高中物理鞏固練習(xí)力與運(yùn)動(dòng)的兩類(lèi)問(wèn)題提高

【鞏固練習(xí)】一、選擇題：1．如圖所示，掛在火車(chē)頂上的物體質(zhì)量為m，懸線偏離豎直方向一個(gè)角度θ，相對(duì)穩(wěn)定不變，這時(shí)，火車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況可能是（）A．向左加速行駛 B．向右加速行駛 C．向左減速行駛 D．向右減速行駛2．假設(shè)汽車(chē)緊急剎車(chē)后所受到阻力的大小與汽車(chē)的重力大小相等，當(dāng)汽車(chē)以20m/s的速度行駛時(shí)突然剎車(chē)，他還能繼續(xù)滑行的距離約為（）A．40mB．20mC．10mD．5m3．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(kāi)始運(yùn)動(dòng)，2s內(nèi)位移為2m，則木塊的加速度為（）A．0.5m/s2B．1m/s2C．1.5m/s2D．2m/s24、（2015淮南市期末考）如圖所示，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(kāi)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（） A． B． C． D．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)量分別為m和m0的兩物體用細(xì)繩連接，在上施加一水平恒力，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(shuō)法正確的是（） A． 地面光滑時(shí)，繩子拉力大小等于 B． 地面光滑時(shí)，繩子拉力大小小于 C． 地面不光滑時(shí)，繩子拉力大于 D． 地面不光滑時(shí)，繩子拉力小于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)量為m=1kg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?，使木板由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)起來(lái)，運(yùn)動(dòng)中力F由0逐漸增加到9N，以下說(shuō)法正確的是（）A．物體與小木板先保持相對(duì)靜止一會(huì)，后相對(duì)滑動(dòng)B．物體受到的摩擦力先減小后增大C．當(dāng)力F增大到6N時(shí)，物體不受摩擦力作用D．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(kāi)始沿斜面運(yùn)動(dòng)，0.5s時(shí)撤去F，其運(yùn)動(dòng)的v?t圖線如圖（b）所示．取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，則可確定（）A．物塊的質(zhì)量為2kgB．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7.5mD．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＝11s．求物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．(g取10m/s2)2.如圖所示，一輛汽車(chē)A拉著裝有集裝箱的拖車(chē)B，以速度v1＝30m/s進(jìn)入向下傾斜的直車(chē)道．車(chē)道每100m下降2m．為使汽車(chē)速度在s＝200m的距離內(nèi)減到v2＝10m/s，駕駛員必須剎車(chē)．假定剎車(chē)時(shí)地面的摩擦阻力是恒力，且該力的70%作用于拖車(chē)B，30%作用于汽車(chē)A已知A的質(zhì)量m1＝2000kg，B的質(zhì)量m2＝6000kg．求汽車(chē)與拖車(chē)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)3．一根勁度系數(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(kāi)始以加速度a(a＜g)勻加速向下運(yùn)動(dòng)．求經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間木板開(kāi)始與物體分離．4、（2015阜陽(yáng)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(chē)后壁上．細(xì)繩的延長(zhǎng)線通過(guò)小球的球心O，且與豎直方向的夾角為θ=37°．已知g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）汽車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線對(duì)小球的拉力和車(chē)后壁對(duì)小球的壓力；（2）若要始終保持θ=37°，則汽車(chē)剎車(chē)時(shí)的加速度最大不能超過(guò)多少？5、如圖所示，一細(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)線的另一端拴一質(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(kāi)始沿山坡滑下，山坡的傾角θ＝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(lái)的路程和5s末的速度大小(g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桌面上，A、B間的接觸面垂直于圖中紙面與水平面成θ角，所有接觸面都光滑無(wú)摩擦．現(xiàn)用一個(gè)水平推力作用于滑塊A上，使A、B一起向右做加速運(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(chē)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，根據(jù)牛頓第二定律，，所以3．B解析：根據(jù)，可求，也就是說(shuō)，題目中除了3N的水平恒力，還有其它力。4、B解析：由圖：物體在奇數(shù)秒內(nèi)，合力恒定不變，從靜止開(kāi)始沿正方向做勻加速直線運(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、A解析：光滑時(shí)：由整體求得加速度：①對(duì)m受力分析由牛頓第二定律得：②由①②式得：地面不光滑時(shí)：整體求加速度：③對(duì)m受力分析由牛頓第二定律得：④由③④得：，則A正確，BCD錯(cuò)誤故選：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，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：a===4m/s2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）×4=12N即只有在拉力大于12N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：a′===2m/s2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：F0=（M+m）a′=（2+1）×2=6N所以：當(dāng)力F增大到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)，摩擦力又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″===3m/s2物體受到的摩擦力為f′，則：ma″=f′+2所以：f′=ma″﹣2=1×3﹣2=1N．故D錯(cuò)誤．故選：BC7、BC解析：A、v﹣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：a1=20m/s2，減速上升時(shí)的加速度為：a2=10m/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°﹣μmgcos37°=ma1，減速上升時(shí)有：mgsin37°+μmgcos37°=ma2，由上式解得：m=1kg，μ=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：x1=a1t12=×20×0.52m=2.5m，減速上升的時(shí)間為：t2==s=1s，減速上升的時(shí)運(yùn)動(dòng)的位移為：x2===5m，物塊沿斜面向上滑行的最大距離為x=x1+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°﹣μmgcos37°=ma3，代入數(shù)據(jù)解得：a3=4m/s2，根據(jù)x═a3t32，可得返回用的時(shí)間t3為：t3==s≈1.94s，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(wú)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，故物體一定是先加速運(yùn)動(dòng)后勻速運(yùn)動(dòng)．設(shè)勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，則位移，整理得．所以加速度．由牛頓第二定律知μmg＝ma，所以動(dòng)摩擦因數(shù)．2．880N解析:汽車(chē)沿傾斜車(chē)道做勻減速運(yùn)動(dòng)，用a表示加速度的大小，有．①用F表示剎車(chē)時(shí)的阻力，根據(jù)牛頓第二定律有②式中③設(shè)剎車(chē)過(guò)程中地面作用于汽車(chē)的阻力為，根據(jù)題意．④方向與汽車(chē)前進(jìn)方向相反：用表示拖車(chē)作用于汽車(chē)的力，設(shè)其方向與汽車(chē)前進(jìn)方向相同．以汽車(chē)為研究對(duì)象，由牛頓第二定律有⑤由②④⑤式得．⑥由以上各式，代入有關(guān)數(shù)據(jù)得880N．3．解析:當(dāng)m與板分離時(shí)，m與板間無(wú)彈力作用，且加速度為a，由牛頓第二定律得：①因m與板分離前做勻加速運(yùn)動(dòng)，所以有．②由①②式解得．4、解析：（1）對(duì)小球受力分析如圖，將細(xì)線拉力T分解有：，由二力平衡可得：，解得細(xì)線拉力車(chē)壁對(duì)小球的壓力；（2）設(shè)汽車(chē)剎車(chē)時(shí)的最大加速度為a，此時(shí)車(chē)壁對(duì)小球彈力N=0，由牛頓第二定律有即解得：即汽車(chē)剎車(chē)時(shí)的速度最大不能超過(guò)7.5m/s25.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)的加速度較大時(shí)，小球?qū)⒚撾x滑塊斜面而“飄”起來(lái)．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(kāi)斜面而“飄”起來(lái))．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，①．②聯(lián)立①②兩式并將θ＝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)斜面無(wú)壓力．當(dāng)a＞g時(shí)，小球?qū)ⅰ帮h”起來(lái)，當(dāng)a＝2g時(shí)，小球已“飄”起來(lái)了，此時(shí)小球的受力情況也正如圖所示，故根據(jù)①②兩式并將a＝2g代入，解得．此即為所求線中的拉力．6．58m23.3m/s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(wèn)題，解決此類(lèi)問(wèn)題的基本思路是：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：，①，②又因?yàn)椋塾散佗冖劭傻?，故．．?．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．①分別隔離A、B，受力如圖所示，、為A、B間相互作用的彈力,與斜面垂直．對(duì)A列方程：，②．③對(duì)B列方程：．④．/r