牛顿第二运动定律——问题与解答

已解决的牛顿运动定律问题——牛顿第二运动定律 

1. 一个质量为 1 kg 的物体以 5 m/s 的恒定加速度加速运动。²估算使物体加速所需的合力。

已知：

质量 (m) = 1 kg

加速 （a）= 5 米/秒²

通缉 合力（∑F）

解决方案：

我们利用牛顿第二定律来求合力。

∑F = ma

∑F = (1 kg)(5 m/s²) = 5 kg·m/s² = 5 牛顿

2. 质量 一个物体的质量为 1 kg，合力 ∑F = 2 牛顿。求该物体加速度的大小和方向……

已知：

质量 (m) = 1 kg

合力 (∑F) = 2 牛顿

通缉 加速度的大小和方向 (a)

解决方案：

a = ∑F / m

a = 2 / 1

a = 2 米/秒²

加速度的方向等于合力（∑F）的方向

3. 物体的质量 = 2 kg，F₁ = 5 牛顿，F₂ = 3 牛顿。加速度的大小和方向是……

已知：

质量 (m) = 2 kg

F₁ = 5 牛顿

F₂ = 3 牛顿

招聘： 加速度的大小和方向 (a)

解决方案：

合力：

∑F = F₁ - F₂ = 5 – 3 = 2 牛顿

加速度的大小：

a = ∑F / m

a = 2 / 2

a = 1 米/秒²

加速度方向 = 合力方向 = F 的方向₁

4. 物体的质量 = 2 kg，F₁ = 10 牛顿，F₂ = 1 牛顿。加速度的大小和方向是……

已知：

质量 (m) = 2 kg

F₂ = 1 牛顿

F₁ = 10 牛顿

F_1x =F₁ cos 60^o = (10)(0.5) = 5 牛顿

通缉 加速度的大小和方向 (a)

解决方案：

合力：

∑F = F_1x - F₂ = 5 – 1 = 4 牛顿

加速度的大小：

a = ∑F / m

a = 4 / 2

a = 2 米/秒²

加速度方向 = 合力方向 = F 的方向_1x

5。 F₁ = 10 牛顿，F₂ = 1 牛顿，米₁ = 1 kg，m₂ = 2 kg。加速度的大小和方向是……

已知：

质量 1 (m₁) = 1 千克

质量 2 (m₂) = 2 千克

F₁ = 10 牛顿

F₂ = 1 牛顿

通缉 加速度的大小和方向 (a)

解决方案：

合力：

∑F = F₁ - F₂ = 10 – 1 = 9 牛顿

加速度的大小：

a = ∑F / (m₁ + 米₂)

a = 9 / (1 + 2)

a = 9 / 3

a = 3 米/秒²

加速度的方向 = 合力的方向 = F 的方向₁

6.

一个质量为 40 kg 的物体受到 200 N 的力作用而加速。物体的加速度为 3 m/s²s²确定木块所受摩擦力的大小。

A. 15 北

B. 40 北

C. 43 北

D. 80 北

已知：

质量 (m) = 40 kg

力 (F) = 200 N

加速度 (a) = 3 米/秒²

通缉： 摩擦力 (F_g)

解决方案：

方程 牛顿第二运动定律

∑F = ma

∑F = 合力，m = 质量，a = 加速度

力 F 的方向向右，摩擦力的方向向左（摩擦力的方向与物体运动的方向相反）。

向右为正，向左为负。

∑F = ma

F – F_g = ma

200 - F_g = (40)(3)

200 - F_g = 120

F_g = 200 - 120

F_g = 80 牛顿

正确答案是D。

7. 质量为 100 克的物块 A 放在质量为 300 克的物块 B 上方，然后对物块 B 施加 5 牛顿的力向上竖直推动。求： 法向力 B块对A块施加的作用力。

A. 1 北

B. 1.25 北

C. 2 北

D. 3 北

已知：

力 (F) = 5 牛顿

A块的质量（m）_A) = 100 克 = 0.1 千克

方块 B 的质量 (m)_B) = 300 克 = 0.3 千克

重力加速度 (g) = 10 米/秒²

重量 A 区（w）_A) = (0.1 kg)(10 m/s²) = 1 kg·m/s² = 1 牛顿

B块的重量（w）_B) = (0.3 kg)(10 m/s²) = 3 kg·m/s² = 3 牛顿

招聘： B块对A块施加的正压力

解决方案：

如图所示，有几个力作用在这两个物体上。

F = 推力（作用于滑块 B）

w_A = 物体 A 的重量（作用在物体 A 上）

w_B = 方块 B 的重量（作用在方块 B 上）

N_A = B 块对 A 块施加的正压力（作用于 A 块）

N_A' = 滑块 A 对滑块 B 施加的正压力（作用于滑块 B）

对两个物体应用牛顿第二运动定律：

∑F = ma

F – w_A -在_B + N_A - 不是_A' = (m_A + 米_B）的

N_A 和N_A“是大小相等但方向相反的作用力和反作用力，因此从方程中消除。”

F – w_A -在_B =（米_A + 米_B）的

5 – 1 – 3 = (0.1 + 0.3) a

5 – 4 = (0.4) a

1 = (0.4) a

a = 1 / 0.4

a = 2.5 米/秒²

对物体 A 应用牛顿第二运动定律：

∑F = ma

N_A -在_A =米_A a

N_A – 1 = (0.1)(2.5)

N_A - 1 = 0.25

N_A = 1 + 0.25

N_A = 1.25 牛顿

正确答案是B。

8. 一个重4 N的物体由绳索和滑轮支撑。物体受到2 N的力作用，绳索的一端受到9 N的拉力。求物体X所受的合力。

A. 3 北向上

B. 4 N 向下

C. 9 北向上

D. 9 北向下

已知：

X 的权重 (w)_X) = 4 牛顿

拉力（F）_x) = 2 牛顿

张力（F）_T) = 9 牛顿

通缉： 作用在物体 X 上的合力

解决方案：

作用于物体上的垂直向上的力

绳索各部分的张力大小相同。因此，张力为 9 牛顿。

作用于物体上的垂直向下的力

作用在物体 X 上的两个力，这两个力都竖直向下，重力的水平分量为 w。_x 以及力 F 的水平分量。_x.

作用在物体上的合力

F_T -在_X - F_x = 9 – 4 – 2 = 9 – 6 = 3

作用在物体 X 上的合力为 3 牛顿，方向竖直向上。

正确答案是 A。

9. 一个物体最初静止在光滑水平面上。一个16牛顿的力作用在该物体上，使物体产生2米/秒²的加速度。². 如果同一物体静止在粗糙的水平面上，作用在该物体上的摩擦力为 2 N，那么当作用在该物体上的力为 16 N 时，求该物体的加速度。

A. 1.75 米/秒²

B. 1.50 米/秒²

C. 1.00 米/秒²

D. 0.88 米/秒²

已知：

力 (F) = 16 牛顿 = 16 千克·米/秒²

加速度 (a) = 2 米/秒²

摩擦力（F）_FRIC) = 2 牛顿 = 2 千克·米/秒²

招聘： 物体的加速度？

解决方案：

光滑水平表面（无摩擦力）：

∑F = ma

F = ma

16 = (m) 2

米 = 16 / 2

m = 8公斤

该物体的质量为 8 千克。

粗糙的水平表面（存在摩擦力）：

∑F = ma

F – F_FRIC = ma

16 – 2 = 8

14 = 8 a

a = 14 / 8

a = 1.75 米/秒²

物体的加速度为 1.75 米/秒².

正确答案是 A。

10. 汤姆和安德鲁在光滑的地面上推一个物体。汤姆用 5.70 N 的力推物体。如果物体的质量为 2.00 kg，加速度为 2.00 m/s²，^-2然后确定汤姆所施加的力的大小和方向。

A. 1.70 N，方向与 Andre 施加的力相反。

B. 1.70 N，方向与安德鲁施加的力相同。

C. 2.30 N，其方向与 Andrew 施加的力相反。

D. 2.30 N，方向与 Andrew 所受的力相同。

已知：

安德鲁施加的推力（F）₁) = 5.70 牛顿

物体质量 (m) = 2.00 kg

加速度 (a) = 2.00 米/秒²

招聘： 汤姆所受力的大小和方向（F）₂）？

解决方案：

应用牛顿第二运动定律：

∑F = ma

F₁ + F₂ = ma

5.70 + F₂ = (2)(2)

5.70 + F₂ = 4

F₂ = 4 - 5.70

F₂ = – 1.7 牛顿

负号表示（F₂) 与 Andrew (F) 的推力作用相反₁).

正确答案是 A。

11. 如果两个物体的质量相同，哪个图形的加速度最小？

解决方案

合力 A：

ΣF = 4 N + 2 N – 3 N = 6 N – 3 N = 3 牛顿，向左

合力 B：

ΣF = 2 N + 3 N – 4 N = 5 N – 4 N = 1 牛顿，向右

合力 C：

ΣF = 4 N + 3 N – 2 N = 7 N – 2 N = 5 牛顿，向右

合力 D：

ΣF = 3 N + 4 N + 2 N = 9 牛顿，向右

牛顿第二定律的方程式：

ΣF = ma

a = ΣF / m

a = 加速度，ΣF = 合力，m = 质量

根据上述公式，加速度 (a) 与合力 (ΣF) 成正比，与质量 (m) 成反比。如果物体的质量相同，合力越大，加速度越大；合力越小，加速度越小。
根据以上计算，最小合力为 1 牛顿，因此加速度也最小。

正确答案是B。

12. 如图所示，一些力作用在一个质量为 20 kg 的物体上。

求物体的加速度。

已知：

物体质量 (m) = 20 kg

净力 (ΣF) = 25 N + 30 N – 15 N = 40 N

通缉： 物体的加速度

解决方案：

利用牛顿第二定律公式计算物体的加速度：

ΣF = ma

a = ΣF / m = 40 N / 20 kg = 2 N/kg = 2 m/s²

13. 下列哪个陈述描述了牛顿第三定律？

（1）公交车突然刹车时，乘客们向前倾。

（2）B纸质书 并没有下降 当纸张快速拉动时

(3) 玩滑板时，当脚向后蹬地时，滑板就会向前滑行。

(4) 哦车轮向后推，船只向前行驶

解决方案：

(1) 牛顿第一定律

（2）牛顿第一定律

（3）牛顿第三定律

（4）牛顿第三定律

[wpdm_package id ='470']

1. 质量和重量
2. 法向力
3. 牛顿第二运动定律
4. 摩擦力
5. 在水平面上无摩擦力的运动
6. 两个物体在粗糙水平面上以相同的加速度运动，并受到摩擦力的影响。
7. 无摩擦力下斜面上的运动
8. 在粗糙斜面上受摩擦力作用的运动
9. 电梯内的运动
10. 物体的运动是通过绳索和滑轮实现的。
11. 两个加速度大小相同的物体
12. 绕平缓曲线运动——圆周运动的动力学
13. 绕倾斜弯道行驶——圆周运动动力学
14. 水平圆周匀速运动
15. 匀速圆周运动中的向心力