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动力学基本问题已知受力求运动及已知运动求力.doc

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牛顿第二定律的应用——动力学基本问题已知受力求运动1.汽车以 10m/s 的速度在平直的公路上行驶,关闭发动机、汽车所受的阻力为车重的 0.4倍,重力加速度取 10m/s2,则关闭发动机后 3 秒内汽车的位移是A.12m B.12.5m C.37.5m D.48m 2.如图,光滑水平面上,一物块以速度 v 向右作匀速直线运动,当物块运动到 P 点时,对它施加水平向左的恒力。过一段时间,物块反方向通过 P 点,则物块反方向通过 P 点时的速率A 大于 v B 小于 v C 等于 v D 无法确定3.物体在粗糙斜面的底端 O 以初速 V0 沿斜面上滑,到最高点 P 后又滑回到 O 点,那么,下列说法正确的是( )A.它上滑和下滑过程中加速度的方向相同 B.它的上滑时间比下滑时间长C.它的上滑时间比下滑时间短 D.它滑回到 O 点时速率一定小于 V04.质量为 10kg 的物体在水平桌面上以 18m/s 的初速度向右运动 ,物体受到阻力为 30N,g 取10m/s2.求:(1)物体滑行过程中的加速度大小和方向?(2)物体滑行至 2s 末的速度多大 ? (3)若物体滑行至 2s 时再加一个水平向左的作用力,F=30N,则在加作用力 F 后的第 1s 内物体位移多少?5.如图所示,质量为 60 kg 的滑雪运动员,在倾角 为 30°的斜坡顶端,从静止开始匀加速下滑 90 m 到达坡底,用时 10 s.若 g 取 10 m/s2,求⑴运动员下滑过程中的加速度大小⑵运动员到达坡底时的速度大小⑶运动员受到的合外力大小6.质量为 10kg 的物体,受到沿斜面向上的力 F=70N 的作用,以 14m/s 的速度沿倾角为30°的斜面向上做匀速运动,若斜面足够长,将力 F 撤去,4s 内物体通过的位移多大? 7.如图所示,水平放置的传送带以速度 v=2m/s 向右运行,现将一小物体轻轻地放在传送带 A端,物体与传送带间的动摩擦因数 μ=0.2,若 A 端与 B 端相距 4m,求物体由 A 到 B 的时间和物体到 B 端时的速度和所经历的时间为多少?vp8.民用航空客机的机舱,除了有正常的舱门和舷梯连接,供旅客上下飞机,一般还设有紧急出口。发生意外情况的飞机在着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个由气囊构成的斜面,机舱中的人可沿该斜面滑行到地面上来,示意图如图所示。某机舱离气囊底端的竖直高度 AB = 3.0m,气囊构成的斜面长 AC = 5.0 m,CD 段为与斜面平滑连接的水平地面。一个质量 m = 60 kg 的人从气囊上由静止开始滑下,人与气囊、地面间的动摩擦因数均为 = 0.5。不计空气阻力,g = 10 m/s2。求:(1)人从斜坡上滑下时的加速度大小;(2)人滑到斜坡底端时的速度大小;(3)人离开 C 点后还要在地面上滑行多远才能停下?9.如图 9 所示,用一个沿水平方向的力将一个质量 m=10kg 的箱子从斜坡底端推到斜坡顶端,斜坡与水平面的夹角 θ= 37°,推力的大小 F=150N,斜坡长度 s=2.6m,斜坡与木箱底面的动摩擦因数 μ=0.2,重力加速度 g 取 10m/s2。 (sin37°=0.6,cos37° =0.8)求(1)木箱沿斜坡滑上的加速度的大小;(2)木箱滑到斜坡顶端时的速度大小;(3)如果将木箱推到斜面高度的一半位置时撤去推力,木箱沿斜坡向上还能滑动的距离。 (保留 2 位有效数字)附加题.1.如图所示,质量为 m=1kg 的物体,放在倾角 θ=37°的足够长固定斜面底端上,现对物体施加一个大小为 22.5N、方向平行斜面向上的外力 F,使物体由静止开始在力 F的作用下,从斜面底端向上运动 0.8s 后撤去外力 F。已知物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,不计空气阻力,物体可视为质点。求:物体返回斜面底端时的速度大小为多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8,取 g=10m/s2)题型 2 已知运动情况求物体的受力情况例 2. 如图所示,质量为 0.5kg 的物体在与水平面成 300 角的拉力 F 作用下,沿水平桌面向右做直线运动,经过 0.5m 的距离速度由 0.6m/s 变为 0.4m/s,已知物体与桌面间的动摩Fθ图 9擦因数 μ=0.1,求作用力 F 的大小。 (g=10m/s 2) F 30 解析:对物体受力分析,建立直角坐标系如图 30 mg F FN F 由 vt2-v 02=2axa=(v t2-v 02)/2x=(0.4 2-0.6 2)/2 ×0.5=-0.2m/s 2负号表示加速度方向与速度方向相反,即方向向左。y 轴方向 FN+Fsin30°=mgFN=mg-Fsin30 0Fμ =ΜF N=μ(mg -Fsin30°)x 轴方向
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