粒子动力学问题示例

粒子动力学问题的 14 个示例

1.质量为 5 kg 的物块 A 放置在光滑的平面上，质量为 3 kg 的物块 B 用绳子悬挂，并通过滑轮与物块 A 连接。如果 g = 10 m/s²，^求物块的加速度！

A. 3,50 米/秒²

B. 3,75 米/秒^²

C. 4,00 米/秒^²

D. 5,00 米/秒^²

E. 5,25 米/秒^²

讨论

已知：

光滑平整的表面。

A 块的质量 (m _A ) = 5 kg

物块 B 的质量 (m_{_B} ) = 3 kg

重力加速度 (g) = 10 m/ ^s²

物块 B 的重量 (w_{_B} ) = m_{_B}g = (3)(10) = 30 牛顿

问题：滑块的加速度 (a)

回答 ：

由于平面光滑，因此没有摩擦力阻碍 A 块的运动。推动滑块系统的力是 B 块的重力。

ΣF = ma

w _B = (m _A + m _B ) a

30 = (5 + 3) a

30 = 8 a

a = 30 / 8

a = 3,75 米/秒^²

正确答案是 B。

2.根据图片可知：

（1）物体的加速度为零

（2）沿直线匀速运动的物体

（3）静止状态的物体

（4）如果物体的重量小于拉力，则物体会移动。

正确的说法是……

A. 仅 (1) 和 (2)

B. 仅 (1) 和 (3)

C. (1) 和 (4)

D. 仅 (1)、(2) 和 (3)

E. (1)、(2)、(3) 和 (4)

讨论

（1）物体的加速度为零

当合力为零时，物体的加速度也为零。合力：

∑F = ma 加速度 (a) = 0

∑ F = 0

F1 ₊ F2 _– F3 = 12 + 24 – 36 = 36 – 36 = 0 _N

（2）沿直线匀速运动的物体

物体的加速度为零可能意味着物体处于静止状态，或者物体以恒定的速度沿直线运动（物体以恒定的速度运动）。

（3）静止状态的物体

合力为零可能意味着物体处于静止状态。

（4）如果物体的重量小于拉力，则物体会移动。

物体的重力沿垂直方向作用，而拉力沿水平方向作用。由于物体沿水平方向运动，因此只有水平方向的力作用于物体。

正确答案是D。

3.看旁边的图片！

如果物块 A 与桌面之间的动摩擦系数为 0,1，重力加速度为 10 m/s²，则物块 A 与桌面之间的动摩擦系数为 0.1，重力加速度为 10 m/s²。^-2 那么，必须施加在 A 点上的力是多少才能使系统向左加速运动n 2毫秒^-2 是 …。

A. 70 北

B. 90 北

C. 150 北

D. 250 北

东 330 北

讨论

已知：

A 块的质量 (m _A ) = 30 kg

A 块的重量 (w_{_A} ) = (30 kg)(10 m/s^² ) = 300 kg·m/s ^² 或 300 牛顿

物块 B 的质量 (m_{_B} ) = 20 kg

B块的重量（wB _） =（20 kg）（10 m/s² ^） = 200 kg·m/s² 或 200 牛顿

重力加速度 (g) = 10 m/ ^s²

动摩擦系数（）= 0,1

系统的加速度 (a) = 2 m/s² ^（加速度方向向左）

动摩擦力（f）_k）= N= w_A = (0,1)(300) = 30 牛顿

问题：力 F 的大小是多少？

回答 ：

牛顿第二定律：

Σ F = ma

系统向左移动

F – f _k – w _B = (m _A + m _B ) a

F – 30 – 200 = (30 + 20)(2)

F – 230 = (50)(2)

F – 230 = 100

F = 230 + 100

F = 330 牛顿

正确答案是 E。

4.如图所示，质量分别为 2 kg 和 6 kg 的两个物体 A 和 B 通过一个光滑滑轮用绳子连接。首先，抓住物体 B，然后释放它。如果 g = 10 m/ ^s²，那么物体 B 的加速度是……

A. 8,0毫秒^-2

B. 7,5毫秒^-2

C. 6,0毫秒^-2

D. 5,0毫秒^-2

E. 4,0 毫秒^-2

讨论

已知：

m _A = 2 kg，m _B = 6 kg，g = 10 m/s ²

w _A = (m _A )(g) = (2)(10) = 20 N

w _B = (m _B )(g) = (6)(10) = 60 N

问题：是物体 B 的加速度还是系统的加速度？

回答 ：

w _B > w _A因此物体 B 向下移动，物体 A 向上移动（系统顺时针移动）。

Σ F = ma

w _B – w _A = (m _A + m _B ) a

60 – 20 = (2 + 6) a

40 = (8) a

a = 5 米/秒^²

正确答案是D。

5.如图所示，一个质量为m₁的物体通过一根穿过光滑滑轮的绳子与另一个物体相连。如果m₁ ₌ 1 kg，m₂ ₌ 2 kg，g = 10 ms⁻² ^，那么绳子的张力T为……

A. 10,2 北

B. 13,3 北

C. 15,5 北

D. 18,3 北

东 20,0 北

讨论

已知：

m1 ₌ 1 kg，m2 ₌ 2 kg，g = 10 m/ ^s²

w² = _m²g = (1 kg)(10 m/s² ^{) = 10 kg} _· m/s²^或10 牛顿

w² = _m²g = (2 kg)(10 m/s² ^{) = 20 kg} _· m/s²^或20 牛顿

问题：绳子的张力（T）是多少？

回答 ：

系统加速

w ₂ > w ₁因此系统顺时针移动（m ₂向下移动，m ₁向上移动）。

牛顿第二定律：

Σ F = ma

w2 _– w1 = ( _m1 + _{m2 )} a

20 – 10 = (1 + 2)a

10 = (3) a

a = 3,3 米/秒^²

该系统的加速度为 3,3 米/秒^²。

琴弦张力？

m2向下_移动

w ₂ – T ₂ = m ₂ a

20 – T ₂ = (2)(3,33)

20 – T ₂ = 6,66

T ₂ = 20 – 6,66

T2 = 13,3_牛顿

m1向上_移动

T ₁ – w ₁ = m ₁ a

T ₁ – 10 = (1)(3,3)

T ₁ – 10 = 3,33

T ₁ = 10 + 3,33

T1 = 13,3_牛顿

弦张力（T）= 13,3 牛顿。

正确答案是 B。

6.看旁边的图片！两个滑块的质量分别为 m₁ ₌ 6 kg 和 m₂ ₌ 4 kg，滑轮的质量忽略不计。如果平面光滑，且 g = 10 m s⁻² ^，那么系统的加速度是……

A. 0,5毫秒 ^{- 2}

B. 2,0 毫秒^-2

C. 2,5 毫秒^-2

D. 4,0 毫秒⁻²

E. 5,0 毫秒⁻²

讨论

已知：

m1 ₌ 6 kg，m2 ₌ 4 kg，g = 10 m/ ^s²

w² = _m²g = (6 kg)(10 m/s² ^{) = 60 kg} _· m/s²^或60 牛顿

w² = _m²g = (4 kg)(10 m/s² ^{) = 40 kg} _· m/s²^或40 牛顿

问：系统（a）的加速度是多​​少？

回答 ：

m ₁位于光滑、无摩擦的平面上，因此该系统由滑块 2 的重力驱动。

应用牛顿第二定律：

∑ F = ma

w ₂ = (m ₁ + m ₂ ) a

40 N = (6 kg + 4 kg) a

40 N = (10 kg) a

a = 40 N / 10 kg

a = 4 米/秒^²

正确答案是D。

7.如图所示，两个质量均为 2 kg 的物块通过绳子和滑轮连接。表面和滑轮都很光滑。如果用 40 N 的水平力拉动物块 B，则物块 B 的加速度为……（g = 10 m/ ^s²）

A. 5 米/秒²

B. 7,5 米/秒^²

C. 10 米/秒^²

D. 12,5 米/秒^²

E. 15 米/秒^²

讨论 ：

已知：

m _A = m _B = 2 kg，g = 10 m/s ²，F = 40 N

w _A = mg = (2)(10) = 20 N

问题：滑块的加速度（a）是多少？

回答 ：

由于木块表面光滑，因此影响木块运动的力只有力 F 和木块 A 的重量。

应用牛顿第二定律：

∑ F = ma

F – w _A = (m _A + m _B ) a

40 – 20 = (2 + 2) a

20 = (4) a

a = 20 / 4

a = 5 米/秒^²

正确答案是 A。

8.如图所示，物块 A 的质量为 2 kg，物块 B 的质量为 1 kg。物块 B 最初静止，然后向下运动直至接触地面。若 g = 10 m/ ^s²，则绳子 T 的张力值为……

A. 20,0牛顿

B. 10,0 牛顿

C. 6,7 牛顿

D. 3,3 牛顿

E. 1,7 牛顿

讨论

已知：

A 块的质量 (m _A ) = 2 kg

物块 B 的质量 (m_{_B} ) = 1 kg

重力加速度 (g) = 10 m/ ^s²

物块 B 的重量 (w_{_B} ) = m_{_B}g = (1)(10) = 10 牛顿

问题：绳索张力 (T) 的值

回答：

题目中没有关于摩擦力的信息，所以忽略摩擦力即可。

系统加速度（a）

首先，利用牛顿第二定律计算系统的加速度。物块 B 悬挂着，其重力使 B 向下运动。物块 B 和物块 A 通过绳子连接，物块 B 拉动物块 A，使它们一起运动。区别在于物块 B 向下运动，而物块 A 向右运动。只有一个力与两个物块的运动方向平行，即物块 B 的重力 (wB)。物块 A的重力垂直于其运动方向，因此在计算时无需考虑。绳子的张力沿绳子方向大小相等、方向相反，因此相互抵消。

∑ F = ma

w _B = (m _A + m _B ) a

10 = (2 + 1) a

10 = 3 a

一 = 10/3

绳索张力（T）

绳索的张力是通过分别考虑每个滑轮组来计算的。

A 块绳索的张力

∑ F = ma

T = m _A a = (2)(10/3) = 20/3 = 6,7 牛顿

B块绳索的张力

∑ F = ma

w _B – T = m _B a

10 – T = (1)(10/3)

10 – T = 3,3

T = 10 – 3,3 = 6,7 牛顿

绳索张力 (T) = 6,7 牛顿

正确答案是C。

9.从下图可以看出，物块 A 的质量为 2 kg，物块 B 的质量为 1 kg。如果物块 A 与斜面之间的摩擦力为 2,5 牛顿，忽略绳子与滑轮之间的摩擦力，那么这两个物体的加速度是多​​少？

A. 20,0毫秒^-2

B. 10,0 毫秒^-2

C. 6,7 毫秒^-2

D. 3,3 毫秒^-2

E. 2,5 毫秒^-2

讨论

已知：

A 块的质量 (m _A ) = 2 kg

物块 B 的质量 (m_{_B} ) = 1 kg

滑块 A 与平面之间的摩擦力 (f _{_{ges A}}) = 2,5 牛顿

重力加速度 (g) = 10 m/ ^s²

物块 B 的重量 (w_{_B} ) = m_{_B}g = (1)(10) = 10 牛顿

问题：两个物体的加速度（a）

回答：

利用牛顿第二定律公式计算两个物体的加速度。

∑ F = ma

w _B – f _ges = (m _A + m _B ) a

10 – 2,5 = (2 + 1) a

7,5 = 3 a

a = 7,5 / 3 = 2,5 米/秒^²

正确答案是 E。

10.看图！质量为 30 kg 的物块 A 静止在光滑的地面上，通过滑轮与质量为 10 kg 的物块 B 相连。物块 B 最初被固定，然后释放，使其向下运动。系统的加速度为……（g = 10 m/ ^s²）

A. 2,5毫秒^-2

B. 10毫秒^-2

C. 12毫秒^-2

D. 15毫秒^-2

E. 18 毫秒^-2

讨论

已知：

A 块的质量 (m _A ) = 30 kg

物块 B 的质量 (m_{_B} ) = 10 kg

重力加速度 (g) = 10 m/ ^s²

物块 B 的重量 (w_{_B} ) = m_{_B}g = (10)(10) = 100 牛顿

问题：系统的加速度（a）

回答：

∑ F = ma

w _B = (m _A + m _B ) a

100 = (30 + 10) a

100 = 40 a

a = 100 / 40

a = 2,5 米/秒^²

正确答案是 A。

11.如图所示，质量分别为 8 kg 和 12 kg 的 A、B 两个物块放置在桌面上。A 物块与桌面之间的摩擦系数为 0,3。然后将质量为 4 kg 的 C 物块叠放在 A 物块上。下列哪个说法是正确的？

A. 绳子上的张力比以前大，加速度比以前小。

B. 绳子中的张力和系统的加速度不会改变。

C. 绳子中的张力比以前小，加速度比以前大。

D. 绳子中的张力比以前大，加速度保持不变。

E. 绳子中的张力保持不变，而加速度比以前小。

讨论

已知：

A 块的质量 (m _A ) = 8 kg

物块 B 的质量 (m_{_B} ) = 12 kg

物块 C 的质量 (m _C ) = 4 kg

A 块与桌面之间的摩擦系数 ( μk ₎ = 0,3

重力加速度 (g) = 10 m/ ^s²

A 块的重量 (w _A ) = m _A g = (8 kg)(10 m/s ² ) = 80 kg m/s ²

块B的重量（w_{_B} ）= m_{_B}g = (12 kg)(10 m/s ^² ) = 120 kg·m/s ^²

A 块与桌面之间的摩擦力 (f _k ) = μ _k N _A = μ _k w _A = (0,3)(80) = 24 N

回答 ：

系统加速度：

Σ F = ma

w _B – f _k = (m _A + m _B ) a

120 – 24 = ( 8 + 12 ) a

96 = ( 20 ) a

a = 96 / 20

a = 4,8 米/秒^²

绳索张力：

考虑其中一个对象，例如 B。

Σ F = ma

w _B – T = (m _B ) a

120 – T = ( 12 ) 4,8

120 – T = 57,6

T = 120 – 57,6

T = 62,4 牛顿

然后将质量为 4 千克的 C 块堆叠在 A 块上。

系统加速度：

Σ F = ma

w _B – f _k = (m _A + m _B + m _C ) a

120 – 24 = ( 8 + 12 + 4 ) a

96 = ( 24 ) a

a = 96 / 24

a = 4 米/秒^²

绳索张力：

考虑其中一个对象，例如 B。

Σ F = ma

w _B – T = (m _B ) a

120 – T = ( 12 ) 4

120 – T = 48

T = 120 – 48

T = 72 牛顿

正确答案是 A。

12. 如图所示，物块 A 的质量为 2 kg，物块 B 的质量为 1 kg。物块 B 最初静止，然后向下运动直至接触地面。若 g = 10 m/ ^s²，则绳子 T 的张力值为……

A. 20,0牛顿
B. 10,0 牛顿
C. 6,7 牛顿
D. 3,3 牛顿
E. 1,7 牛顿

讨论
迪克塔会 :
A块的质量（m）_A) = 2 千克
方块 B 的质量 (m)_B) = 1 千克
重力加速度 (g) = 10 米/秒²²
B块的重量（w）_B) = 米_B g = (1)(10) = 10 牛顿
问 绳索张力值（T）
Jawab :

题目中没有关于摩擦力的信息，所以忽略摩擦力即可。

系统加速度（a）
首次计数 感知 系统 使用公式 牛顿第二定律物体 B 悬挂着，其重力使物体 B 向下运动。物体 B 和物体 A 通过绳子连接，物体 B 拉动物体 A，使两者一起运动。不同之处在于，物体 B 向下运动，而物体 A 向右运动。只有一个力与两个物体的运动方向平行，即物体 B 的重力 (wB)。 重力 A 滑块与其运动方向垂直，因此在求解问题时无需考虑。绳子上的张力沿绳长方向大小相等、方向相反，因此相互抵消。
∑F = ma
w_B =（米_A + 米_B）的
10 = (2 + 1) a
10 = 3 a
一 = 10/3

绳索张力（T）
绳索的张力是通过分别考虑每个滑轮组来计算的。
A 块绳索的张力
∑F = ma
T = m_A a = (2)(10/3) = 20/3 = 6,7 牛顿
B块绳索的张力
∑F = ma
w_B – T = m_B a
10 – T = (1)(10/3)
10 – T = 3,3
T = 10 – 3,3 = 6,7 牛顿
绳索张力 (T) = 6,7 牛顿
正确答案是C。

13. 从下图可以看出，A 块的质量为 2 kg，B 块的质量为 1 kg。当 摩擦力 忽略绳索和滑轮之间的摩擦力，在物体 A 和 2,5 牛顿平面之间，两个物体的加速度为……

A. 20,0毫秒^-2
B. 10,0毫秒^-2
C. 6,7毫秒^-2
D. 3,3毫秒^-2
E. 2,5毫秒^-2

讨论
迪克塔会 :
A块的质量（m）_A) = 2 千克
方块 B 的质量 (m)_B) = 1 千克
A 块与平面之间的摩擦力 (f)_{ges A}) = 2,5 牛顿
重力加速度 (g) = 10 米/秒²²
B块的重量（w）_B) = 米_B g = (1)(10) = 10 牛顿
问 两个物体的加速度 (a)
Jawab :
利用牛顿第二定律公式计算两个物体的加速度。
∑F = ma
w_B ，_GES =（米_A + 米_B）的
10 – 2,5 = (2 + 1) a
7,5 = 3 a
a = 7,5 / 3 = 2,5 米/秒²
正确答案是 E。

14. 看图！质量为 30 kg 的物块 A 静止在光滑的地面上，通过滑轮与质量为 10 kg 的物块 B 相连。物块 B 最初被固定，然后释放，使其向下运动。系统的加速度为……（g = 10 m/s²）^-2)
A. 2,5毫秒^-2
B. 10毫秒^-2
C. 12毫秒^-2
D. 15毫秒^-2
E. 18毫秒^-2
讨论
迪克塔会 :
A块的质量（m）_A) = 30 千克
方块 B 的质量 (m)_B) = 10 千克
重力加速度 (g) = 10 米/秒²²
B块的重量（w）_B) = 米_B g = (10)(10) = 100 牛顿
问 系统加速度（a）
Jawab :
∑F = ma
w_B =（米_A + 米_B）的
100 = (30 + 10) a
100 = 40 a
a = 100 / 40
a = 2,5 米/秒²
正确答案是 A。

问题来源：

高中/职业高中国家考试物理试题