习题解答--第二章 牛顿定律.doc

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1、一、选择题2-4下列说法中，哪个是正确的？[]（A）物体总是沿着它所受的合外力方向运动；（B）物体的加速度方向总与它受的合外力方向相同；（C）作用在物体上的合外力在某时刻变为零，则物体在该时刻的速度必定为零；（D）作用在物体上的合外力在某时刻变为零，则物体在该时刻的加速度也可能不等于零。解答根据，加速度的方向与合外力的方向相同，而物体的运动方向则是速度的方向。在一般情况下，速度的方向不一定与加速度的方向相同。如竖直上抛中，物体上升时，力和加速度的方向向下，而速度方向却向上。牛顿第二定律阐述了力对物体的瞬时作用规律，加速度和所受的合外力是同一时刻的瞬时量。作用在物体上

2、的合外力在某时刻变为零，则加速度也同时变为零，力和速度没有直接的联系。所以应选（B）。2-5下列说法中，哪个是正确的？[]（A）物体受几个力的作用一定产生加速度；（B）物体的速度越大，它所受的力一定也越大；（C）物体的速率不变，它所受的合外力一定为零；（D）物体的速度不变，它所受的合外力一定为零。解答根据，合外力为零，则加速度也为零，物体保持原来的匀速直线运动，即不变。物体受几个力作用时，若，但力和速度却没有直接关系。且物体的速率不变，但方向可能改变，不能保持匀速直线运动状态，则它受的合外力就不一定为零。所以应选（D）。2-6当煤块自上而下不断地落入一节正在沿平直轨

3、道运动的货车中时，货车受恒定的牵引力的作用，不计一切摩擦，则在上述装煤过程中，（A）货车的加速度逐渐减小，而速度逐渐增大；（B）货车的加速度逐渐减小，速度也逐渐减小；（C）货车的加速度逐渐减大，加速度也逐渐增大；（D）货车的加速度逐渐减大，而速度逐渐减小；解答根据牛顿第二定律，但方向不变，与速度同向，所以仍增大，应选（A）。2-7两种材料之间的静摩擦系数通常用实验方法来测定，如图2-6所示。斜面A可以绕轴转动，与水平面成任意倾角，在斜面上放一重力为的金属块，改变倾角，若保持物体不在斜面A上滑动的最大倾角为，则物体与斜面间的静摩擦系数为[]（A）tan（B）cot（C

4、）sin（D）cos解答物体受重力，斜面的支承力，物体相对斜面有向下的滑动趋势，故存在着与此方向相反的静摩擦力，其方向沿斜面向上。选坐标系，如图2-7所示，按由于。通常用这种方法可测定两种材料间的静摩擦系数，所以选（A）。2-8如图2-8所示，质量均为的物体A和B用轻弹簧相连接，物体A用细绳吊在天花板上。物体A和B原先铅垂地处于静止状态，若细绳在C处被绕断，则在段开的瞬间，物体A和B的加速度大小分别为[]（A）（B）（C）（D）。解答细绳绕断的一瞬间，绳的拉力,弹簧仍处于拉伸状态，物体B仍处于平衡状态，物体A受力不平衡。分析物体A和B受力情况，A受重力和弹性，方向竖

5、直向下；B受重力和弹性，方向竖直向上。选轴竖直向下，如图2-9所示，按，可列出物体A；物体B；解之得，所以应选（C）。2-10一水平转台绕铅直中心轴作匀角速转动，转台上与转轴相距为处放一小物块。设物块与转台之间的静摩擦系数数为，如果物块不滑动，则转台的最大旋转角速度为[]（A）（B）（C）（D）解答物块随转台绕轴作圆周运动，物块不滑动，静摩擦力充当了向心力，则有。所以后应选（D）。2-11设空敢阴力不坟，空气的浮力不变，一卸一示总质量为M（包括压舱沙袋），以在小为的加速度铅直下降，今令人喷饭使它以大小为的加速度铅直上升，则应从气球中掹掉沙袋的质量为[]（A）（B）（

6、C）（D）解答分析加速下降和抛沙袋拍后加速上升时气球的受力情况，设抛出沙袋的质量为，列牛顿第二定律，即加速下降加速上升联立求得所以应选（A）2-12一质量10kg的物体在力作用下沿轴作直线运动，在时，其速度，它的速度为[]解答按题意，在变力作用下，物体的加速度不是恒量，需用积分来求解。由牛顿第二定律，有对上式分离变量，并按题设条件，两边积分之，有初始条件为由此得，所以应选（C）。2-13质量为的一辆机车沿平直轨道行驶，速度达到时开始受空气阻力，大小为为机车速率，其他阻力不计，则其末速度随时间的变化规律为[]（A）（B）（C）（D）解答由有，所以应选（D）。三、填空题

7、2-15一质量为5kg的物体，其运动方程为分别为轴正方向的单位矢量。则物体所受力的大小=，其方向为。解答由所以。2-16一木块在倾角的斜面上能以匀速滑下，若使它以速率沿斜面上滑，则它沿该斜面能够上滑的距离为。解答当匀速下滑时，分析木块受力情况，如图2-13所示。设滑动摩擦系数为，由若以沿斜面上滑时，木块受力情况如图2-14所示，上升到距离时速度为零，据此有解得2-17一质量10kg的物体沿轴自静止开始运动，在轴方向所受的力为，则物体在移动2m时的速度大小=。解答根据按题设数据可算出2-18一单摆的摆长为，摆锤的质量为m，如图2-15所示。当单摆在摆动过程中，摆锤