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1、牛顿第二定律计算题2实用文档1(9分)如下图为火车站使用的传送带示意图，绷紧的传送带水平部分长度L4m，并以v01m/s的速度匀速向右运动。现将一个可视为质点的旅行包无初速度地轻放在传送带的左端，已知旅行包与传送带之间的动摩擦因数0.2，g取10m/s2。(1)求旅行包经太多长时间到达传送带的右端。(2)若要旅行包从左端运动到右端所用时间最短，传送带速度的大小应知足什么条件？218分如下图，倾角=30o的足够长光滑斜面固定在水平面上，斜面上放一长L=1.8m、质量M=3kg的薄木板，木板的最右端叠放一质量m=lkg的小物块，物块与木板间的动摩擦因数3向上的恒力F，使木板沿斜面由静止开场做匀加速
2、直线运动设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=l02/ms1为使物块不滑离木板，求力F应知足的条件；2若F=37.5N，物块能否滑离木板？若不能，请讲明理由；若能，求出物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距离3如下图，一质量为M4kg，长为L2m的木板放在水平地面上，已知木板与地面间的动摩擦因数为0.1，在此木板的右端上还有一质量为m1kg的铁块，小铁块可视为质点，木板厚度不计今对木板忽然施加一个水平向右的拉力(g10m/)(1)若不计铁块与木板间的摩擦，且拉力大小为6N，则小铁块经多长时间将离开木板？(2)若铁块与木板间的动摩擦因数为0.2，铁块与地面间的动
3、摩擦因数为0.1，要使小铁块相对木板滑动且对地面的总位移不超过1.5m，则施加在木板水平向右的拉力应知足什么条件？上一页下一页登峰教育4如下图，光滑水平面上固定一倾斜角为37?的粗糙斜面，紧靠斜面底端有一质量为4kg的木板，木板与斜面底端之间通过微小弧形轨道相接，以保证滑块从斜面滑到木板的速度大小不变。质量为2kg的滑块从斜面上高h=5m处由静止滑下，到达倾斜底端的速度为v0=6m/s，并以此速度滑上木板左端，最终滑块没有从木板上滑下。已知滑块与木板间的动摩擦因数2=0.2，取g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8。求：1斜面与滑块间的动摩擦因数1；2滑块从滑上木板到与木
4、板速度一样经历的时间；3木板的最短长度。5如下图，质量M=8.0kg、长L=2.0m的薄木板静置在水平地面上，质量m=0.50kg的小滑块可视为质点以速度v0=3.0m/s从木板的左端冲上木板。已知滑块与木板间的动摩擦因数=0.20，重力加速度g取10m/s2。1若木板固定，滑块将从木板的右端滑出，求：a滑块在木板上滑行的时间t；b滑块从木板右端滑出时的速度v。2若水平地面光滑，且木板不固定。在小滑块冲上木板的同时，对木板施加一个水平向右的恒力F，假如要使滑块不从木板上掉下，力F应知足什么条件？假定滑块与木板之间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等6(15分)如下图，质量=M20kg的物体从光滑斜面上
5、高度8.0=Hm处释放，到达底端时水平进入水平传送带(不计斜面底端速度大小的损失,即在斜面底端速度方向迅速变为水平,大小不变)，传送带由一电动机驱动着匀速向左转动，速率为3m/s已知物体与传送带间的动摩擦因数=0.1.物体冲上传送带后就移走光滑斜面.g取10m/s2.1物体滑上传送带A点时的速度大小。2若两皮带轮AB之间的距离是6m，物体将从哪一边离开传送带?3若皮带轮间的距离足够大，从M滑上到离开传送带的整个经过中，求M和传送带间相对位移.上一页下一页实用文档7如下图，以水平地面建立x轴，有一个质量为1mkg=的木块视为质点放在质量为2Mkg=的长木板上，木板长11.5Lm=。已知木板与地面
6、的动摩擦因数为10.1=，m与M之间的摩擦因素20.9=设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。m与M保持相对静止且共同向右运动，已知木板的左端A点经过坐标原点O时的速度为010/vms=，在坐标为021xm=处有一挡板P，木板与挡板P霎时碰撞后立即以原速率反向弹回，而木块在此霎时速率不变，若碰后立即撤去挡板P，g取10m/s2,求：1木板碰挡板P前霎时的速度1v为多少？2木板最终停止运动时其左端A的位置坐标？8如图a所示，木板OA可绕轴O在竖直平面内转动，某研究小组利用此装置探索物块在方向始终平行于斜面、大小为F8N的力作用下加速度与斜面倾角的关系。已知物块的质量m1kg，通过DIS实验，得到如图b所
7、示的加速度与斜面倾角的关系图线。若物块与木板间的动摩擦因数为0.2，假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力，g取10m/s2。试问：1图b中图线与纵坐标交点ao多大？2图b中图线与轴交点坐标分别为1和2，木板处于该两个角度时的摩擦力指向何方？讲明在斜面倾角处于1和2之间时物块的运动状态。3假如木板长L2m，倾角为37，物块在F的作用下由O点开场运动，为保证物块不冲出木板顶端，力F最多作用多长时间？取sin370.6，cos370.8PvO2XAB上一页下一页登峰教育考答案1(2)由v2得v2对m2对于对m物块离开木板时的速度v=a2t2分由公式：2gsins=0v22分代入数据得s=
8、0.9m。1分考点：牛顿第二定律，匀变速直线运动的规律。3.(1)4s(2)F47N【解析】试题分析：1对木板受力分析，由牛顿第二定律得：F-M+mg=Ma上一页下一页由运动学公式，得212Lat=解得：4ts=2铁块在木板上时：1mg=ma1，铁块在地面上时：2mg=ma2，对木板：F-1mg-2M+mg=Ma3设铁块从木板上滑下时的速度为v1，铁块在木板上和地面上的位移分别为x1、x2，则：21112axv=22212axv=并且知足x1+x21.5m，设铁块在木板上滑行时间为t1，则v1=a1t；木板对地面的位移23112xat=x=x1+L，联立解得F47N考点：牛顿定律及运动公式的综
9、合应用.410.48；22s；36m.【解析】试题分析：1在斜面上，由动能定理得：20012137sin37cosmvhmgmgh=-得1=0.482在木板上滑动经过中，有Ff=2mg由牛顿第二定律得滑块的加速度mFaf=1=2g=2m/s木板的加速度MFaf=2=1m/s2由运动学公式tatav210=-得t=2s此时v1=v2=2m/s3设木板最短长度为x，则：xM=2221taxm=v0t2121ta得x=xmxM=6m考点：动能定理及牛顿第二定律。51a1.5sb1m/s21N17NF【解析】试题分析：1a滑块在木板上做匀减速直线运动，初速度为v0=3.0m/s，位移为L=2.0m。滑
10、块在滑行的经过中受重力、支持力、和摩擦力，其中重力=支持力。根据牛顿第二定律有，滑块加速度的大小上一页下一页2.0Fmgamm=合m/s2设滑块在木板上滑行的时间为t，根据运动学公式有20112Lvtat=-所以1.0t=s或2.0t=s舍3分之所以要舍去2.0t=003.0s1.5s2.0vta-=-bv2v1，则有所以所以所以62根据闭合电路欧姆定律rRBdvrREI+=+=；3导体棒的受力情况如下图，根据牛顿第二定律有上一页下一页sin=-mgFF安又由于rRvdBBIdF+=22安所以rRvdBmgF+=22sin考点：法拉第电磁感应定，欧姆定律，牛顿第二定律。7(1)4/Avms=(
11、2)从右边离开传送带(3)24.5Sm?=【解析】试题分析：1物体从斜面上匀加速下滑，有a=gsin又sin22HavA?=解得物体滑到底端时的速度smgHvA/42=2以地面为参照系，物体滑上传送带后向右做匀减速运动直到速度为零，期间物体的加速度大小和方向都不变，加速度大小为2/1smgMFaf=物体从滑上传送带到相对地面速度减小到零，对地向右发生的位移为mmmavs68240202201=-=-=外表物体将从右边离开传送带。3以地面为参考系，若两皮带轮间的距离足够大，则物体滑上传送带后向右做匀减速运动直到速度为零，后向左做匀加速运动，直到速度与传送带速度相等后与传送带相对静止，从传送带左端
12、掉下，期间物体的加速度大小和方向都不变，加速度大小为./12smgMFaf=取向右为正方向，物体发生的位移为mavvs5.3)1(243)(22220211=-?-=-?-=物体运动的时间为savvt701=-=这段时间内皮带向左运动的位移大小为mmvts21732=?=物体相对于传送带滑行的距离为msss5.2421=+=?上一页下一页登峰教育考点：此题考察了牛顿第二定律、匀变速直线运动的规律.8(1)9ms21.4m【解析】试题分析：(1)假设木板碰挡板前，木块和木板相对静止，木板与地面的滑动静摩擦力为()11fmMg=+，根据牛顿第二定律知，它们的共同加速度为()1211mMgamsmM
13、+=+小于m与M之间的最大摩擦力2f=20v-22a=3a=1v-在此经过中，木块运动位移12124.322stm=?=水平向右木板运动位移12226.482vvstm+=?=水平向左所以二者相对位移1210.8sssm?=+=11.5Lm=，即二者相对运动时木块没有掉离木板。二者共速后，又上一页下一页实用文档以211/ams=向左减速至停下，设其向左运动的位移为3s22132vas=解得：31.62sm=最终木板M左端A点位置坐标为0231.4xxLssm=-=考点：此题考察受力分析、牛顿第二定律的应用及匀变速直线运动规律，意在考察考生对知识的综合应用能力。916(m/s2)2处于静止状态3
14、t3.1s【解析】试题分析：1当木板水平放置时，物块的加速度为a0此时滑动摩擦力f=N=mg=0.2110=2(N)=6(m/s2)2当摩擦力沿斜面向下且加速度为零时木板倾角为1，当摩擦力沿斜面向上且加速度为零时木板倾角为2，这时物块处于静止状态。3N1=mgcos1F1=N1=mgcos1F=mgsin1+mgcos1联立方程8=10sin1+2cos1解得140.44力F作用时的加速度m/s2撤去力F后的加速度大小m/s2设物块不冲出木板顶端，力F最长作用时间为t则撤去力F时的速度v=a1t位移撤去力F后运动的距离由题意有即解得：t3.1s考点：考察力与运动的关系点评：此题难度较小，对于涉及到摩擦力的问题时，应首先根据运动情况判定摩擦力的类型，假如给出加速度a与时间的关系图像，应用牛顿第二定律化简公式，知道图像的斜率、截距的物理意义，必要的时候根据运动学公式求解上一页下一页