第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律
a.0 b.kx
c.( )kx d.( )kx
4.質(zhì)量為 m的物塊b與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,a的質(zhì)量為2 m與地面間的摩擦不計(jì)。在已知水平推力f的作用下,a、b做勻加速直線運(yùn)動(dòng),a對(duì)b的作用力為____________。
5.質(zhì)量為60 kg的人站在升降機(jī)中的體重計(jì)上,當(dāng)升降機(jī)做下列各種運(yùn)動(dòng)時(shí),體重計(jì)的讀數(shù)是多少?
(1)升降機(jī)勻速上升
(2)升降機(jī)以4 m/s2的加速度上升
(3)升降機(jī)以5 m/s2的加速度下降
(4)升降機(jī)以重力加速度g加速下降
(5)以加速度a=12 m/s2加速下降
6.(1999年廣東)a的質(zhì)量m1=4 m,b的質(zhì)量m2=m,斜面固定在水平地面上。開始時(shí)將b按在地面上不動(dòng),然后放手,讓a沿斜面下滑而b上升。a與斜面無摩擦,如圖,設(shè)當(dāng)a沿斜面下滑s距離后,細(xì)線突然斷了。求b上升的最大高度h。
7.質(zhì)量為200 kg的物體,置于升降機(jī)內(nèi)的臺(tái)秤上,從靜止開始上升。運(yùn)動(dòng)過程中臺(tái)秤的示數(shù)f與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示,求升降機(jī)在7s鐘內(nèi)上升的高度(取g=10 m/s2)
8.空間探測(cè)器從某一星球表面豎直升空。已知探測(cè)器質(zhì)量為1500kg,發(fā)動(dòng)機(jī)推動(dòng)力為恒力。探測(cè)器升空后發(fā)動(dòng)機(jī)因故障突然關(guān)閉,圖6是探測(cè)器從升空到落回星球表面的速度隨時(shí)間變化的圖線,則由圖象可判斷該探測(cè)器在星球表面達(dá)到的最大高度hm為多少m?發(fā)動(dòng)機(jī)的推動(dòng)力f為多少n?
參考答案:
1.d 2.d 3.d 4.n= (f+2μmg)
5.以人為研究對(duì)象,受重力和體重計(jì)的支持力f的作用,由牛頓第三定律知,人受到支持力跟人對(duì)體重計(jì)的壓力大小相等,所以體重計(jì)的讀數(shù)即為支持力的大小.
(1)勻速上升時(shí),a=0,所以f-mg=0即f=mg=600 n
(2)加速上升時(shí),a向上,取向上為正方向,則根據(jù)牛頓第二定律:f-mg=ma
所以f=mg+ma=m(g+a)=840 n
(3)加速下降時(shí),a向下,取向下為正方向,根據(jù)牛頓第二定律:mg-f=ma
所以f=mg-ma=m(g-a)=300 n
(4)以a=g加速下降時(shí),取向下為正,根據(jù)牛頓第二定律:mg-f=mg
故f=0,即完全失重
(5)以a=12 m/s2 加速下降,以向下為正,根據(jù)牛頓第二定律:f=mg-ma
f=mg-ma=m(g-a)=-120 n負(fù)號(hào)表示人已離開體重計(jì),故此時(shí)體重計(jì)示數(shù)為0.
6.h=1.2 s
7.解析:在0~2s這段時(shí)間內(nèi)臺(tái)秤示數(shù)為3000n,即超重1000n,這時(shí)向上的加速度 ;在2~5s這段時(shí)間內(nèi)臺(tái)秤的示數(shù)為 n,等于物體的重力,說明物體做勻速運(yùn)動(dòng);在5~7s這段時(shí)間內(nèi),臺(tái)秤的示數(shù)為f3=1000 n,比物重小1000n,即失重,這時(shí)物體做勻減速上升運(yùn)動(dòng),向下的加速度 。畫出這三段時(shí)間內(nèi)的v - t圖線如圖所示,v - t圖線所圍成的面積值即表示上升的高度,由圖知上升高度為:h=50 m.
8.hm=480m f= 11250 n
教學(xué)后記
整體法與隔離法,臨界問題是牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用的重點(diǎn)也是難點(diǎn),高考也經(jīng)常出現(xiàn),引導(dǎo)學(xué)生正確理解掌握這些方法是關(guān)鍵,也為后面的復(fù)習(xí)打下基礎(chǔ)。