如图,小车以加速度a向右匀加速运动,车中小球质量为m,则线对球的拉力为( )
图3-5-8A.m
B.m(a+g)
C.mg
D.ma
【解析】:选A.对小球受力分析如图,则拉力T在水平方向的分力大小为ma,竖直方向分力大小为mg,故T==m,所以选A.
如图所示,质量为M的木板放在倾斜角为θ的光滑斜面上,一个质量为m的人站在木板上,若人相对于木板静止,木板的加速度为多大?人对木板的摩擦力多大?
图3-4-14
【解析】:先以M、m为一整体,受力分析如图所示,取沿
斜面向下为正方向,由牛顿第二定律得:
(M+m)gsinθ=(M+m)a
a=gsinθ
以人为研究对象,设木板对人的摩擦力为f人,方向沿斜面向下,受力分析如图所示.
由牛顿第二定律得:
mgsinθ+f人=ma且a=gsinθ.
可得f人=0,由牛顿第三定律得:人对木板的摩擦力也为零.
.蛙泳(如图甲)时双脚向后蹬水,水受到向后的作用力,则人体受到向前的反作用力,这就是人体获得的推进力,但是在自由泳(如图乙)时,下肢上下打水,为什么却能获得向前的推进力呢?
图3-4-13
【解析】:自由泳时,人的双腿总是交替上下打水,在此过程中,双脚与水的作用力是倾斜的,如图所示,某时刻右脚向下打水,左脚向上打水,则受F1、F2的作用,将F1、F2沿水平和竖直方向分解,得F′1和F′2,则F′1+F′2就是人体获得的向前的推进力.
一质量为m的人站在电梯中,电梯加速上升,加速度大小为g,g为重力加速度.人对电梯底部的压力大小为( )
A.mg B.2mg
C.mg D.mg
【解析】:选D.以人为研究对象,人受重力mg、电梯的支持力N,如图所示.
由牛顿第二定律得:N-mg=ma,把a=g代入得N=mg.由于人对电梯底部的压力N′与N是作用力与反作用力,由牛顿第三定律得N′=N=mg,所以D正确.
利用牛顿第三定律,有人设计了一种交通工具,在平板车上装了一个电风扇,风扇运转时吹出的风全部打到竖直固定在小车中间的风帆上,靠风帆受力而向前运动,如图3-4-12所示.对于这种设计,下列分析中正确的是( )
图3-4-12
A.根据牛顿第二定律,这种设计能使小车运行
B.根据牛顿第三定律,这种设计能使小车运行
C.这种设计不能使小车运行,因为它违反了牛顿第二定律
D.这种设计不能使小车运行,因为它违反了牛顿第三定律
【解析】:选D.风扇吹出的风吹到风帆上时,根据牛顿第三定律,风会给风扇一个反作用力,因此对于整个装置而言,作用力和反作用力是内力,小车不会运行,故选D.
如图所示,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.箱和杆质量是M,环的质量为m,已知环沿着杆加速下滑,环与杆的摩擦力大小为f,则此时箱对地面的压力为( )
图3-4-11
A.Mg B.(M+m)g
C.(M+m)g-f D.Mg+f
【解析】:选D.取木箱为研究对象,它受向下的重力Mg、环给它向下的摩擦力f和地面的支持力N三个力的作用而平衡,N=Mg+f.由牛顿第三定律知,箱对地面压力N′=N=Mg+f.