牛顿运动定律
1.如图所示,钉子A、B相距5l,处于同一高度.细线的一端系有质量为M的小物块,另一端绕过A固定于B.质量为m的小球固定在细线上C点,B、C间的线长为3l.用手竖直向下拉住小球,使小球和物块都静止,此时BC与水平方向的夹角为53°.松手后,小球运动到与A、B相同高度时的速度恰好为零,然后向下运动.忽略一切摩擦,重力加速度为g,取sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:
(1)小球受到手的拉力大小F; (2)物块和小球的质量之比M:m;
(3)小球向下运动到最低点时,物块M所受的拉力大小T. 【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)
【答案】 (1) (2)
M6? (3)m5()
(3)根据机械能守恒定律,小球回到起始点.设此时AC方向的加速度大小为a,重物受到的拉力为T 牛顿运动定律Mg–T=Ma 小球受AC的拉力T′=T 牛顿运动定律T′–mgcos53°=ma
解得()
点睛:本题考查力的平衡、机械能守恒定律和牛顿第二定律。解答第(1)时,要先受力分析,建立竖直方向和水平方向的直角坐标系,再根据力的平衡条件列式求解;解答第(2)时,根据初、末状态的特点和运动过程,应用机械能守恒定律求解,要注意利用几何关系求出小球上升的高度与物块下降的高度;解答第
(3)时,要注意运动过程分析,弄清小球加速度和物块加速度之间的关系,因小球下落过程做的是圆周运动,当小球运动到最低点时速度刚好为零,所以小球沿AC方向的加速度(切向加速度)与物块竖直向下加速度大小相等。
2.【2015·海南·8】(多选)如图所示,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O;整个系统处于静止状态;现将细绳剪断,将物块a的加速度记为a1,S1和S2相对原长的伸长分别为△l1和△l2,重力加速度大小为g,在剪断瞬间: ( )
A.a1=3g B.a1=0 C.△l1=2△l2 D.△l1=△l2 【答案】AC
【考点定位】牛顿第二定律的瞬时性
【名师点睛】做本类型题目时,需要知道剪断细线的瞬间,弹簧来不及发生变化,即细线的拉力变为零,弹簧的弹力吧不变,然后根据整体和隔离法分析。
3.【2015·海南·9】(多选)如图所示,升降机内有一固定斜面,斜面上放一物体,开始时升降机做匀速运动,物块相对斜面匀速下滑,当升降机加速上升时: ( )
A.物块与斜面间的摩擦力减小 B.物块与斜面间的正压力增大
C.物块相对于斜面减速下滑 D.物块相对于斜面匀速下滑 【答案】BD
【考点定位】牛顿第二定律
【名师点睛】做本题的关键是受力分析,知道变化前后,力的变化,然后根据力的分解和牛顿第二定律进行解题。
4.【2015·上海·3】如图,鸟沿虚线斜向上加速飞行,空气对其作用力可能是: ( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4【答案】B
【解析】 小鸟沿虚线斜向上加速飞行,说明合外力方向沿虚线斜向上,小鸟受两个力的作用,空气的作用力和重力,如下图所示:
【考点定位】 牛顿第二定律
【名师点睛】 本题以实际情境为命题背景,考查力与运动的关系、合力与分力的关系等知识点,意在考查考生对物理基本规律的理解能力和灵活运用物理规律解决实际问题的能力。本题的要点是理解合力和分力的关系,对小鸟进行受力分析可以较快解决问题。
5.【2015·全国新课标Ⅰ·25】一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块,在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m,如图(a)所示。t?0时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向
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