小球受力产生加速度,沿杆方向有Fcosθ+mgsinθ-Ff=ma ①

垂直 杆方向有FN+Fsinθ-mgcosθ=0 ② 又Ff=μFN ③ 由①②③可解得a=g

由s=at2得t=

答案:(1)0.5;(2)

11、(1)隔离小滑块,用隔离法研究小滑块。 小滑块与木板间的滑动摩擦力 f=μN=μmg

小滑块在滑动摩擦力f作用下向右匀加速运动的加速度

对木板与小滑块用整体法。

力F最小值的临界条件是木板与小滑块有相同的加速度的, 所以,

要使m能从M上面滑落下来的条件是:

(2)设m在M上滑动的时间为t,当恒力F=22.8N,木板的加速度

小滑块在时间t内运动位移 木板在时间t内运动位移 因 s2-s1=L

即 答案:(1)F>20N。(2)t=2s。

牛顿第二定律的应用(二)

6、如图所示,一个箱子放在水平面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆在上套着一个环,箱和杆的质量为M,环的质量为m,已知环沿杆加速下滑,环与杆的摩擦力的大小为f,则此时箱对地面的压力()A、等于MgB、等于(M+m)gC、等于Mg+fD、等于(M+m)g-f
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