鞏固練習(xí) 力與運(yùn)動(dòng)的兩類問題 提高doc.docx

1、【鞏固練習(xí)】一、選擇題：1. 如圖所示，掛在火車頂上的物體質(zhì)量為m,懸線偏離豎直方向一個(gè)角度。，相對(duì)穩(wěn)定不變，這時(shí)，火車的運(yùn)動(dòng)情況可能是（）I）.向右減速行駛I）.向右減速行駛A. 向左加速行駛B.向右加速行駛C.向左減速行駛2. 假設(shè)汽車緊急剎車后所受到阻力的大小與汽車的重力大小相等，當(dāng)汽車以20m/s的速度行駛時(shí)突然剎車，他還能繼續(xù)滑行的距離約為（）A. 40mB.20mC.10mD.5m用3N的水平恒力，在水平面拉一個(gè)質(zhì)量為2kg的木塊，從靜止開始運(yùn)動(dòng)，2s內(nèi)位移為2m,則木塊的加速度為（）A.0.5m/s2B.lm/s2C.1.5m/s2D.2m/s2（2015淮南市期末考）如圖所示，

2、某小球所受的合外力與時(shí)間的關(guān)系，各段的合外力大小相同，作用時(shí)間相同，設(shè)小球從靜止開始運(yùn)動(dòng)，由此可判定小球的速度隨時(shí)間變化的圖象是（）5、（2015合肥市期末考）如圖所示，置于水平地面上的相同材料的質(zhì)屈分別為m和m°的兩物體用細(xì)繩連接，在風(fēng)）上施加-水平恒力尸，使兩物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)兩物體間細(xì)繩上的拉力，下列說法正確的是（）m0F地面光滑時(shí)，繩了拉力大小等于-m+地面光滑時(shí)，繩子拉力大小小于一小m+z（）A. 地面不光滑時(shí)，繩子拉力大于一叱m+D.地面不光滑時(shí)，繩子拉力小于里一6、（2016重慶校級(jí)期末）如圖所示，一塊質(zhì)量為M=2kg的木板放在光滑的水平地面上，在木板上放著一個(gè)質(zhì)

3、晨為m=lkg的小物體，它被一根水平方向上壓縮了的彈簧推著靜止在木板上，此時(shí)彈簧的彈力為2N.現(xiàn)沿水平向左的方向?qū)δ景迨┮宰饔昧Γ鼓景逵伸o止開始運(yùn)動(dòng)起來，運(yùn)動(dòng)中力F由0逐漸增加到9N,以下說法正確的是（）mfm邛棚湖物體與小木板先保持相對(duì)靜止一會(huì)，后相對(duì)滑動(dòng)A. 物體受到的摩擦力先減小后增大當(dāng)力F增大到6N時(shí)，物體不受摩擦力作用B. 小木板受到9N的拉力時(shí)，物體受到的摩擦力為3N7、（2016金山區(qū)一模）如圖（a）,傾角為37。且足夠長(zhǎng)的固定斜面底端有一物塊，在沿斜面向上的拉力F=30N作用下，物塊開始沿斜面運(yùn)動(dòng)，0.5s時(shí)撤去F,其運(yùn)動(dòng)的it圖線如圖（b）所示.取sin37。=0.6,co

4、s37°=0.8,g=10m/s2,物塊的質(zhì)量為2kgA. 物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5C. 物塊沿斜面向上滑行的最大距離為7.5m物塊回到斜面底端的時(shí)刻為2.74s二、計(jì)算題：1. 如圖所示，一水平傳送帶以2m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，傳送帶兩端的距離s=20m,將一物體輕輕地放在傳送帶一端，物體由這一端運(yùn)動(dòng)到另一端所需的時(shí)間為t=lls.求物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)r.（g取10m/s2）如圖所示，一輛汽車A拉著裝有集裝箱的拖車B,以速度v】=30m/s進(jìn)入向下傾斜的直車道.車道每100m下降2m.為使汽車速度在s=200m的距離內(nèi)減到V2=10m/s,駕駛員必須剎車.假定剎車

5、時(shí)地面的摩擦阻力是恒力，且該力的70%作用于拖車B,30%作用于汽車A已知A的質(zhì)量mi=2000kg,B的質(zhì)量m2=6000kg.求汽車與拖車的連接處沿運(yùn)動(dòng)方向的相互作用力.（重力加速度g取10m/s2）2. 一根勁度系數(shù)為k,質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧上端固定，下端系一質(zhì)量為m的物體，有一水平板將物體托住，并使彈簧處于自然長(zhǎng)度.如圖所示.現(xiàn)讓木板由靜止開始以加速度a（a<g）勻加速向下運(yùn)動(dòng).求經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間木板開始與物體分離.4、（2015阜陽市期末考）如圖所示，質(zhì)量為4kg的小球用輕質(zhì)細(xì)繩拴著吊在行駛的汽車后壁上.細(xì)繩的延長(zhǎng)線通過小球的球心O,且與豎直方向的夾角為0=37°.已知g=1

6、0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求：（1）汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線對(duì)小球的拉力和車后壁對(duì)小球的壓力；（2）若要始終保持0=37。，則汽車剎車時(shí)的加速度最大不能超過多少？5、如圖所示，細(xì)線的一端固定于傾角為45°的光滑楔形滑塊A的頂端P處，細(xì)線的另端拴-質(zhì)量為m的小球.試求當(dāng)滑塊以a=2g的加速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí)線中的拉力Ft.6. 一位滑雪者從靜止開始沿山坡滑下，山坡的傾角0=30°,滑雪板與雪地的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.04,求5s內(nèi)滑下來的路程和5s末的速度大?。╣取10m/s2）.7. 如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量都為m的滑塊A和B,緊挨著并排放在水平

7、桌面上，A、B間的接觸面垂直于圖中紙面與水平面成。角，所有接觸面都光滑無摩擦.現(xiàn)用一個(gè)水平推力作用于滑塊A上，使A、B起向右做加速運(yùn)動(dòng).試求：（1）如果要使A、B間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，它們共同向右運(yùn)動(dòng)的最大加速度是多大？（2）如果要使A、B間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，水平推力的大小應(yīng)在什么范圍內(nèi)才行？8. 風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中可產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力，現(xiàn)將一套有小球的細(xì)直桿放入風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室，小球孔徑略大于細(xì)桿直徑，如圖所示。（1）當(dāng)桿在水平方向上固定時(shí)，調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小，使小球在桿上做勻速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)小球所受的風(fēng)力為小球所受重力的0.5倍，求小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)。（2）保持小球所受風(fēng)力不變，使桿與水平方向間夾

8、角為37°并固定，則小球靜止出發(fā)在細(xì)桿上滑下距離x所需時(shí)間為多少？（sin37°=0.6,cos37°=0.8）【答案與解析】一、選擇題：1. BC解析：根據(jù)細(xì)線傾斜的情況，可知物體加速度的方向向右，因此車向右加速或向左減速都可以。2. B解析：根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2-v02=2ar,根據(jù)牛頓第二定律，。=冬=竺=&,所以x=°2()=20mmm2a2x(-10)B1 2r2x2解析：根據(jù)x=-at2,可求a=m/s2,也就是說，題目中除了3N的水平恒力，還有其它力。2 t1224、B解析：由圖：物體在奇數(shù)秒內(nèi)，合力恒定不變，從靜止開始沿正方向做勻加

9、速直線運(yùn)動(dòng).偶數(shù)秒內(nèi)力反向，由于慣性,物體仍沿原方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，偶數(shù)秒末速度為零，周而復(fù)始，所以物體沿正方向做單向直線運(yùn)動(dòng).故B正確.故選：B5、AF解析：光滑時(shí)：由整體求得加速度：a=m+"不對(duì)m受力分析由牛頓第二定律得：T=ma由式得：T=-tn+地面不光滑時(shí)：整體求加速度：八尸-心+如m+%對(duì)m受力分析由牛頓第二定律得：F-umg=mamF由得：T=,則A正確，BCD錯(cuò)誤m+故選：A6、BC解析：A、由題，當(dāng)彈簧的彈力是2N向右時(shí)，物體仍然靜止在木板上，所以物體與木板之間的最大靜摩擦力要大于等于2N.若要使物體相對(duì)于木板向左滑動(dòng)，則物體受到的木板的摩擦力至少要大于等于2N

10、,方向向右，即可物體受到的合力至少向右的4N的力，物體的加速度為：«=-=-i=4m/s2id1同時(shí)，物體與木板有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，木板的加速度要大于物體的加速度，當(dāng)二者相等時(shí)，為最小拉力.則有：Fm=(M+m)a=(2+1)x4=12N即只有在拉力大于I2N時(shí)，物體才能相對(duì)于木板滑動(dòng)，所以在拉力小于9N時(shí)，物體繩子相對(duì)于木板靜止.故A錯(cuò)誤;B、C、若物體與木板之間的摩擦力恰好為0,則物體只受到彈簧的彈力的作用，此時(shí)物體的加速度為：#=-£2=2m/s2m1由于物體始終相對(duì)于木板靜止，所以此時(shí)整體在水平方向的受力為：Fo=(M+m)a'=(2+1)x2=6N所以：當(dāng)力尸增

11、大到6N時(shí)，物體不受摩擦力作用.則拉力小于6N之前，摩擦力隨拉力F的增大而減小，當(dāng)拉力大于6N時(shí)，摩擦力乂隨拉力的增大而增大.故BC正確.D、小木板受到9N拉力時(shí)，整體的加速度：a"=9=3m/s2w+M2+1物體受到的摩擦力為/，貝U：ma"=f+2所以：/=m'-2=1x32=1N.故D錯(cuò)誤.故選：BC7、BC解析：A、i，t圖象的斜率表示加速度的大小，根據(jù)圖象可知,加速上升時(shí)的加速度為：«i=20m/s880N,減速上升時(shí)的加速度為：«2=IOm/s2,對(duì)物體受力分析，利用牛頓第二定律，加速上升時(shí)有：F-mgsin37。-|_imgcos3

12、7o=moi,減速上升時(shí)有:mgsin37°+|imgcos37°=m«2»由上式解得：m=lkg,|i=0.5,所以A錯(cuò)誤，B正確；C、加速上升時(shí)運(yùn)動(dòng)的位移為：A|=A,ti2=-Lx20x0.52m=2.5m,22V-Vn0-10減速上升的時(shí)間為：心¥-_10林2_29vvn-1減速上升的時(shí)運(yùn)動(dòng)的位移為：X2=2=5m,2%-2X10物塊沿斜面向上滑行的最大距離為x=xi+x2=2.5m+5m=7.5m,所以C正確;D、物體返回的時(shí)候，對(duì)物體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可得，mgsin37°-pmgcos37°=ma3，代

13、入數(shù)據(jù)解得：3=4m/s2,根據(jù)號(hào)虻可得返回用的時(shí)間。為：13=物塊回到斜面底端的時(shí)刻為t=1.5+1.94=3.43s,所以D錯(cuò)誤；故選：BC二、計(jì)算題：1. 0.1解析：物體輕放于傳送帶后，是在摩擦力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到傳送帶速度后，就無摩擦力，則改做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)一直加速，則在11s內(nèi)能發(fā)生的最大位移5=-r=-xl!/?=m<20m，故物體一定是先加速運(yùn)動(dòng)后勻速運(yùn)22動(dòng).設(shè)勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為h,則整理得t.=2|r-j=2xll-L=25.IvjI2)v2所以加速度a=m/s2=m/s2.42由牛頓第二定律知pimg=ma,所以動(dòng)摩擦因數(shù)/=-=（）.!.g10解析:汽車沿

14、傾斜車道做勻減速運(yùn)動(dòng)，用a表示加速度的大小，有口；-此=-2志.用F表示剎車時(shí)的阻力，根據(jù)牛頓第二定律有F-(irij+m2)gsina=(+m2)a2式中sin。=2x10”100設(shè)剎車過程中地面作用于汽車的阻力為30根據(jù)題意/=F.以汽車為研究對(duì)象,以汽車為研究對(duì)象,100方向與汽車前進(jìn)方向相反：用/v表示拖車作用于汽車的力，設(shè)其方向與汽車前進(jìn)方向相同.由牛頓第二定律有ffN-mgsina=ma由式得30fN=(W)+弓)(+gsina)4(o+gsina).由以上各式，代入有關(guān)數(shù)據(jù)得扁=880N.3. i=2m(g_a)/ka解析:當(dāng)m與板分離時(shí)，m與板間無彈力作用，且加速度為a,由牛頓

15、第二定律得:mg-kx=ma因m與板分離前做勻加速運(yùn)動(dòng)，所以有x=-at2.2由式解得t=門i(g_a)/ku.4、解析：(1)對(duì)小球受力分析如圖，將細(xì)線拉力T分解有：T、,=TcosO,Tx=Tytan0由二力平衡可得：T、,=mg,Tx=N解得細(xì)線拉力T=型-=竺四N=50Ncos。0.8車壁對(duì)小球的壓力N=mgtanO=3QN:(2)設(shè)汽車剎車時(shí)的最大加速度為a,此時(shí)車壁對(duì)小球彈力N=0,由牛頓第二定律有Tx=ma即mtanO=ma解得：a=7.5m/s2即汽車剎車時(shí)的速度最大不能超過7.5m/s2Ft=抵mg解析:本題中當(dāng)滑塊向左運(yùn)動(dòng)的加速度較小時(shí)，滑塊對(duì)小球存在支持力；當(dāng)滑塊向左運(yùn)動(dòng)

16、的加速度較大時(shí)，小球?qū)⒚撾x滑塊斜面而“飄”起來.因此，本題存在一個(gè)臨界條件：當(dāng)滑塊向左運(yùn)動(dòng)的加速度為某一臨界值時(shí)，斜面對(duì)小球的支持力恰好為零（小球?qū)⒁x開斜面而“飄”起來）.我們首先求此臨界條件.此時(shí)小球受兩個(gè)力：重力mg；繩的拉力Ft.根據(jù)牛頓第二定律的正交表示，有Ftcos0=ma,Frsin=0.聯(lián)立兩式并將。=45°代入，得a=g,即當(dāng)斜面體滑塊向左運(yùn)動(dòng)的加速度為a=g時(shí)，小球恰好對(duì)斜血無壓力.當(dāng)a>g時(shí)，小球?qū)ⅰ帮h”起來，當(dāng)a=2g時(shí)，小球巳“飄”起來了，此時(shí)小球的受力情況也正如圖所示，故根據(jù)兩式并將a=2g代入，解得K=45mg.K=45mg.此即為所求線中的拉力.

17、3. 58m23.3m/s據(jù)-ma確定合外力»確定加速度a據(jù)-ma確定合外力»確定加速度a解析:這是一個(gè)典型的已知物體的受力情況求物體的運(yùn)動(dòng)情況的問題，解決此類問題的基本思路是:根據(jù)受力分析據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定運(yùn)動(dòng)情況.以滑雪者為研究對(duì)象，受力情況如圖所示.研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為：垂直山坡方向，處于平衡；沿山坡方向，做勻加速直線運(yùn)動(dòng).將重力mg分解為垂直于山坡方向和沿山坡方向，據(jù)牛頓第二定律列方程：Fn=mgcos。=0,mgsn0-Ff=ma,又因?yàn)镕f=?Fn.由®©可得a=g(sinQ-"cosQ),故*=：g(sin。一cos。)尸.=1x1

18、0x1l-0.04xx52m=58m.v=10x1-0.04Xx5m/s=23.3m/s.4. a'=gtan00<F<2mgtan0解析:(1)在水平推力F作用下，A、B共同加速運(yùn)動(dòng)，則F=2ma.分別隔離A、B,受力如圖所示，氣、為A、B間相互作用的彈力,與斜面垂直.對(duì)A列方程:F-F.rsn0=ma,膈=mg-*cos。.對(duì)B列方程:FTrsin0=ma.Fy=售+E,cosO.當(dāng)增大F時(shí)，由式知a增大，則由式知F、均增大，從式知片增大，減小.當(dāng)=0時(shí)，對(duì)應(yīng)的加速度。'為A、B不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件.當(dāng)/>#時(shí)，A、B間的相互作用力F也增大，F(xiàn)cos0>mg,對(duì)A有豎直向上的加速度，則A被擠離桌面.則當(dāng)Fy=。時(shí)，對(duì)A有FThsin0=ma.對(duì)B有弓sin0=ma'.解得c/=gtan。，。'為A、B共同向右運(yùn)動(dòng)的最大加速度.對(duì)整體F=2ma,旦a的最大值為W=glan。，則A、B不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的水平推力的最大值為F<2mgtan0又因?yàn)樽烂婀饣?，F(xiàn)>0即可使A、B產(chǎn)生共同加速度.F的取值范圍是0vF<2