1、用牛顿运动定律解决问题（一）1、如图所示,某粮库使用电动传输机向粮垛上输送麻袋包.现将一麻袋包放置在倾斜的传送带上,与传送带一起向上匀速运动,其间突遇故障,传送带减速直至停止.若上述匀速和减速过程中,麻袋包与传送带始终保持相对静止,下列说法正确的是( )A.匀速运动时,麻袋包只受重力与支持力作用B.匀速运动时,麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向上C.减速运动时,麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向下D.减速运动时,麻袋包受到的摩擦力一定沿传送带向上答案：B解析：传送带匀速运动时,麻袋包受力平衡,麻袋包除受重力、垂直斜面向上的支持力外,还受沿斜面向上的静摩擦力的作用,选项 A 错误,B 正确;传送带向
2、上减速运动时,麻袋包相对传送带可能有向下的运动趋势、向上的运动趋势或无相对运动趋势,受到的摩擦力可能沿传送带向上、沿传送带向下或为零,选项 CD 错误。2、滑块 A 的质量为 2 kg, 斜面体 B 的质量为 10 kg,斜面倾角 = 30,已知 A,B 和 B 与地面之间的动摩擦因数均为 g =0. 27,将滑块 A 放在斜面 B 上端的同时,给 B 施加一水平力 F,为使 A 沿竖直方向落地,拉力 F 的大小至少为(g 取 10 m/s2)( )A. (10327)NB. C. D. 20N答案：A解析：解答本题的疑难在于 A 沿竖直方向运动时 B 做什么运动,突破点是要使 4 竖直下落,
3、则 A 做自由落体运动且一直在斜面的正上方,則由几何关系可知 A 下落的高度和 B 前逬的距离之间的关系,再由牛顿第二定律可求解。假设 A 下落的高度为 h,则此时斜面体向右滑动的距离至少为 对 A 有 .对斜面体有 , 联立解tanhx21gt21xatBFmga得 F= ,故选 A.(10327)N3、如图所示,轻绳两端分别与 A、C 两物体相连接,m A=1 kg,mB=2 kg,mC=3 kg,物体 A、B、C间及 C 与地面间的动摩擦因数均为 =0.1,轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计,若要用力将 C物体匀速拉动,则所需要加的拉力最小为(g 取 10m/s2)( )A.6N B.8N C
4、.10N D.12N答案：B4、如图所示,轻弹簧上端与一质量为 的木块 1 相连,下端与另一质量为 的木块 2 相连,整mM个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态.现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块 1、2 的加速度大小分别为 、 .重力加速度大小为 ,则有( )1a2gA. ,10a2gB. ,C. ,12mMD. ,agg答案：C解析：本题考查牛顿定律的瞬时性和连接体问题,突破点是弄清楚在抽出木板的瞬间弹簧的形变量未变,弹力不变.抽出木板的瞬间,弹力未变,故木块 1 所受合力仍为零,其加速度为.对于木块 2 受弹簧的弹力 和重力 ,根据牛顿第二定律得: 10a1Fmg
5、M。因此 C 项正确。2FMgm5、如图所示,质量为 m 的木块放在光滑的水平桌面上,用轻绳绕过桌边的定滑轮与质量为 M的砝码相连,已知 M=2m,让绳拉直后使砝码从静止开始下降 h 的距离(未碰桌面),木块仍没离开桌面,则砝码的速率为( )A. 163ghB. mC. 2D. 3gh答案：D6、在港口码头常用如图所示的传送带运送煤炭等货物,将物体无初速地放上传送带的 端,运A动到 点时货物与传送带一起匀速运动,直到 点后离开传送带。已知 段水平,货物的BDCD质量是 ,它与传送带之间的动摩擦因数为 ,传送带倾斜部分与水平面的夹角是 ,传送m带的速度大小始终保持不变。设木块在 段、 段、 段所
6、受摩擦力的大小分别为ABC、 、 ,则它们的大小分别为( )1f23fA. ,12cosfmg3fgB. ,inC. , ,1cosfmg2sinfg30fD. , ,inco答案：C7、如图(甲)所示,足够长的木板 静置于光滑水平面上,其上放置小滑块 .木板 受到随BAB时间 变化的水平拉力 作用时,木板 的加速度 与拉力 关系图象如图(乙)所示,则小tFaF滑块 的质量为( )AA.4kgB.3C.2kD.1 g答案：B解析：当 时,加速度为 ,对整体分析,由牛顿第二定律有8FN2/ams,代入数据解得 ,当 大于 8 时, 、 发生相对滑动,ABma4ABkgFNAB根据牛顿第二定律得:
7、对 有 ,由图示图象可知,图线的斜1BBFm率 ,解得 ,滑块 的质量为 ,B 正确.12186BakmFmkgA3Akg8、如图所示,楔形木块固定在水平面上,它的两个光滑斜面倾角不同,。a、b 两质点从木块的顶点开始,分别沿左右两斜面由静止下滑到底端时,能正确反映它们下滑过程的运动图象是( )A. B. C. D.答案：D9、如图所示,A、B 两物块的质量分别为 2m 和 m,静止叠放在水平地面上。A、B 间的动摩擦因数为 ,B 与地面间的动摩擦因数为 /2。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对 A 施加一水平拉力 F,则下列说法中错误的是( )A.当 时,A 的加速度为5mg2
8、F1g3B.当 时,A 相对 B 滑动3C.当 时,A、B 都相对地面静止 D.无论 F 为何值,B 的加速度不会超过 12g答案：C10、如图所示,倾角为 的传送带沿逆时针方向以加速度 加速传动时,小物体 与传送带aA相对静止,重力加速度为 .则( )gA.只有 才受沿传送带向上的静摩擦力作用,agsinAB.无论 为多大, 都受沿传送带向上的静摩擦力作用C.只有 才受沿传送带向上的静摩擦力作用,siD.只有 才受沿传送带向上的静摩擦力作用agnA答案：D11、如图所示,物体 、 的质量分别为 、 ,它们通过跨过光滑定滑轮的轻质细绳相B1m2连接,桌面上方拉物体 的细绳与光滑水平桌面平行,在
9、物体 上加一水平向左的外力使物B体 、 均保持静止.当撤去外力后至物体 落地前的过程中(物体 未碰及滑轮,不计空AB气阻,重力加速度为 ),下列说法中正确的是( )gA.物体 受到细绳的拉力大小为A1mgB.物体 运动的加速度大小为 12AaC.物体 运动的加速度大小为B2BgmD.物体 受到细绳的拉力大小为 12答案：BD12、如图所示,水平传送带 A、 B 两端相距 s=7.5m,工件与传送带间的动摩擦因数 =0.1.工件滑上 A 端瞬时速度 vA=4m/s,达到 B 端的瞬时速度设为 vB,g 取 10m/s2,则( )A.若传送带不动,则 vB=2m/sB.若传送带以速度 v=4m/s
10、 逆时针匀速转动,v B=1m/sC.若传送带以速度 v=5m/s 顺时针匀速转动,v B=5m/sD.若传送带以速度 v=6m/s 顺时针匀速转动,v B=6m/s答案：BC13、如图所示,将质量为 m 的滑块放在倾角为 的固定斜面上。滑块与斜面之间的动摩擦因数为 。若滑块与斜面之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为 g,下列判断正确的是:( )A.将滑块由静止释放,如果 ,滑块将下滑tanB. 用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动,如果 ,拉力大小应是 2mgsintanC.若滑块原来恰好处于静止,再在滑块上施加一竖直向下的恒力 F,滑块做加速运动D.若滑块原来匀速运动,再
11、在滑块上施加一竖直向下的恒力 F,滑块仍做匀速运动答案：BD14、一长轻质木板置于光滑水平地面上,木板上放着质量分别为 mA=1kg 和 mB=2kg 的 A、B两物块,A、B 与木板之间的动摩擦因数都为 =0.2,水平恒力 F 作用在 A 物块上,如图所示(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度 g 取 10m/s2).则( )A.若 F=1N,则物块、木板都静止不动B.若 F=1.5N,则 A 物块所受摩擦力大小为 1.5NC.若 F=4N,则 B 物块所受摩擦力大小为 2ND.若 F=8N,则 B 物块的加速度为 1m/s2答案：CD解析：A 与木板间的最大静摩擦力 fAm=m Ag=2
12、N,B 与木板间的最大静摩擦力 fBm=m Bg=4N,若 F=1NfAm则 A 在木板上滑动,B 和木板整体受到摩擦力为f=2N,轻质木板的质量不计,所以 B 的加速度 21/Bfams对 B 根据牛顿第二定律 fB=mBa=2N,故 C 正确.若 F=8NfAm,则 A 相对于木板滑动,B 和木板整体受到摩擦力为 f=2N,轻质木板的质量不计,所以 B 的加速度 故 D 正确.21/Bfams15、如图甲所示,静止在水平面 C 上足够长的木板 B 左端放着小物块某时刻,A 受到水平向右的外力 F 作用,F 随时间 t 的变化规律如图乙所示。A、B 间最大静摩擦力大于 B、C 之间的最大静摩
13、擦力,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则在拉力逐渐增大的过程中,下列反映 A、B 运动过程中的加速度及 A 与 B 间摩擦力 f1、B 与 C 间摩擦力 f2随时间变化的图线中正确的是( )A. B. C. D.答案：ACD16、粗糙水平面上放置质量分别为 m 和 2m 的四个木块,其中两个质量为 m 的木块间用一不可伸长的轻绳相连。木块间的动摩擦因数均为 ,木块与水平面间的动摩擦因数相同,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平拉力 F 拉其中一个质量为 2m 的木块,使四个木块一起匀速前进,则需要满足的条件是( )A.木块与水平面间的动摩擦因数最大为 3B.木块与水平面间的动摩擦因数最大
14、为 2C.水平拉力 F 最大为 2mgD.水平拉力 F 最大为 6mg答案：AC17、如图所示,质量为 m=0.2kg 的小球从平台上水平抛出后,落在一倾角 =53的光滑斜面顶端,并恰好无碰撞的沿光滑斜面滑下,顶端与平台的高度差 h=0.8m,斜面的高度H=7.2m.g 取 10m/s2(sin53=0.8,cos53=0.6),求:1.小球水平抛出的初速度 v0是多大;2.小球从平台水平抛出到斜面底端所用的时间.答案：1.由题意可知:小球落到斜面上并沿斜面下滑,说明此时小球速度方向与斜面平行,否则小球会弹起,所以竖直位移 ,得 竖直分速度 =4m/s,得 2.小球沿斜面做匀加速直线运动的加速
15、度a= =8 m/s2 , 初速度 v= =5 m/s代入数据: 解得: 所以 t=t1+t2=1.4 s18、如图所示,为皮带传输装置示意图的一部分,传送带与水平地面的倾角 , 、两端相距 5.0 ,质量为 的物体以 的速度沿 方向从端滑上传送带,物体与传送带间的动摩擦因数处处相同,均为 0.5.传送带顺时针运转的速度 ( 取 10 , , )求:1.物体从 点到达 点所需的时间;2.若传送带顺时针运转的速度可以调节,物体从 点到达 点的最短时间是多少.答案：1. 设在 AB 上运动的加速度大小为 a,由牛顿第二定律得, , 1sincosmgma20/s设经 速度与传送带速度相同, , 1t 1vt1.t通过的位移 ,由于 , 2011vsasincosgm所以物体速度减为后,仍继续减速,速度由至减为零前的加速度为, 22sincos,/mgms物体继续减速,设经 到达传送带 B 点, ,解得 , t 212Lvtat2ts物体从 A 点到达 B 点所需时间为 . 12ts2. 若 AB 部分传送带的速度较大,沿 AB 上滑时所受摩擦力一直沿皮带向上,则所用时间最短,此种情况加速度一直为 , , ( 舍去).2a20Lvtats5t
