牛顿运动定律
一、选择题
1.(2018伍佑中学调研)如图所示,某杂技演员在做手指玩圆盘的表演。设该盘的质量为m,手指与盘之间的动摩擦因数为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,盘底处于水平状态且不考虑盘的自转,重力加速度为g,则下列说法中正确的是( )。
A.若手指支撑着盘,使盘保持静止状态,则手指对盘的作用力沿该手指方向 B.若手指支撑着盘并一起水平向右做匀速运动,则盘受到手指水平向右的静摩擦力 C.若盘随手指一起水平做匀加速运动,则手指对盘的作用力大小不可超过 mg D.若手指支撑着盘并一起水平向右做匀加速运动,则手指对盘的摩擦力大小一定为μmg
【解析】若手指支撑着盘,使盘保持静止状态,则盘受到重力作用和手指的作用,二力平衡,即手指对盘的作用力大小等于mg,方向竖直向上,A项错误;若手指支撑着盘并一起水平向右做匀速运动,盘相对手指静止,不受静摩擦力的作用,B项错误;若手指支撑着盘并一起水平向右做匀加速运动,则盘受到向右的静摩擦力,但
并没有发生相对滑动,所以受到的摩擦力f≤μmg,手指对盘的作用力F≤ = mg,C项正
确,D项错误。
【答案】C
2.(2018贵州安顺中学模拟)如图所示,A、B两个物块的重力分别是GA=3 N,GB=4 N,弹簧的重力不计,整个装置沿竖直方向处于静止状态,这时弹簧的弹力F=2 N,则天花板受到的拉力和地板受到的压力,有可能是( )。
A.3 N和4 N C.1 N和2 N
B.5 N和6 N
D.5 N和2 N
【解析】当弹簧由于被压缩而产生2N的弹力时,由受力平衡及牛顿第三定律可知,天花板受到的拉力为1N,地板受到的压力为6N;当弹簧由于被拉伸而产生2N的弹力时,可得天花板受到的拉力为5N,地板受到的压力为2N,D项正确。
【答案】D
3.(2019湖南株洲五校联考)物体A、B分别静止在倾角为θ1、θ2的光滑斜面上,它们的质量分别为mA、mB,用沿斜面方向向上的拉力F拉物体A、B,所得加速度a与拉力F的关系图线如图中A、B所示,则( )。
A.θ1>θ2,mA>mB C.θ1<θ2,mA>mB
B.θ1>θ2,mA 【解析】用沿斜面方向向上的拉力F拉物体时,根据牛顿第二定律,有F-mgsinθ=ma,即a= F-gsinθ,因此在a-F图象中,斜率表示物体质量的倒数,所以mA 【答案】B 4.(2018福建福州元洪中学测试)如图甲所示,足够长的木板B静置于光滑水平面上,其上放置小滑块A。木板 B受到随时间t变化的水平拉力F作用时,木板B的加速度a与拉力F关系图象如图乙所示,则小滑块A的质 量为( )。 A.4 kg B.3 kg C.2 kg D.1 kg 【解析】当F=8N时,加速度a=2m/s,对整体分析,由牛顿第二定律有F=(mA+mB)a,代入数据解得mA+mB=4kg,当F大于8N时,A、B发生相对滑动,根据牛顿第二定律,对B有a= =F- ,由图乙可知,图线的斜率k===1, - 2 解得mB=1kg,从而可得滑块A的质量mA=3kg,B项正确。 【答案】B 5.(2018南昌十中模拟)如图甲所示,一斜面倾角θ=30°,斜面AB长L=5 m,质量m=2 kg的小物体(可以看作质点)从斜面顶端A由静止释放,斜面与小物体间的动摩擦因数μ= ,不计空气阻力,取g=10 m/s,则( )。 32 A.小物体受四个力作用 B.小物体的加速度大小为2 m/s C.小物体下滑到斜面底端B时的速度大小为2 m/s D.小物体下滑到斜面底端B所用时间为2 s 【解析】对小物体受力分析如图乙所示,小物体受重力mg、斜面支持力FN、摩擦力Ff三个力作用,A项错误;垂直斜面方向,由平衡条件得mgcosθ=FN,沿斜面方向上,由牛顿第二定律得mgsinθ-Ff=ma,又Ff=μFN,解得a=gsinθ-μgcosθ=2.5m/s,B项错误;小物体下滑到斜面底端B时的速度大小vB= = 5m/s,C项错误;设运动时间为t1,根据位移公式可知t1= =2s,D项正确。 22 【答案】D 6.(2018太原育英中学月考)(多选)如图所示,A、B、C三个小球的质量均为m,A、B之间用一根没有弹性的轻绳连在一起,B、C之间用轻弹簧拴接,A球另一端用细线悬挂在倾角为θ的光滑斜面上,整个系统均静止,现将A上面的细线烧断,使A的上端失去拉力,则在烧断细线瞬间( )。 A.A、B、C的加速度的大小分别为aA=1.5gsin θ、aB=1.5gsin θ、aC=0 B.A、B、C的加速度的大小分别为aA=gsinθ、aB=2gsin θ、aC=0 C.A、B间轻绳的拉力大小为0.5mgsin θ D.B、C间弹簧的弹力大小为2mgsin θ 【解析】烧断细线瞬间,弹簧弹力不变,因此aC=0,以A、B为研究对象,根据牛顿第二定律,有3mgsinθ=2ma,显然aA=aB=1.5gsinθ,A项正确,B项错误;以A为研究对象,根据牛顿第二定律,有 mgsinθ+T=ma,A、B间轻绳的拉力大小为0.5mgsinθ,C项正确;以C为研究对象,根据力的平衡可知,弹力大 小为mgsinθ,D项错误。 【答案】AC