培優(yōu)提升練課件

培優(yōu)提升練第四章

運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系培優(yōu)提升練第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系一、選擇題1.(多選)(2019·泰安市高一上期末)如圖1甲所示，光滑水平地面上停放著一輛表面粗糙的平板車，質(zhì)量為M，與平板車上表面等高的平臺(tái)上有一質(zhì)量為m的滑塊以水平初速度v0向著平板車滑來，從滑塊剛滑上平板車開始計(jì)時(shí)，之后它們的速度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示，t0是滑塊在車上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，重力加速度為g，則以下說法正確的是1234567891011A.滑塊最終滑離平板車B.滑塊與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為C.滑塊與平板車的質(zhì)量之比m∶M＝1∶2D.平板車上表面的長度為

v0t0圖1√√一、選擇題1234567891011A.滑塊最終滑離平板車圖解析由題圖乙可知，滑塊運(yùn)動(dòng)到平板車最右端時(shí)，速度大于平板車的速度，所以滑塊將離開平板車，故A正確；1234567891011解析由題圖乙可知，滑塊運(yùn)動(dòng)到平板車最右端時(shí)，速度大于平板車123456789101112345678910112.(2019·煙臺(tái)一中模擬)如圖2所示，一固定斜面上兩個(gè)質(zhì)量相同均為m的小物塊A和B緊挨著勻加速下滑，A與B的接觸面光滑.已知A與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1＝tanα，B與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝

tanα，斜面傾角為α，重力加速度為g.下滑過程中A、B間彈力的大小為1234567891011圖2√2.(2019·煙臺(tái)一中模擬)如圖2所示，一固定斜面上兩個(gè)質(zhì)123456789101112345678910111234567891011√√1234567891011√√1234567891011解析設(shè)PQ西邊有n節(jié)車廂，每節(jié)車廂的質(zhì)量為m，則F＝nma ①聯(lián)立①②得3n＝2k，由此式可知n只能取偶數(shù)，當(dāng)n＝2時(shí)，k＝3，總節(jié)數(shù)為N＝5當(dāng)n＝4時(shí)，k＝6，總節(jié)數(shù)為N＝10當(dāng)n＝6時(shí)，k＝9，總節(jié)數(shù)為N＝15當(dāng)n＝8時(shí)，k＝12，總節(jié)數(shù)為N＝20，故選項(xiàng)B、C正確.1234567891011解析設(shè)PQ西邊有n節(jié)車廂，每節(jié)車4.(2019·南京市模擬)如圖3所示，O點(diǎn)是豎直圓環(huán)的頂點(diǎn)，Oc是圓環(huán)直徑，Oa和Ob是兩條不同傾角的弦.在Oc、Oa、Ob弦上各放置一個(gè)光滑的面，一個(gè)質(zhì)點(diǎn)從O點(diǎn)由靜止釋放，先后分別沿Oc、Oa、Ob下滑，關(guān)于質(zhì)點(diǎn)到達(dá)a、b、c三點(diǎn)的時(shí)間，下列說法正確的是A.最短的是a點(diǎn) B.最短的是b點(diǎn)C.最長的是c點(diǎn) D.時(shí)間都相同1234567891011圖3√4.(2019·南京市模擬)如圖3所示，O點(diǎn)是豎直圓環(huán)的頂點(diǎn)123456789101112345678910115.(多選)(2019·全國卷Ⅲ)如圖4(a)，物塊和木板疊放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，物塊用一不可伸長的細(xì)繩與固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的力傳感器相連，細(xì)繩水平.t＝0時(shí)，木板開始受到水平外力F的作用，在t＝4s時(shí)撤去外力.細(xì)繩對(duì)物塊的拉力f隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖(b)所示，木板的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖(c)所示.木板與實(shí)驗(yàn)臺(tái)之間的摩擦可以忽略.重力加速度取10m/s2.由題給數(shù)據(jù)可以得出A.木板的質(zhì)量為1kgB.2～4s內(nèi)，力F的大小為0.4NC.0～2s內(nèi)，力F的大小保持不變D.物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.21234567891011圖4√√5.(多選)(2019·全國卷Ⅲ)如圖4(a)，物塊和木板疊解析由題圖(c)可知木板在0～2s內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)，再結(jié)合題圖(b)中細(xì)繩對(duì)物塊的拉力f在0～2s內(nèi)逐漸增大，可知物塊受到木板的摩擦力逐漸增大，故可以判斷木板受到的水平外力F也逐漸增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；1234567891011解析由題圖(c)可知木板在0～2s內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)，再結(jié)合1234567891011由于不知道物塊的質(zhì)量，所以不能求出物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.1234567891011由于不知道物塊的質(zhì)量，所以不能求出6.如圖5，用橡皮筋將一小球懸掛在小車的架子上，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài).現(xiàn)使小車從靜止開始向左加速，加速度從零開始逐漸增大到某一值，然后保持此值，小球穩(wěn)定地偏離豎直方向某一角度(橡皮筋在彈性限度內(nèi)).與穩(wěn)定在豎直位置時(shí)相比，小球的高度1234567891011A.一定升高B.一定降低C.保持不變D.升高或降低由橡皮筋的勁度系數(shù)決定圖5√6.如圖5，用橡皮筋將一小球懸掛在小車的架子上，系統(tǒng)處于平衡解析設(shè)橡皮筋原長為l0、勁度系數(shù)為k，小球在豎直位置靜止時(shí)，橡皮筋長度為l，加速時(shí)長度為l′且與豎直方向夾角為θ.由胡克定律可知，靜止時(shí)k(l－l0)＝mg，加速時(shí)小球受力分析如圖所示，由牛頓第二定律可知k(l′－l0)cosθ＝mg，則k(l－l0)＝k(l′－l0)cosθl′cosθ＝l－l0(1－cosθ)即l′cosθ<l，所以小球高度一定升高，故選項(xiàng)A正確.1234567891011解析設(shè)橡皮筋原長為l0、勁度系數(shù)為k，小球在豎直位置靜止時(shí)7.(多選)如圖6所示，水平傳送帶以速度v1勻速運(yùn)動(dòng)，小物體P、Q由通過定滑輪且不可伸長的輕繩相連，t＝0時(shí)刻P在傳送帶左端具有速度v2，P與定滑輪間的繩水平，t＝t0時(shí)刻P離開傳送帶.不計(jì)定滑輪質(zhì)量和摩擦，繩足夠長.正確描述小物體P速度隨時(shí)間變化的圖像可能是1234567891011圖6√√7.(多選)如圖6所示，水平傳送帶以速度v1勻速運(yùn)動(dòng)，小物體解析若v1>v2，且P受到的滑動(dòng)摩擦力大于Q的重力，則可能先向右勻加速，加速至v1后隨傳送帶一起向右勻速，此過程如圖B所示，故B正確.若v1>v2，且P受到的滑動(dòng)摩擦力小于Q的重力，此時(shí)P一直向右減速，減速到零后反向加速.1234567891011解析若v1>v2，且P受到的滑動(dòng)摩擦力大于Q的重力，則可能8.(多選)(2019·河源市模擬)有一固定斜面的小車在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)，小球通過細(xì)繩與車頂相連，小球某時(shí)刻正處于如圖7所示狀態(tài)，設(shè)斜面對(duì)小球的支持力為FN，細(xì)繩對(duì)小球的拉力為FT，關(guān)于此時(shí)小球的受力情況，下列說法正確的是1234567891011圖7A.若小車向左運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)N可能為0B.若小車向左運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)T可能為0C.若小車向右運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)N不可能為0D.若小車向右運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)T不可能為0√√8.(多選)(2019·河源市模擬)有一固定斜面的小車在水平解析若小車向左做減速運(yùn)動(dòng)，則加速度向右，小球受重力及細(xì)繩的拉力可以使小球的加速度與小車相同，故此時(shí)FN為0；若小球向左加速運(yùn)動(dòng)，則加速度向左，此時(shí)重力與斜面的支持力可以使合力向左，則繩子的拉力FT為0；同理可知當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，也可能做加速或減速運(yùn)動(dòng)，故加速度也可能向右或向左，故FN和FT均可以為0.故選A、B.1234567891011解析若小車向左做減速運(yùn)動(dòng)，則加速度向右，小球受重力及細(xì)繩的二、非選擇題9.公路上行駛的兩汽車之間應(yīng)保持一定的安全距離.當(dāng)前車突然停止時(shí)，后車司機(jī)可以采取剎車措施，使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會(huì)與前車相碰.通常情況下，人的反應(yīng)時(shí)間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間之和為1s.當(dāng)汽車在晴天干燥瀝青路面上以108km/h的速度勻速行駛時(shí)，安全距離為120m.設(shè)雨天時(shí)汽車輪胎與瀝青路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為晴天時(shí)的

.若要求安全距離仍為120m，求汽車在雨天安全行駛的最大速度.答案20m/s1234567891011二、非選擇題1234567891011解析設(shè)路面干燥時(shí)，汽車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ0，剎車時(shí)汽車的加速度大小為a0，安全距離為s，反應(yīng)時(shí)間為t0，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得μ0mg＝ma0 ①1234567891011式中，m和v0分別為汽車的質(zhì)量和剎車前的速度.設(shè)在雨天行駛時(shí)，汽車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，依題意有解析設(shè)路面干燥時(shí)，汽車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ0，剎車時(shí)汽設(shè)在雨天行駛時(shí)汽車剎車的加速度大小為a，安全行駛的最大速度為v，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得μmg＝ma ④1234567891011聯(lián)立①②③④⑤式并代入題給數(shù)據(jù)得v＝20m/s(72km/h).設(shè)在雨天行駛時(shí)汽車剎車的加速度大小為a，安全行駛的最大速度為10.(2019·四川棠湖中學(xué)高一上期末)如圖8所示，質(zhì)量M＝2.0kg的薄木板靜止在水平桌面上，薄木板上放有質(zhì)量m＝1.0kg的小鐵塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，它離木板左端的距離為L＝0.25m，鐵塊與木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.現(xiàn)用一水平向右的拉力作用在木板上，使木板和鐵塊由靜止開始運(yùn)動(dòng)，g取10m/s2.1234567891011圖8(1)若桌面光滑，拉力大小恒為F1＝4.8N，求小鐵塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小；答案1.6m/s210.(2019·四川棠湖中學(xué)高一上期末)如圖8所示，質(zhì)量M1234567891011解析小鐵塊受到的最大靜摩擦力Ffmax＝μmg＝0.2×1.0×10N＝2N，假設(shè)小鐵塊相對(duì)木板靜止，根據(jù)牛頓第二定律有所以小鐵塊不會(huì)相對(duì)長木板滑動(dòng)，小鐵塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小a＝1.6m/s2.1234567891011解析小鐵塊受到的最大靜摩擦力Ff(2)若木板以4.0m/s2的加速度從鐵塊下向右抽出，求抽出過程所經(jīng)歷的時(shí)間t；1234567891011答案0.5s(2)若木板以4.0m/s2的加速度從鐵塊下向右抽出，求抽1234567891011解析木板和小鐵塊發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，對(duì)小鐵塊，根據(jù)牛頓第二定律，有μmg＝ma1a1＝μg＝2m/s2抽出經(jīng)歷時(shí)間為t，L＝x2－x1解得t＝0.5s.1234567891011解析木板和小鐵塊發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，L(3)若桌面與薄木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)也為μ，則拉力F2的大小滿足什么條件才能將木板從鐵塊下抽出？1234567891011答案F2>12N解析對(duì)木板：根據(jù)牛頓第二定律有F2－μmg－μ(M＋m)g＝Ma板′木板從小鐵塊下抽出的條件：a板′>am，解得F2>12N.(3)若桌面與薄木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)也為μ，則拉力F2的大小滿11.(2020·廣東執(zhí)信中學(xué)高一期末)如圖9，水平地面上緊靠粗糙水平臺(tái)依次排放著A、B兩木板，A、B的長度均為L＝5m、質(zhì)量均為M＝1.5kg，其上表面與平臺(tái)相平，A與平臺(tái)和B均接觸但不粘連.現(xiàn)有一質(zhì)量m＝3kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊C，從平臺(tái)上距平臺(tái)右側(cè)的距離d＝2.5m處，以大小v0＝8m/s、方向水平向右的初速度向右滑動(dòng).已知C與平臺(tái)間、C與木板A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ1＝0.3，A、B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ2＝0.1，且最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，取g＝10m/s2.求：(1)滑塊C剛滑上A板時(shí)的速度大??；答案7m/s1234567891011圖911.(2020·廣東執(zhí)信中學(xué)高一期末)如圖9，水平地面上緊解析C在水平臺(tái)上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有：v12－v02＝－2a1d，由牛頓第二定律有：μ1mg＝ma1，代入數(shù)據(jù)解得：a1＝3m/s2，v1＝7m/s；1234567891011解析C在水平臺(tái)上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，123456789101(2)滑塊C剛滑離A板時(shí)，B板的速度大?。淮鸢?/p>

1m/s1234567891011(2)滑塊C剛滑離A板時(shí)，B板的速度大小；123456789解析滑塊C在木板A上滑動(dòng)時(shí)的加速度仍為a1，設(shè)木板A、B的加速度為a2，對(duì)A、B有：μ1mg－μ2(m＋2M)g＝2Ma2，代入數(shù)據(jù)得：a2＝1m/s