(三 )牛顿第三定律
1.一对平衡力的关系是: ,这对力作用在 物体上;一对作用、反作用力的关系: ,它们作用于 物体上,它们可否是不同性质的力 。
2.在匀速上升的电梯地板上静止着物体,物体是重力G支持力N,物施于地板的压力大小为F。构成平衡力的是 ,构成作用反作用力关系的是 。当电梯加速上升时G N,F N。构成平衡力关系与物体运动状态 ,作用反作用力关系与物体运动状态 。
3.当作用力为滑动摩擦力时,则:( )
A.其反作用力可以是静摩擦
B.其平衡力可以是静摩擦
C.其平衡力一定是静摩擦
D.其反作用力一定不是静摩擦
4.马拉车前进时,地给马的静摩擦大小为f马,车给马的拉力大小为T马;地给车的阻力大小为f车,马拉车力的大小为T车。则:( )
A.系统匀速前进,有T马=T车、f马=f车
B.系统加速前进,有T马>T车、f马>f车
C.系统加速前进,有T马=T车、f马=f车
D.系统加速前进,有T马=T车、f马>f车
5.如图所示。A、B木块叠放在水平地面上,A在水平恒力F拉动下恰匀速运动,B却静止。A、B之间存在 对作用反作用力。其中B施于A的支持力其反作用力是 这两个力的性质分别是 与 。其中与接触面平等的一对力其性质是 ,B施于A的滑动摩擦力,A施于静止的B是 摩擦力,地施于B的是 摩擦力。
6.下列说法正确的是:( )
A.物体自由落下是因为重力大于物体吸引地球的力
B.跳高运动员跳起上升,是因为人施于地的力消失而地施于人的力大于人的重力
C.先有作用力,后有反作用力
D.作用与反作用力总是等值反向且同时产生同时消失
7.如图所示。手施于球的压力大小为F,球施于手的弹力大小为F';球施于弹簧的压力大小为N,弹簧施于球的弹力大小N'。球重力大小为G,整个系统静止,则:( )
A.球静止是F与F′等值反向
B.撤去F'的瞬间球有向上加速度是因为N'>G
C.撤去F的瞬间,F'、N、N'都消失
D.撤去F的瞬间,N、N'暂未变
8.对作用与反作用力的正确说法是:( )
A.两接触的物体都静止其相互作用力大小才相等
B.作用力与其反作用力的合力为零
C.作用力的施力者必是反作用力的受力者
D.物体的运动状态只与其受力有关而与其施力无关
9.如图所示,A、B物体叠放在光滑水平面上。A受水平向右恒力大小为F1,B受水平向左恒力大小为F2。设A、B之间不存在相对滑动,A受摩擦力大小fA,B受摩擦力大小为fB.下列正确说法是:( )
A.系统静止是因为F1=F2,A静止是因为F1=fA
B.若F1>F2,A、B有共同加速度且fA、fB
C.系统向右加速必有F1>fA=fB>F2
D.A 有向右加速度必是fA>fB
10. 研究物体的运动要选定参考系,则:( )
A.牛顿定律对任何参考系都成立
B.牛顿定律只对地面参考系成立
C.牛顿定律对惯性系才成立
D.在对地有加速度的参考系中牛顿定律照常适用
(四)力学单位制 牛顿定律的简单应用
1.物理公式在确定物体量数量关系的同时,也确定了物理量的 关系。若公式是矢量式,则还同时确定了矢量 的关系。
2.在F=ma公式中,若有F选用“牛”则m 一定要选用 ,而a的单位必是 。只有如此才有F的数值与ma的数值相等。而F与a方向一致与单位的选定 。在国际单位制中可把“牛”这个复合单位写成基本单位的组合形式是 。若牛顿第二定律表达式中各量不选用国际单位制,则公式形应为F=Kma,显然公式中的K值由各物理量 决定的。
3.质量恒定的物体,在合外力改变的瞬间下列说法正确的是:( )
A.合外力方向不变而突增,速度方向不变突增
B.合外力方向不变而突增,加速度方向不变突增
C.若合外力大小不变方向时刻改变,加速度也大小不变方向时刻改变
D.合外力先突变加速度要逐渐地变
4.压强选用以Pa(帕)为单位,功率的单位W(瓦),分别写出它们在国际单位制中由基本单位而组合的形式:
Pa= W=
5.下列各国际单位中属于基本单位的是:( )
A.N(牛) B.m(米) C.W(瓦) D.kg(千克)
6.在相同力作用下,其加速度与质量成反比,数学关系式是: 或 ,对质量相同的物体,其加速度与合外力成正比的数学关系式是: 或 。将上述关系综合写成a∝ 式,将上述比例式写成等式形式是F= ,其中 时,k可等于1。
7.“动力学”是指物体的运动与受力关系的描述,解动力学题时将运动公式与牛顿定律综合应用,那末联系这两者的物理量是 。质点动力学往往有两类问题,一类是“已知受力求运动”即把物体受的所有力求合力再通过牛顿第二定律求出 再找到两个运动学量可求出另两个运动学量;另一类是“已知运动求受力”首先可找出 个运动学量,求出 再由牛顿第二定律求出合外力,根据已知力可求出未知力。
8.起重机钢索将质量m的物体由静止提升h(m)速度达到v(m·s-1)物体加速度a=
,钢索拉力T= N。这属于已知 求 类问题。
9.静止在水平面上的物体,质量为m在水平恒力F作用下前进t。设物体与水平面间滑动摩擦因数μ,物体运动加速度a= m/s2,物体通过的路程S= 。这属于已知 求 类问题。
10.在对物体进行受力分析时,确定某个力是否存在,可有两方面的根据。一是根据力产生的条件,二是根据物体已知力及运动状态来确定未知力,你能举出这两个方面的例子吗?(可在书本上或此练习上找)
11.如图所示,质量为m=2kg的物体,在与水平方向成θ=37°的恒力F=10N作用下,沿水平面运动的加速度a=3m/s2,则物体与水平面间动摩擦因数μ= 。撤消F后物体速为5m/s物体运动加速度a'= ,物体还能运动 m。
12.静止在光滑水平面上的物体,质量m=2kg,当它受到两个水平力的作用,F1=3N F2=5N,其运动加速度a=2m/s2,则a与F1的夹角为 度。
13.在水平传送带上的物体质量m=3kg,设物体不会与带子滑动,如图所示。当物体与带子一起匀速向右运动时,物体受摩擦力为 ,若带子向右以a=2m/s2的加速度匀加速运动时,物体受摩擦力大小 N,方向 。若带子以a=2m/s2的加速度向右匀减速运动时,物体受摩擦力大小 ,方向 。
14.静止在水平面上的物体,在20N水平力拉动下前进5s,撤去水平力物体又前进15s而停止,物体受恒定阻力f= 。
15.静止在水平面上的物体,在水平恒力F拉动下前进S时撤去F,物体又前进2S才停止,则物体受恒定阻力f与F之比 。
16.沿斜角为θ的斜面匀速下滑的物体,当它受一个竖直向下的力作用时,下滑加速度为 m/s2。
17.物体沿斜面以加速度a匀加速下滑,当施于此物体一个竖直向下的恒力后,物体下滑加速度为a',则:( )
A.a'=a B.a'>a C.a'<a D.不能确定a、a'的大小关系
18.物体由h高处自由落下的时间为t,落地速度大小为v,若使物体沿光滑斜面,仍从h高处释放,设斜面的倾角为θ,则物体达斜面底端时速度大小为 v,物体运动时间为 t。
19.如图所示,两个光滑等底斜面AO和BO其倾角分别为θ1、θ2(θ1>θ2)小球分别在两斜面的顶端释放达到底端经历的时间分别为t1与t2,讨论:t1与t2的大小关系。(sin2θ=2sinθ·cosθ)θ为何值时下滑时间最短。(分三种情况:(1)θ1、θ2都小于45°,(3)θ1>45°,θ2<45°)
20.如图所示。在竖直圆内,半径为R、最高点Q、最低点P。有一光滑斜面一端在最低点P,另一端在圆周上A点。求:在A处释放一个小球(可视为质点)经多长时间t到达p点?
21.如图所示,光滑小盒中的球质量为m,被两根自由长和劲度k均相等的弹簧固定在盒的正中央。静止时两弹簧均为自由长,当水平方向具有加速度a 时,发现小球向右移动△L,则小球运动加速度a的大小及方向如何?若盒静止时两弹簧均比自由长长或均比自由长短,出现水平加速度a时小球仍向右移动△L,则a与上一问还一样吗?
22.在倾角为θ的斜面上,有两物体质量分别为m和M,两物用平行于斜面的轻绳连接在沿斜面向上的恒力F作用下加速向上运动,设斜面与物体间动摩擦因数均为μ,则连接绳中拉力多大?若μ=0,θ=0°时上述结论变化吗?若μ≠0,θ=0°时上述结论变化吗?若θ=90°时上述结论还正确吗?若两物与斜面间动摩擦因数不同,上述结论正确吗?
23.静止在光滑水平面上P点的物体,受向东大小为F 1的水平恒力作用t时间,速度大小为v1,立即撤去F1,改换向西的水平恒力大小为F2,作用t时间物体恰回到P点,此时速度大小为v2。以向东为正方向F1作用下的平均速度为= ,F2作用下的平均速度为= ,这两个平均速度的关系是 。= , = 。
24.如图所示,水平传送带A、B端间距L=16m ,传送带以v=4m/s速度向右传送着,当轻轻将质量为m=1kg的物体放上A端(对地速度为零)则摩擦力对物体作用时间t1= s(设带物间动摩擦因数μ=0.2)物体由放上A端运动到B端共经历的时间t2= s。
25.如图所示,质量为m的物体在水平面上受与水平方向夹α角的力F作用,设物与水平面间动摩擦因数为μ。若物体沿水平面匀速运动时,F= 。若逐渐增大F,则地面对物体支持力变 ,物体沿水平面运动的加速度变 。当物体沿水平面运动加速度最大时,= ,此时加速度a= 。
26.设某物体竖直下落时其阻力与速度的平方成正比(即f=kv2)物体由静止开始下落将怎样运动?若物体下落速度为5m/s时阻力恰为重力的,物体运动的收尾速度多大?当物体下落速度为8m/s时,其瞬时加速度多大?
27.一轻质弹簧下面吊着物体静止时,弹簧伸长4cm(设不超过弹性限度);当用此弹簧在水平面上水平匀速拉动该物体时,弹簧伸长1cm;若弹簧在水平面上水平拉动物体时弹簧伸长2cm,则该物体运动加速度a= 。
28.如图所示,自动扶梯的倾角为θ,质量为m的人站在扶梯上,若扶梯匀速运动时,人对梯的压力大小是 ,人受摩擦力大小是 。若扶梯正以加速度a向上启动时,人对梯压力大小 ,人受摩擦力大小为 。
29.如图所示,倾角θ=37°的光滑斜劈上有被平行于斜面的线拉住的小球,球质量m=1kg,当斜劈以向左的加速度a左= 时,球受线拉力为零且不沿斜面上滑。当斜劈以向右的加速度a右= 时,球对斜面压力为零,且不飞起。若斜劈向左加速度为0.5g时,球对斜面压力大小为 N,球受线拉力大小 N。当斜劈以水平向右加速度为g运动时,线中拉力大小 N,此时线与水平方向夹角为 度。
30.如图1所示,两物体质量均为m=1kg,两物之间用水平轻绳连接,B在水平恒力F作用下两物沿水平面匀速运动,设A物体与地面间动摩擦因数μA=0.1,B物与地面间动摩擦因数μ2=0.2 ,则F= N,连接绳中拉力T= N。若A、B间连接绳改为图2所示,θ=37°,水平拉力F仍为匀速运动时的数值,则T′= N,系统加速度a= m/s2。(两位有效数字)
31.水平恒力F在光滑水平面上推动质量为m的物体其加速度为a。当将另一质量为5kg的物体叠放在原物体上,设两物不发生滑动,右不改变F则两物共同加速度为,若要维持原加速度a则增加水平推力6N。推力F= N,m= kg,a= m/s2,两物体间相互作用的水平力 N。
32.如图所示,小车上连着弯成θ角的轻硬杆ABC,AB部分竖直,C端连有质量为m的小球。当小车匀速向左运动时,杆给球的力大小为 ,方向 。为使杆给球的力沿杆BC的方向。车的水平加速度大小 ,方向 。若车水平加速向左且逐渐增大时,杆给球的力与竖直方向的夹角将逐渐 。
33.质量m的物体放在倾角为θ的传送带上,设传送带分别如下运动时物体不在带上打滑。(1)带子匀速向上传动(2)带子匀速向下传送,(3)带子以加速度a向上传送,(4)带子以加速度a向下传送,分别讨论物体受静摩擦的大小及方向?
(三)
(1)大小相等,方向相反,作用于同一直线上,同一;大小相等,方向相反,作用于同一直线上,不同,否。
(2)G与N, N与F,G>N,F=N,有关,无关。
(3)BD (4)AD (5)两。A施于B的压力,弹力,摩擦力,滑动,静。
(6)D (7)BD (8)CD (9)AC (10)C
(四)
(1)单位 方向 (2)kg, m/s2,无关,kg·m·s-2,单位制 (3)BC
(4)kg·m-1·s-2, kg, m2, s-3 (5)BD
(6), a∝。,a∝。 F=kma, m选kg单位,a选m/s2单位,则F单位是kg·m/s2即牛。 (7)加速度,加速度,三,加速度
(8),m(g+),运动,受力 (9)() (),受力,运动
(10)略 (11) (12)90
(13)0,6N,右, 6N, 左 (14)5N (15) (16)0 (17)B (18)1,
(19)g·sinθ·t2,t=,当θ=45°时t最短,θ1+θ2=90°时t相同
(20) (21),向左,几种情况相同。
(22)F,几种情况都是此规律,μ1≠μ2结论不成立(θ=90°除外)
(23) 向东,向西,等值、反向,, (24)2s, 5s
(25),小,大,,g·ctgα
(26)加速度逐渐减小的加速运动最后以最大速度匀速运动, 10m/s, 0.36g
(27) (28)mg, 0, mg(1+),ma·cosθ (29)11.2, 20,30°
(30)3, 1, 1, 4N, 0.056 (31)3, 2.5, 1.2, 6
(32)mg, 竖直向上,tgθ·g,水平向左,增大
(33)(1)(2)均是沿带向上,大小为mgsinθ, (3)沿带向上,mgsinθ+ma (4)若a=gsinθ,f=0, 若a<gsinθ,f沿斜面向上,mgsinθ-ma 若a>gsinθ,f治带向下,ma-mgsinθ