物理作业02-牛顿运动定律.doc

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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后的括号内）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生变化的原因；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大小总等于摩擦因数乘以正压力；D．作用于质点的合力方向必与其运动方向相同；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

2、力的方向。[分析与解答]质点受到不为零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，并不等于正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

3、受合力恒定，则一定作匀加速直线运动；E．若质点所受合力越大，则质点速度必定越大。（D）[知识点]物体受力后的运动与初始条件有关。[分析与解答]质点的运动轨迹不仅与受力情况有关，还与初始条件有关，如质点受一恒力F作用时，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（v0与F方向一致），也可能作抛体运动（v0与F夹角不为零），或圆周运动（v0垂直于F）等。而且质点受力越大，必产生加速度越大，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

4、角为锐角，速度增大；夹角为钝角，速度会越来越小。3．如图2-1(a)所示，质量为m的小球，沿半径为R的圆弧形光滑轨道由静止下滑，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大小不断增加；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，自然坐标系中“牛顿第二定律”的法向表达式。图2-1(a)图2-1(b)[分析与解答]受力分析如图2-1(b)所示，列自然坐标系牛顿第二定律分量式⑴⑵由⑵知，小球下

5、滑过程中速率v是不断增加的。由⑴知，轨道对小球的支撑力的大小FN是不断增加的，但从图知，其方向始终指向圆心在不断变化，因此由力的合成知，合力F的大小和方向会随时间不断变化，且不会指向圆心（如图2-1(b)所示），而合加速度的方向与合力F一致。4.如图2-2(a)所示，两个质量分别为mA和mB的物体A、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a，A与B间的静摩擦因数为，则A作用于B的静摩擦力F的大小和方向分别为A．，与x轴正向相反。B．，与x轴正向相同。C．，与x轴正向相同。图2

6、-2(b)D．，与x轴正向相反。（D）图2-2(a)[知识点]静摩擦力，牛顿第二定律在直角坐标系中的分量式。[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x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与a方向相同，对物体B列牛顿第二定律在x方向的分量式，有5．质量为m的质点沿轴方向运动，其运动方程为。式中、均为正的常量，为时间变

7、量，则该质点所受的合外力为：A．；B．；C．；D．。（D）[知识点]第Ⅰ类问题。[分析与解答]由题设的运动方程可知，质点运动的加速度为再由牛顿定律，得6．质量为的物体在力（SI）作用下沿轴运动，时，，则时其速度大小为：A．120m/s；B．66m/s；C．72m/s；D．126m/s。（C）[知识点]第Ⅱ类问题。[分析与解答]由牛顿第二定律的分量式有分离变量，积分，并注意初始条件，则有将代入上式，则当时，速率为7.质量的木箱放在光滑的地面上，在水平拉力F的作用下由静止开始沿直线运动，其拉力随时间

8、的变化关系如图2-3所示，则在时其速度大小为A．12m/s；B．16.5m/s；C．7m/s；D．2.5m/s。（B）图2-3[知识点]图线运用，第Ⅱ类问题。[分析与解答]由图2-3知，当0