牛頓運動定律補充訓(xùn)練(含相對運動).doc

131/14/2020高三物理第一學(xué)期第1周測試1（18分）如圖所示，質(zhì)量M=8 kg的小車放在水平光滑的平面上，在小車左端加一水平推力F=8 N，當(dāng)小車向右運動的速度達(dá)到1.5 m/s時，在小車前端輕輕地放上一個大小不計，質(zhì)量為m=2 kg的小物塊，物塊與小車間的動摩擦因數(shù)=0.2，小車足夠長(取g=l0 m/s2)。求：（1）小物塊放后，小物塊及小車的加速度大小各為多大？（2）經(jīng)多長時間兩者達(dá)到相同的速度？（3）從小物塊放上小車開始，經(jīng)過t=1.5 s小物塊通過的位移大小為多少？ 1(18分)解：（1）物塊的加速度-小車的加速度：- （2）由： -得：t=1s （3）在開始1s內(nèi)小物塊的位移：-最大速度：-在接下來的0.5s物塊與小車相對靜止，一起做加速運動且加速度: -這0.5s內(nèi)的位移: -通過的總位移-拓展:要使物塊不掉下來,車子至少要多長?2如圖13所示，有一長度L1 m、質(zhì)量M10 kg的平板小車，靜止在光滑的水平面上，在小車一端放置一質(zhì)量m4 kg的小物塊，物塊與小車間的動摩擦因數(shù)025，要使物塊在2 s內(nèi)運動到小車的另一端，求作用在物塊上的水平力F是多少？（g取10 m/s2）2、解析：由下圖中的受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有FFfma物 FfMa車其中FfFfmg由分析圖結(jié)合運動學(xué)公式有x1a車t2x2a物t2 x2x1x 由解得a車1 m/s2由解得a物15 m/s2所以FFfma物m（ga物）4（0251015） N16 N3（18分）水平傳送帶的長度為L8m，傳送帶的皮帶輪半徑均為R0.4m，皮帶輪轉(zhuǎn)動的角速度為=10 rad/s。傳送帶的底部距地面的高度為h4.2m，現(xiàn)有一塊矩形煤炭（視為質(zhì)點）無初速度地釋放在水平傳送帶的A點位置處（A、B分別為皮帶輪中心軸正上方的兩個點）已知煤炭與皮帶之間的動摩擦因數(shù)為0.2皮帶輪與皮帶之間始終不打滑空氣阻力不計， g取10m/s2求:（1）水平傳送帶的傳動速度為多少？該塊煤炭從釋放到和傳送帶共速時，煤塊和傳送帶運動的距離分別是多少？傳送帶上留下的黑色痕跡有多長?（2） 該塊煤炭到達(dá)B點后是沿著皮帶輪的圓弧滑下，還是離開圓弧飛出？說明原因（要求有必要的理論運算）。（3）該塊煤炭落在水平地面上的落點與O2點正下方的水平距離多大？3（18分）解：（1）根據(jù)圓周運動v=r，得v=4 m/s （2分）由于煤塊初速度為零，煤塊與傳送帶之間發(fā)生了相對滑動， mg =ma，a=2 m/s2， 當(dāng)煤塊加速度到速度等于皮帶的傳動速度時，二者相對靜止，并一起勻速運動，由v=at，s1=at2/2得：煤塊加速時間t1=2s，s1=4m，（2分）這個過程傳送帶一直勻速運動，s2=vt=8m （2分）傳送帶上留下的黑色痕跡的長度s= s2- s1 =4m（2）當(dāng)煤塊運動到B點飛離圓弧的最小速度為vm，得：mg= mv2/R， vm=2 m/s， （2分）煤塊滑到B點的速度vt=4 m/s vm，所以煤塊將飛離B點做平拋運動。 （3）煤塊做平拋運動，豎直方向h+R=gt2/2得其運動時間為t=1s，（3分）水平位移為s=vt，s=4m 4、.物體A的質(zhì)量m11 kg，靜止在光滑水平面上的木板B的質(zhì)量為m20.5 kg、長L1 m，A與B之間的動摩擦因數(shù)0.2。某時刻A以v04 m/s的初速度滑上木板B的上表面，從板的另一端滑下。（g取10m/s2）（1）物體A滑到木板B另一端時A、B速度分別多大 ？（2）為使A恰好到達(dá)B的右端不滑落，在A滑上B的同時，給B施加一個水平向右的持續(xù)恒力F，試求拉力F的大?。ê雎晕矬wA的大?。〢Bv0解：（1）物體A滑上木板B以后，加速度aAg=2m/s2, 作勻減速運動, X1=vot-1/2aAt2木板B作勻加速運動aB=m1g /m2 =4m/s2 x2=1/2aBt2滑出木板時x1-x2=L由以上各式解得 t=1s(舍去) t=1/3sA、B速度分別為VA=V0-aAt=3.33m/s VB=aBt=1.33m/s （6分） (2)物體A滑上木板B以后,木板B作加速運動，有： 物體A不滑落的臨界條件是A到達(dá)B的右端時，A、B具有共同的速度vt，則： 且： 由、式，可得： m/s2代入式得： N 拓展：ABv0F（2）為使A不至于從B上滑落，在A滑上B的同時，給B施加一個水平向右的拉力F，試求拉力F應(yīng)滿足的條件（忽略物體A的大?。┤鬎1 N，則A滑到B的右端時，速度仍大于B的速度，于是將從B上滑落，所以F必須大于等于1 N； （5分）當(dāng)F較大時，在A到達(dá)B的右端之前，就與B具有相同的速度，之后，A必須相對B靜止，才能不會從B的左端滑落。即有：所以：F3 N （4分）若F大于3 N，A就會相對B向左滑下，綜上：力F應(yīng)滿足的條件是 1(18分)解：（1）物塊的加速度-小車的加速度：- （2）由： -得：t=1s （3）在開始1s內(nèi)小物塊的位移：-最大速度：-在接下來的0.5s物塊與小車相對靜止，一起做加速運動且加速度: -這0.5s內(nèi)的位移: -通過的總位移-2、解析：由下圖中的受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有FFfma物 FfMa車其中FfFfmg由分析圖結(jié)合運動學(xué)公式有x1a車t2x2a物t2 x2x1x 由解得a車1 m/s2由解得a物15 m/s2所以FFfma物m（ga物）4（0251015） N16 N3（18分）解：（1）根據(jù)圓周運動v=r，得v=4 m/s （2分）由于煤塊初速度為零，煤塊與傳送帶之間發(fā)生了相對滑動， mg =ma，a=2 m/s2， 當(dāng)煤塊加速度到速度等于皮帶的傳動速度時，二者相對靜止，并一起勻速運動，由v=at，s1=at2/2得：煤塊加速時間t1=2s，s1=4m，（2分）這個過程傳送帶一直勻速運動，s2=vt=8m （2分）傳送帶上留下的黑色痕跡的長度s= s2- s1 =4m（2）當(dāng)煤塊運動到B點飛離圓弧的最小