以下是一高一物理牛顿定律的习题和例题:
一、习题:
1. 质量为2kg的物体在水平面上以2m/s的速度做匀速直线运动,受到的滑动摩擦力为4N。若物体速度增加到4m/s,求此时摩擦力的大小。
【分析】
物体在水平方向上受到滑动摩擦力和拉力两个力的作用,根据牛顿第一定律,当物体做匀速直线运动时,滑动摩擦力等于拉力。
解:物体做匀速直线运动时,滑动摩擦力等于拉力,即$f = F = 4N$。
当速度增加到4m/s时,物体受到的滑动摩擦力仍为$4N$不变。
2. 质量为5kg的物体在水平面上向右运动,此时物体受到一个水平向左的拉力F=20N的作用,已知物体受到的滑动摩擦力大小为15N,求物体受到的合力大小和方向。
【分析】
物体受到水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力两个力的作用,根据同一直线上力的合成方法求合力。
解:物体受到水平向右的拉力$F_{1} = 20N$和水平向左的滑动摩擦力$f = 15N$,则物体受到的合力:$F_{合} = F_{1} - f = 20N - 15N = 5N$,方向水平向右。
二、例题:
质量为5kg的物体在水平面上向右运动,此时物体受到一个水平向左的拉力F=20N的作用,已知物体受到的滑动摩擦力大小为$15N$,求物体在运动过程中受到的合力大小和方向。
【分析】
物体在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用,由于物体向右运动,所以滑动摩擦力方向向左,拉力方向向右,根据同一直线上力的合成方法求合力。
解:物体在水平方向上受到拉力和滑动摩擦力的作用,由于物体向右运动,所以滑动摩擦力方向向左,拉力方向向右,则物体受到的合力:$F_{合} = F - f = 20N - 15N = 5N$,方向水平向右。
【解答】
解:物体受到的合力大小为$5N$,方向水平向右。
高一物理牛顿定律习题
一、选择题
1. 质量为2kg的物体在水平面上以2m/s的速度运动,在水平方向受到一个大小为4N的恒定拉力,则物体在t秒时的动量大小为( )
A. 一定等于4kg·m/s B. 可能等于4kg·m/s
C. 一定大于4kg·m/s D. 可能小于4kg·m/s
解题思路:物体在水平方向受到一个大小为4N的恒定拉力,说明物体做匀加速直线运动,速度增大,动量增大。
例题:一质量为2kg的物体在水平面上以2m/s的速度运动,在水平方向受到一个大小为4N的恒定拉力,求:
(1)当物体运动时间为3s时,物体的动量大小;
(2)当物体运动时间为5s时,物体的动量大小。
二、填空题
2. 质量为5kg的物体放在水平桌面上,用10N的水平拉力拉着它沿桌面匀速运动,则物体受到的摩擦力为_____N;若该物体运动速度增大一些,但仍做匀速直线运动,这时摩擦力____(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
解题思路:物体在水平方向受到一个大小为10N的恒定拉力,说明物体做匀加速直线运动,摩擦力不变。
例题:质量为5kg的物体放在水平桌面上,用10N的水平拉力拉着它沿桌面匀速运动,则:
(1)物体受到的摩擦力的大小为_____;
(2)当该物体运动速度增大一些后仍做匀速直线运动时,摩擦力的大小为_____。
相关例题:
(1)一质量为5kg的物体放在光滑的水平面上,在水平方向上受到一个大小为2N的恒定拉力,求:当物体运动时间为3s时,物体的速度大小和动量大小。
(2)一质量为5kg的物体放在粗糙的水平面上,用10N的水平拉力拉着它沿粗糙水平面匀速运动,求:当物体运动时间为3s时,物体的速度大小和动量大小。
分析:(1)物体在水平方向受到一个大小为2N的恒定拉力,说明物体做匀加速直线运动,速度增大,动量增大。根据动量定理求解即可。
(2)物体在粗糙的水平面上运动时受到滑动摩擦力作用,根据滑动摩擦力公式求解即可。
高一物理牛顿定律习题
一、选择题
1. 质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内切圆上做圆周运动,恰能过最高点,下列说法中正确的有( )
A. 运动过程中小球不受到向心力的作用
B. 运动过程中小球受到的合外力为零
C. 小球到达最高点时,小球对轨道的压力为零
D. 小球在运动过程中,机械能守恒
2. 质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动,在最高点时,小球对轨道的压力恰好为零,则小球在最低点的速度与在最高点时速度之比为( )
A. 1∶2 B. 2∶1 C. √2∶1 D. 1∶√2
二、填空题
3. 一物体做匀加速直线运动,初速度为v0,加速度为a,当该物体运动了t秒后,该物体运动的位移为x,则该物体的平均速度为________。
三、解答题
4. 一质量为m的物体放在光滑的水平面上,当它受到一个方向与初速度方向垂直、大小为F的水平恒力作用后,由静止开始在水平面上移动了一段距离s,求此过程中水平恒力对物体所做的功。
【相关例题】
一质量为m的物体放在光滑的水平面上,在水平恒力F的作用下由静止开始做匀加速直线运动。经时间t后撤去外力F,再经时间t物体恰回到出发点。求水平恒力的大小。
【解析】
一、选择题
1. D 物体做圆周运动时一定受到向心力的作用,故A错误;物体做圆周运动时合力不为零,故B错误;小球到达最高点时,小球对轨道的压力恰好为零,此时小球受重力和轨道的支持力的合力提供向心力,故C错误;小球在运动过程中只有重力做功,机械能守恒,故D正确。
2. C 最高点时小球对轨道的压力恰好为零,说明此时小球只受重力作用;根据牛顿第二定律可得:$mg = mfrac{v^{2}}{R}$;小球在最低点的速度与在最高点时速度之比为$sqrt{2}:1$;故C正确。
二、填空题
3. $frac{x}{t}$ 平均速度等于位移除以时间。
三、解答题
【解答】水平恒力所做的功:$W = Fs = F( - s) = - Fs$;根据动能定理得:$- Ft = 0 - frac{1}{2}mv^{2}$;解得:$F = frac{mv^{2}}{t}$。水平恒力的大小等于$frac{mv^{2}}{t}$。