廣州市嶺南中學(xué)2018屆高三物理一輪復(fù)習(xí)必修1第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律第四節(jié)含答案

1、.必修一第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律班別 姓名 學(xué)號(hào) 第四節(jié) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律四四“滑塊木板模型例1如下圖，可看作質(zhì)點(diǎn)的小物塊放在長(zhǎng)木板正中間，長(zhǎng)木板質(zhì)量為M4 kg，長(zhǎng)度為L(zhǎng)2 m，小物塊質(zhì)量為m1 kg，長(zhǎng)木板置于光滑程度地面上，兩物體皆靜止。如今用一大小為F的程度恒力作用于小物塊上，發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)F超過2.5 N時(shí)，兩物體間才能產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，設(shè)兩物體間的最大靜摩擦力大小等于滑動(dòng)摩擦力大小，重力加速度g10 m/s2。1求小物塊和長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)。2假設(shè)一開場(chǎng)力F就作用在長(zhǎng)木板上，且F12 N，那么小物塊經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間從長(zhǎng)木板上掉下？1一長(zhǎng)輕質(zhì)木板置于光滑程度地面上，木板上放質(zhì)量分別為mA1 kg和mB2

2、 kg的A、B兩物塊，A、B與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為0.2最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，程度恒力F作用在A物塊上，如下圖重力加速度g10 m/s2。那么A假設(shè)F1 N，那么物塊、木板都靜止不動(dòng)B假設(shè)F1.5 N，那么A物塊所受摩擦力大小為1.5 NC假設(shè)F4 N，那么B物塊所受摩擦力大小為4 ND假設(shè)F8 N，那么B物塊的加速度為1.0 m/s2請(qǐng)寫出分析過程:2.如下圖，質(zhì)量分別為mA3 kg、mB1 kg的物塊A、B置于足夠長(zhǎng)的程度面上，在F13 N的程度推力作用下，一起由靜止開場(chǎng)向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，A、B與程度面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為A0.1、B0.2，取g10 m/s2。求：1物塊A、B一

3、起做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度；2物塊A對(duì)物塊B的作用力大??；3某時(shí)刻A、B的速度為v10 m/s，此時(shí)撤去推力F，求撤去推力后物塊B滑行的間隔 。3.一長(zhǎng)木板在程度地面上運(yùn)動(dòng)，在t0時(shí)刻將一相對(duì)于地面靜止的物塊輕放到木板上，以后木板運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖象如下圖。己知物塊與木板的質(zhì)量相等，物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦，物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且物塊始終在木板上。取重力加速度的大小g10 m/s2求：1物塊與木板間、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；2從t0時(shí)刻到物塊與木板均停頓運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊相對(duì)于木板的位移的大小。4一質(zhì)量m0.5 kg的滑塊以一定的初速度沖上一傾角為30°足夠長(zhǎng)的

4、斜面，某同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)出了滑塊沖上斜面過程中多個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度，如圖3224所示為通過計(jì)算機(jī)繪制出的滑塊上滑過程的vt圖。求：g取10 m/s21滑塊沖上斜面過程中的加速度大小；2滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；3判斷滑塊最后能否返回斜面底端？假設(shè)能返回，求出返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能；假設(shè)不能返回，求出滑塊停在什么位置。才能進(jìn)步：5如下圖，程度傳送帶AB長(zhǎng)L10 m，向右勻速運(yùn)動(dòng)的速度v04 m/s，一質(zhì)量為1 kg的小物塊可視為質(zhì)點(diǎn)以v16 m/s的初速度從傳送帶右端B點(diǎn)沖上傳送帶，物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.4，g取10 m/s2。求：1物塊相對(duì)地面向左運(yùn)動(dòng)的最大間隔 ；2物塊從B點(diǎn)沖上

5、傳送帶到再次回到B點(diǎn)所用的時(shí)間。6如圖甲所示，質(zhì)量m1 kg的物塊在平行斜面向上的拉力F作用下從靜止開場(chǎng)沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，t0.5 s時(shí)撤去拉力，利用速度傳感器得到其速度隨時(shí)間的變化關(guān)系圖象vt圖象如圖乙所示，g取10 m/s2，求： 12 s內(nèi)物塊的位移大小s和通過的路程L；2沿斜面向上運(yùn)動(dòng)兩個(gè)階段加速度大小a1、a2和拉力大小F。牛頓運(yùn)動(dòng)定律四例1解析1設(shè)兩物體間的最大靜摩擦力為fm，當(dāng)F2.5 N作用于小物塊時(shí)，對(duì)整體，由牛頓第二定律有FMma對(duì)長(zhǎng)木板，由牛頓第二定律有fmMa聯(lián)立可得fm2 N小物塊在豎直方向上受力平衡，所受支持力Nmg，由摩擦力性質(zhì)有fmmg解得0.2。2F12 N作用

6、于長(zhǎng)木板時(shí)，兩物體發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，設(shè)長(zhǎng)木板、小物塊加速度分別為a1、a2對(duì)長(zhǎng)木板，由牛頓第二定律有FfmMa1，解得a12.5 m/s2對(duì)小物塊，由牛頓第二定律有fmma2，解得a22 m/s2由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，兩物體在t時(shí)間內(nèi)的位移為s1a1t2，s2a2t2小物塊剛滑下長(zhǎng)木板時(shí)s1s2L，聯(lián)立解得t2 s。答案10.222 s1.解析A物塊與板間的最大靜摩擦力為2 N，當(dāng)F<2 N時(shí)，A物塊沒有與木板發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，A、B與板整體向左加速，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；假設(shè)F1.5 N，對(duì)A、B及輕質(zhì)木板整體有a0.5 m/s2，對(duì)A物塊分析有FfmAa，解得f1 N，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；假設(shè)F4 N，那么A

7、物塊與板發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，板對(duì)B物塊的靜摩擦力為2 N，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；假設(shè)F8 N，板對(duì)B物塊的靜摩擦力仍為2 N，根據(jù)a可得a1 m/s2，選項(xiàng)D正確。答案D2.解析1設(shè)物塊A、B一起做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為a，那么FAmAgBmBgmAmBa代入數(shù)據(jù)解得a2 m/s2方向與力F的方向一樣，即方向程度向右2設(shè)物塊A對(duì)物塊B的作用力大小為F，那么FBmBgmBa代入數(shù)據(jù)解得F4 N3撤去程度力F后，物塊A、B一起做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為a，滑行間隔 為s，那么AmAgBmBgmAmBa2asv2聯(lián)立兩式并代入數(shù)據(jù)解得s40 m。答案12 m/s2，方向程度向右24 N340 m3.要充分利用vt圖

8、象提供的信息，分析物塊和木板的運(yùn)動(dòng)情況，過程分析圖如下：解析1從t0時(shí)開場(chǎng)，木板與物塊之間的摩擦力使物塊加速，使木板減速，此過程一直持續(xù)到物塊和木板具有共同速度為止。由圖可知，在t10.5 s時(shí)，物塊和木板的速度一樣。設(shè)t0到tt1時(shí)間間隔內(nèi)，物塊和木板的加速度大小分別為a1和a2，那么a11分a21分式中v05 m/s、v11 m/s分別為木板在t0、tt1時(shí)速度的大小。設(shè)物塊和木板的質(zhì)量為m，物塊和木板間、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為1、2，由牛頓第二定律得1mgma12分122mgma22分聯(lián)立式得10.201分20.301分2在t1時(shí)刻后，地面對(duì)木板的摩擦力阻礙木板運(yùn)動(dòng)，物塊與木板之

9、間的摩擦力改變方向。設(shè)物塊與木板之間的摩擦力大小為Ff，物塊和木板的加速度大小分別為a1和a2，那么由牛頓第二定律得Ffma12分22mgFfma22分假設(shè)Ff1mg，那么a1a2；由式得Ff2mg1mg，與假設(shè)矛盾。故Ff1mg2分由式知，物塊加速度的大小a1等于a1；物塊的vt圖象如圖中點(diǎn)劃線所示。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可推知，物塊和木板相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)間隔 分別為s12×2分s2t12分物塊相對(duì)于木板的位移的大小為ss2s11分聯(lián)立式得s1.125 m。1分答案10.200.3021.125 m4.解析1滑塊的加速度大?。篴 m/s212 m/s2。2滑塊在沖上斜面過程中mgsin mg

10、cos ma0.813滑塊速度減小到零時(shí)，重力的分力小于最大靜摩擦力，不能再下滑。x m1.5 m滑塊停在距底端1.5 m處。答案112 m/s220.813不能返回，停在距底端1.5 m處5.解析1設(shè)物塊與傳送帶間摩擦力大小為FfFfmgFfx物mvx物4.5 m2設(shè)小物塊經(jīng)時(shí)間t1速度減為0，然后反向加速，設(shè)加速度大小為a，經(jīng)時(shí)間t2與傳送帶速度相等v1at10at11.5 sv0at2t21 s設(shè)反向加速時(shí)，物塊的位移為x1，那么有x1at2 m物塊與傳送帶共速后，將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)時(shí)間t3再次回到B點(diǎn)x物x1v0t3t30.625 s所以t總t1t2t33.125 s。答案14.5 m23.125 s6.解析1在2 s內(nèi)，由圖乙知：物塊上升的最大間隔 ：s1×2×1 m1 m物塊下滑的間隔 ：s2×1×1 m0.5 m所以