物理作业02-牛顿运动定律

《物理作业02-牛顿运动定律》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、02牛顿运动定律一、选择题（在下列各题中，均给出了4个〜5个答案，其中有的只有1个是正确答案，有的则有几个是正确答案，请把正确答案的英文字母序号填在题示的括号内）1.在下列关于力的叙述中，正确的是：A.质点受到不为零的合力是其运动状态发牛变化的原因；B.质点所受的静摩擦力总是与其运动方向相反；C.质点所受静摩擦力的人小总等于摩擦因数乘以正压力；D.作用丁•质点的合力方向必打其运动方向相同:E.作用于质点的合力方向必与其加速度方向一致。（A、E）［知识点］力是运动状态变化的原因，最大静摩擦力及静摩擦力的方向。［分析与解答］质点受到不为零

2、的合力不是质点运动的原因，而是质点运动状态变化的原因。质点受到的静摩擦力的方向不是与运动方向相反，而是与相对运动趋势相反。质点所受静摩擦力的大小等于外力的大小，并不等于止压力与摩擦因数的乘积。合外力的方向不是与速度方向相同，而是与加速度方向相同。2.在下列关于力与运动关系的叙述中，正确的是：A.若质点所受合力的方向不变，则一定作直线运动；B.若质点所受合力的大小不变，则一•定作匀加速直线运动；C・若质点所受合力恒定，肯定不会作曲线运动；D.若质点从静止开始，所受合力恒定，则一定作匀加速宜线运动；E.若质点所受合力越大，则质点速度必定越

3、大。（D）［知识点］物体受力后的运动与初始条件有关。［分析为解答］质点的运动轨迹不仅与受力情况有关，还打初始条件有关，如质点受一恒力F作用吋,若初速度为零，则质点必作匀加速运动；若初速度不为零，则质点可能作直线运动（珈与F方向一致），也可能作抛体运动（珈与F夹角不为零），或圆周运动（珈垂直于F）等。而fl质点受力越大,必产生加速度越人，速度的变化就越快，但速度是增大还是减少，应视速度与加速度（即力）的方向而定，两者夹角为锐角，速度增人；夹角为钝角，速度会越來越小。3.如图2・l（a）所示,质量为加的小球,沿半径为人的圆弧形光滑轨道由静

4、止下滑,则在下滑的过程中A.小球的加速度方向始终指向圆心;B.轨道对小球的作用力的人小不断增加；c.小球所受的合力大小变化，并始终指向圆心;D.小球所受的合力不变，但速率不断增加。(B)［知识点］力的分析，加速度方向，白然坐标系屮“牛顿第二定律”的法向表达式。［分析与解答］受力分析如图2・l(b)所示,列自然坐标系牛顿第二定律分量式V2Fn一mgsinO=m—(1)RmgcosO=m—(2)dt//////////////77777T7图2-1(a)图2-1(b)由⑵知，小球下滑过程中速率少是不断增加的。由⑴知，轨道对小球的支撑力的人

5、小用是不断增加的，但从图知，其方向始终指向圆心在不断变化，因此山力的合成知，合力F的大小和方向会随吋间不断变化，且不会指向圆心(如图2・l(b)所示)，而合加速度的方向与合力F-致。4.如图2・2(a)所示，两个质量分别为也和伽的物体/、B,一起在水平面上沿x轴正向作匀减速直线运动，加速度大小为/与3间的静摩擦因数为“，则力作用于3的静摩擦力F的大小和方向分别为A./M'与x轴正向相反。B.,与x轴正向相同。C.mBa,与x轴正向相同。D.tnBa,与x轴正向相反。(D)AX图2-2(a)•B力Bg图2-2(b)［知识点］静摩擦力，牛

6、顿第二定律在肓角坐标系屮的分最式。［分析与解答］由于静摩擦力的方向与相对运动趋势相反，而物体B由于惯性，其有相对于A物体有继续向前的趋势，则A作用于B的静摩擦力F方向必与兀轴正向相反(如图2・2(b)所示)，且由于A、B物体共同作匀减速直线运动，则有如图所示加速度a,而B在x方向只有F作用，则F^ja方向相同，对物体B列牛顿第二定律在x方向的分量式，冇F=mRa5.质量为加的质点沿兀轴方向运动，其运动方程为x=AcosM。式屮/、G均为正的常量,/为时间变量，则该质点所受的合外力F为：A.F=(V2x:B.F=marx:(D)C.F=

7、-ma)x；D.F=-mCO2xo［知识点］第I类问题。［分析与解答］山题设的运动方程可知，质点运动的加速度为2a2a=—-=-co~Acosajt=-coxd/2再由牛顿定律F-ma>得F=-mco2x6.质量为m=1Okg的物体在力F=(120/+40)i(SI)作用下沿兀轴运动，/=0吋,v()=6m/s,贝ijf=3s时其速度大小为：A.120m/s；B.66m/s；C.72m/s；D.126in/So(C)［知识点］第II类问题。［分析与解答］山牛顿笫二定律的分量式有dvFy=mar=m——=120/+40xxAt分离变量，

8、积分，并注意初始条件，则有£mdi;=£(120t+40)dtm(y-6)=60t2+40t将77?=10kg代入上式，贝ijv=6/2+4/+6当t=3s时，速率为v.=6x32+4x3+6=72m7.质量m=1Okg