高中物理牛顿第三定律计算题

在足够大的光滑水平桌面上，一质量m＝1kg的小球静止在图示坐标系的原点O处。从t＝0时刻起，小球受到沿＋x方向的大小为F₁＝2N的恒定拉力作用开始运动。在t＝1s时刻，撤去F₁，立即换成沿＋y方向的大小为F₂＝2N的恒定拉力作用在物体上。在t＝2s时刻，把F₂也撤去。在t＝3s时刻，小球开始进入一个固定在水平桌面上的圆形光滑细管道（在图上只画了该管道的管口，管道的内径略微大于小球的直径）。已知小球是沿管道的切线方向进入管道的，且已知该管道的圆心在y轴上。求：

（1）t＝2s时刻，小球的位置坐标
（2）进入管道后，小球对管道水平方向上作用力的大小
（3）沿着管道，小球第一次到达y轴的位置

质量为0.2kg的小球固定在长为0.9m的轻杆一端，杆可绕O点的水平轴在竖直平面内转动。(g＝10 m/s²)求：
（1）当小球在最高点的速度多大时，球对杆的作用力为零？
（2）当小球在最高点的速度分别为6m/s和1.5m/s时，球对杆的作用力。

一种巨型娱乐器械由升降机送到离地面75m的高处，然后让座舱自由落下。落到离地面30 m高时，制动系统开始启动，座舱均匀减速，到地面时刚好停下。若座舱中某人用手托着M=5Kg的铅球，取g=10m/s²，试求
（1）从开始下落到最后着地经历的总时间多长？
（2）当座舱落到离地面35m的位置时，手对球的支持力是多少？
（3）当座舱落到离地面15m的位置时，球对手的压力是多少？

在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取。当运动员与吊椅一起正以加速度上升时，试求：

（1）运动员竖直向下拉绳的力；  （2）运动员对吊椅的压力。

如图所示，底座A上装有0.5 m长的直立杆，底座和杆的总质量为M＝0.2 kg，杆上套有质量为0.05 kg的小环B，它与杆之间有摩擦．当环从底座上以4 m/s的初速度飞起时，刚好能达到杆顶而没有脱离直立杆，取g＝10 m/s².
求：在环升起过程中，底座对水平面的压力为多大？

如图，支架质量为M，置于水平地面上。轴O处有一长为L的杆（质量不计），杆的另一端固定一个质量为m的小球。使小球在竖直平面上作匀速圆周运动，支架保持静止。若小球到达最高点时恰好对支架的压力为0，则：

（1）小球的速度大小为多少？
（2）小球经过最低点时支架对地面的压力为多大 ？          

如图所示，质量为0.2kg的物体带正电,其电量为4×10^-3C，从半径为0.3m光滑的1/4圆弧滑轨上端A点由静止下滑到底端B点，然后继续沿水平面滑动。物体与水平面间的滑动摩擦因数为0.4，整个装置处于E＝10³N/C的竖直向下的匀强电场中。（g取10m/s²）求：

（1）物体运动到圆弧滑轨底端B点时对轨道的压力；
（2）物体在水平面上滑行的最大距离。

如图所示，传送带的两个轮子半径均为r=0.2m,两个轮子最高点A、B在同一水平面内，A、B间距离L=5m，半径R=0.4m的固定、竖直光滑圆轨道与传送带相切于B点，C点是圆轨道的最高点．质量m=0.1kg的小滑块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.4，重力加速度g=10m/s²．求：

(1)传送带静止不动，小滑块以水平速度v₀滑上传送带，并能够运动到C点，v₀至少多大？
(2)当传送带的轮子以w=10rad/s的角速度转动时，将小滑块无初速地放到传送带上的A点，小滑块从A点运动到B点的时间t是多少？
(3)传送带的轮子以不同的角速度匀速转动，将小滑块无初速地放到传送带上的A点，小滑块运动到C点时，对圆轨道的压力大小不同，最大压力F_m是多大？

(15分)如图9所示，一辆卡车后面用轻绳拖着质量为m的物体A，A与地面的摩擦不计．

图9
(1)当卡车以a₁＝ g的加速度运动时，绳的拉力为 mg，则A对地面的压力为多大？
(2)当卡车的加速度a₂＝g时，绳的拉力为多大？

(15分)一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的质量为M，环的质量为m，如图8所示．已知环沿杆匀加 速下滑时，环与杆间的摩擦力大小为F_f，则此时箱对地面的压力大小为多少？   

(14分)如图16所示，光滑匀质圆球的直径d＝40 cm，质量为M＝20 kg，悬线长L＝30 cm，正方形物块A的厚度b＝10 cm，质量为m＝2 kg，物块A与墙之间的动摩擦因数μ＝0.2.现将物块A轻放于球和墙之间后放手，取g＝10 m/s²，求：
(1)墙对A的摩擦力为多大？
(2)施加一个与墙面平行的外力于物体A上，使物体A在未脱离圆球前贴着墙
沿水平方向做加速度a＝5 m/s²的匀加速直线运动，那么这个外力的大小和方
向如何？

(12分)雨滴接近地面的过程可以看做匀速直线运动，此时雨滴的速度称为收尾速度．某同学在一本资料上看到，雨滴的收尾速度v与雨滴的半径r成正比，由此该同学对雨滴运动中所受的阻力F作了如下几种假设：
(1)阻力只与雨滴的半径成正比，即F＝kr(k为常数)．
(2)阻力只与速度的平方成正比，即F＝kv²(k为常数)．
(3)阻力与速度的平方和半径的乘积成正比，即F＝krv²(k为常数)．
你认为哪种假设能够解释雨滴收尾速度与半径成正比这一关系？请写出推导过程．

(12分)如图15所示，光滑小圆环A吊着一个重为G₁的砝码套在另一个竖直放置的大圆环上，今有一细绳拴在小圆环A上，另一端跨过固定在大圆环最高点B处的一个小滑轮后吊着一个重为G₂的砝码，如果不计小环、滑轮、绳子的重量大小．绳子又不可伸长，求平衡时弦AB所对的圆心角θ.

(10分)如图14所示，轻杆BC的C点用光滑铰链与墙壁固定，杆的B点通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角．若在B点悬挂一个定滑轮(不计重力)，某人用它匀速地提起重物．已知重物的质量m＝30 kg，人的质量M＝50  kg，g取10 m/s².试求：
(1)此时地面对人的支持力的大小；
(2)轻杆BC和绳AB所受力的大小．

如图所示，一辆卡车后面用轻绳拖着质量为m的物体A，A与地面的摩擦不计．

(1)当卡车以a₁＝g的加速度运动时，绳的拉力为mg，则A对地面的压力为多大？
(2)当卡车的加速度a₂＝g时，绳的拉力为多大？