2018高考物理二轮专题复习-“力学的经典模型(一)”课后冲关
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重难专题强化练——“力学的经典模型(一)”课后冲关1.[多选](2018·宁波联考)一长轻质薄硬纸片置于光滑水平地面上,纸片上放质量均为1 kg的A、B两物块,A、B与薄硬纸片之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3,μ2=0.2,水平恒力F作用在A物块上,如图所示,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2。
则( ) A.若F=1 N,则A、B、薄硬纸片都做匀加速运动B.若F=1.5 N,则A所受摩擦力大小为1.5 NC.若F=8 N,则B的加速度为4.0 m/s2D.无论力F多大,A与薄硬纸片都不会发生相对滑动解析:选AD A与薄硬纸片间的最大静摩擦力为:f A=μm A g=0.3×1×10 N=3 N,B与薄硬纸片间的最大静摩擦力为:f B=μm B g=0.2×1×10 N=2 N;F=1 N<f A,所以A、B及薄硬纸片保持相对静止,整体在F作用下向左匀加速运动,故A正确。
若F=1.5 N<f A,A、B及薄硬纸片保持相对静止,整体在F作用下向左匀加速运动,根据牛顿第二定律得:F-f=m A a,所以A所受摩擦力f<F=1.5 N,故B错误。
当B刚要相对于薄硬纸片滑动时B所受静摩擦力达到最大值,由牛顿第二定律得:f B=m B a0,又f B=μm B g,得:a0=2 m/s2;对整体,有:F0=(m A+m B)·a0=2×2 N=4 N,即F达到4 N后,B将相对薄硬纸片运动,此时摩擦力f=2 N;对薄硬纸片分析可知,薄硬纸片受到A的摩擦力大于B的摩擦力,故A和薄硬纸片间不会发生相对运动,故D正确。
由上述分析可知,当拉力大于4 N时,B与薄硬纸片间的摩擦力即为滑动摩擦力,大小为2 N,此后增大拉力,不会改变B的受力情况,故C错误。
2.一长木板静止在倾角为θ的斜面上,长木板上一人用力推长木板上物块,使物块与长木板间的摩擦力刚好为零,已知人、物块、长木板的质量均为m,人、物块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与斜面间的动摩擦因数为μ2,则下列说法正确的是( ) A.斜面对长木板的摩擦力为mgsin θB.斜面对长木板的摩擦力为3μ2mgcos θC.长木板对人的摩擦力为2μ1mgcos θD.长木板对人的摩擦力为2mgsin θ解析:选D 对人、物块、长木板三者整体研究,斜面对它们的摩擦力为静摩擦力,大小为3mgsin θ,A、B项错误;对人、物块整体研究,由于物块与长木板间的摩擦力刚好为零,因此长木板对人的静摩擦力大小为2mgsin θ,C项错误,D项正确。
“力学的经典模型(一)”学前诊断模型一物块模型1.[考查平衡问题中的物块模型][多选]如图所示,物块A、B、C叠放在水平桌面上,水平力F作用于C物块,使A、B、C以相同的速度向右匀速运动,那么关于它们的受力下列说法正确的是()A.由于B向右运动,所以B受到向左的摩擦力B.C受到的摩擦力方向水平向左C.A受到两个摩擦力作用D.由于不知A与水平桌面之间是否光滑,所以无法判断A与水平桌面间是否存在摩擦力解析:选BC由于B向右匀速运动,所以B不受摩擦力作用,选项A错误;物块C 受到向右的拉力和向左的摩擦力作用,选项B正确;A受到C对A的向右的摩擦力作用,同时受到地面向左的摩擦力作用,选项C正确,D错误。
2.[考查匀变速直线运动中的物块模型]如图所示,A、B两物块叠放在一起,放在光滑地面上,已知A、B物块的质量分别为M、m,物块接触面间粗糙。
现用水平向右的恒力F1、F2先后分别作用在A、B物块上,物块A、B均不发生相对运动,则F1、F2的最大值之比为()A.1∶1B.M∶mC.m∶M D.m∶(m+M)解析:选B恒力作用在A上时,对B受力分析,当最大静摩擦力提供B的加速度时,是整体一起运动的最大加速度,对B由牛顿第二定律得μmg=ma1,对整体受力分析,由牛顿第二定律得F1=(M+m)a1,解得F1=(M+m)μg;恒力作用在B上时,对A受力分析,当最大静摩擦力提供A的加速度时,是整体一起运动的最大加速度,对A由牛顿第二定律得μmg=Ma2,对整体受力分析,由牛顿第二定律得F2=(M+m)a2,解得F2=(M+m)μmg M,联立解得F1∶F2=M∶m,B正确。
3.[考查变加速运动中的物块模型][多选]如图甲所示,足够长的木板B静置于光滑水平面上,其上放置小物块A。
木板B 受到随时间t变化的水平拉力F作用时,用传感器测出木板B的加速度a,得到如图乙所示的a F图像,已知g取10 m/s2,则()A.物块A的质量为 4 kgB.木板B的质量为 1 kgC.当F=10 N时木板B的加速度为 4 m/s2D.物块A与木板B间的动摩擦因数为0.1解析:选BC拉力F较小时,A和B一起加速,当F等于8 N时,加速度为:a=2 m/s2,对整体分析,由牛顿第二定律有:F=(M+m)a,代入数据解得:M+m=4 kg;而拉力F 较大时,A和B各自加速,根据题图乙所示图像,当F大于8 N时,对B,由牛顿第二定律得:a′=F-μmgM=1MF-μmgM,图线的斜率:k=1M=1,解得木板B的质量M=1 kg,物块A的质量m=3 kg,故A错误,B正确;根据图像知,F=6 N时,a′=0,由a′=1 MF-μmgM,可得:μ=0.2,D错误;当F=10 N时,木板B的加速度为:a′=1MF-μmgM=4 m/s2,故C正确。
“活用三大观点破解力学计算题”1.(2017·枣庄期末)如图甲所示,电动机通过绕过光滑定滑轮的细绳与放在倾角为30°的光滑斜面上的物体相连,启动电动机后物体沿斜面上升;在0~3 s 时间内物体运动的v t 图像如图乙所示,其中除1~2 s 时间段图像为曲线外,其余时间段图像均为直线,1 s 后电动机的输出功率保持不变;已知物体的质量为2 kg ,重力加速度g =10 m/s 2。
求:(1)1 s 后电动机的输出功率P ; (2)物体运动的最大速度v m ; (3)在0~3 s 内电动机所做的功。
解析:(1)设物体的质量为m ,由题图乙可知,在时间t 1=1 s 内,物体做匀加速直线运动的加速度大小为a =5 m/s 2,1 s 末物体的速度大小达到v 1=5 m/s ,此过程中,设细绳拉力的大小为F 1,则根据运动学公式和牛顿第二定律可得:v 1=at 1F 1-mg sin 30°=ma设在1 s 末电动机的输出功率为P , 由功率公式可得:P =F 1v 1 联立解得:P =100 W 。
(2)当物体达到最大速度v m 后,设细绳的拉力大小为F 2,由牛顿第二定律和功率的公式可得:F 2-mg sin 30°=0 P =F 2v m联立解得:v m =10 m/s 。
(3)设在时间t 1=1 s 内,物体的位移为x ,电动机做的功为W 1,则由运动公式及动能定理:x =12at 12W 1-mgx sin 30°=12mv 12设在时间t =3 s 内电动机做的功为W ,则:W =W 1+P (t -t 1)联立解得:W =250 J 。
答案:(1)100 W (2)10 m/s (3)250 J2.(2017·天津高考)如图所示,物块A 和B 通过一根轻质不可伸长的细绳相连,跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧,质量分别为m A =2 kg 、m B =1 kg 。
专题检测(七) 掌握“两概念”“一模型”,破解功和功率问题1.如图所示,质量m =1 kg 、长L =0.8 m 的均匀矩形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平。
板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4。
现用F =5 N 的水平力向右推薄板,使它翻下桌子,力F 做的功至少为(g 取10 m/s 2)( )A .1 JB .1.6 JC .2 JD .4 J 解析:选B 在薄板没有翻转之前,薄板与水平面之间的摩擦力f =μmg =4 N 。
力F 做的功用来克服摩擦力消耗的能量,而在这个过程中薄板只需移动的距离为L 2,则做的功至少为W =f ×L 2=1.6 J ,所以B 正确。
2.[多选]如图所示,质量为m 的小球(可视为质点)用长为L 的细线悬于O 点,自由静止在A 位置,现用水平恒力F 拉动小球。
已知悬绳的最大偏角为θ,则力F 的大小及力F 做的功W 为( )A .F =mg tan θB .F =mg -cos θsin θC .W =mgL (1-cos θ)D .W =mgL tan θ解析:选BC 由动能定理得:-mgL (1-cos θ)+W =0,故W =mgL (1-cos θ),C 正确,D 错误;而W =FL sin θ,则F =mg -cos θsin θ,A 错误,B 正确。
3.(2017·北京模拟)如图所示,质量为m 的小球(可视为质点)用长为L 的细线悬挂于O 点,自由静止在A 位置。
现用水平力F 缓慢地将小球从A 位置拉到B 位置后静止,此时细线与竖直方向夹角为θ=60°,细线的拉力为F 1,然后放手让小球从静止返回,到A 点时细线的拉力为F 2,则( )A .F 1=F 2=2mgB .从A 到B ,拉力F 做功为F 1LC .从B 到A 的过程中,小球受到的合外力大小不变D .从B 到A 的过程中,小球重力的瞬时功率一直增大解析:选A 在B 位置,根据平衡条件有F 1sin 30°=mg ,解得F 1=2mg 。
专题检测(二) 熟知“四类典型运动”,掌握物体运动规律1.[多选](2017·绍兴模拟)对于课本上的一些图片,下列说法正确的是( )A .图甲中,有些火星的轨迹不是直线,说明炽热微粒不是沿砂轮的切线方向飞出的B .图乙中,两个影子在x 、y 轴上的运动就是物体的两个分运动C .图丙中,小锤用较大的力去打击弹性金属片,A 、B 两球将同时落地D .图丁中,做变速圆周运动的物体所受合外力F 在半径方向的分力大于所需要的向心力 解析:选BC 题图甲中炽热微粒是沿砂轮的切线方向飞出的,但是由于重力及其他微粒的碰撞而改变了方向,选项A 错误;题图乙中沿y 轴的平行光照射时,在x 轴上的影子就是x 轴方向的分运动,同理沿x 轴的平行光照射时,在y 轴上的影子就是y 轴方向的分运动,选项B 正确;无论小锤用多大的力去打击弹性金属片,只是使得小球A 的水平速度发生变化,而两小球落地的时间是由两球离地面的高度决定的,所以A 、B 两球总是同时落地,选项C 正确;做变速圆周运动的物体所受合外力F 在半径方向的分力等于所需要的向心力,选项D 错误。
2.一质点沿直线Ox 方向做加速运动,它离开O 点的距离随时间变化的关系为x =4+2t 3(m),它的速度随时间变化的关系为v =6t 2(m/s)。
则该质点在t =2 s 时的瞬时速度和t =0到t =2 s 间的平均速度分别为( ) A .8 m/s 、24 m/s B .24 m/s 、8 m/s C .24 m/s 、10 m/sD .24 m/s 、12 m/s解析:选B 将t =2 s 代入质点的速度随时间变化的关系式v =6t 2(m/s),得t =2 s 时的瞬时速度为v =6×22m/s =24 m/s ,将t =0和t =2 s 分别代入距离随时间变化的关系式x =4+2t 3(m),得:x 1=4 m ,x 2=20 m ,则质点在2 s 时间内通过的位移为x =x 2-x 1=20 m-4 m =16 m ,所以:t =0到t =2 s 间的平均速度为v =x t =162m/s =8 m/s ;故B 正确。
重难专题强化练——“力学的经典模型(一)”课后冲关1.[多选](2017·宁波联考)一长轻质薄硬纸片置于光滑水平地面上,纸片上放质量均为1 kg的A、B两物块,A、B与薄硬纸片之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3,μ2=0.2,水平恒力F作用在A物块上,如图所示,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2。
则()A.若F=1 N,则A、B、薄硬纸片都做匀加速运动B.若F=1.5 N,则A所受摩擦力大小为1.5 NC.若F=8 N,则B的加速度为4.0 m/s2D.无论力F多大,A与薄硬纸片都不会发生相对滑动解析:选AD A与薄硬纸片间的最大静摩擦力为:f A=μm A g=0.3×1×10 N=3 N,B 与薄硬纸片间的最大静摩擦力为:f B=μm B g=0.2×1×10 N=2 N;F=1 N<f A,所以A、B 及薄硬纸片保持相对静止,整体在F作用下向左匀加速运动,故A正确。
若F=1.5 N<f A,A、B及薄硬纸片保持相对静止,整体在F作用下向左匀加速运动,根据牛顿第二定律得:F-f=m A a,所以A所受摩擦力f<F=1.5 N,故B错误。
当B刚要相对于薄硬纸片滑动时B所受静摩擦力达到最大值,由牛顿第二定律得:f B=m B a0,又f B=μm B g,得:a0=2 m/s2;对整体,有:F0=(m A+m B)·a0=2×2 N=4 N,即F达到4 N后,B将相对薄硬纸片运动,此时摩擦力f=2 N;对薄硬纸片分析可知,薄硬纸片受到A的摩擦力大于B的摩擦力,故A和薄硬纸片间不会发生相对运动,故D正确。
由上述分析可知,当拉力大于4 N时,B 与薄硬纸片间的摩擦力即为滑动摩擦力,大小为2 N,此后增大拉力,不会改变B的受力情况,故C错误。
2.一长木板静止在倾角为θ的斜面上,长木板上一人用力推长木板上物块,使物块与长木板间的摩擦力刚好为零,已知人、物块、长木板的质量均为m,人、物块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与斜面间的动摩擦因数为μ2,则下列说法正确的是()A.斜面对长木板的摩擦力为mg sin θB.斜面对长木板的摩擦力为3μ2mg cos θC.长木板对人的摩擦力为2μ1mg cos θD.长木板对人的摩擦力为2mg sin θ解析:选D对人、物块、长木板三者整体研究,斜面对它们的摩擦力为静摩擦力,大小为3mg sin θ,A、B项错误;对人、物块整体研究,由于物块与长木板间的摩擦力刚好为零,因此长木板对人的静摩擦力大小为2mg sin θ,C项错误,D项正确。
第3讲 ⎪⎪抓住“三类模型”,破解竖直面内的圆周运动[考法·学法]一、通过“绳模型”考查竖直面内的圆周运动基础保分类考点[全练题点]1.[多选]如图所示,竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上,半径r =0.4 m ,最低点处有一小球(半径比r 小很多),现给小球一水平向右的初速度v 0,则要使小球不脱离轨道运动,v 0应当满足(g =10 m/s 2)( )A .v 0≥0B .v 0≥4 m/sC .v 0≥2 5 m/sD .v 0≤2 2 m/s解析:选CD 解决本题的关键是全面理解“小球不脱离圆轨道运动”所包含的两种情况:(1)小球通过最高点并完成圆周运动;(2)小球没有通过最高点,但小球没有脱离圆轨道。
对于第(1)种情况,当v 0较大时,小球能够通过最高点,这时小球在最高点处需要满足的条件是mg ≤mv 2r ,又根据机械能守恒定律有12mv 2+2mgr =12mv 02,可求得v 0≥2 5 m/s ,故选项C正确;对于第(2)种情况,当v 0较小时,小球不能通过最高点,这时对应的临界条件是小球上升到与圆心等高位置处,速度恰好减为零,根据机械能守恒定律有mgr =12mv 02,可求得v 0≤2 2 m/s ,故选项D 正确。
2.如图所示,长均为L 的两根轻绳,一端共同系住质量为m 的小球,另一端分别固定在等高的A 、B 两点,A 、B 两点间的距离也为L 。
重力加速度大小为g 。
现使小球在竖直平面内以AB 为轴做圆周运动,若小球在最高点速率为v 时,两根绳的拉力恰好均为零,则小球在最高点速率为2v 时,每根绳的拉力大小为( ) A.3mg B.433mg C .3mgD .23mg解析:选A 设小球在竖直面内做圆周运动的半径为r ,小球运动到最高点时轻绳与圆周运动轨道平面的夹角为θ=30°,则有r =L cos θ=32L 。
根据题述小球在最高点速率为v 时,两根绳的拉力恰好均为零,有mg =m v 2r;小球在最高点速率为2v 时,设每根绳的拉力大小为F ,则有2F cos θ+mg =mv 2r,联立解得:F =3mg ,选项A 正确。
重难专题强化练——“力学的经典模型(一)”课后冲关1.[多选](2017·宁波联考)一长轻质薄硬纸片置于光滑水平地面上,纸片上放质量均为1 kg的A、B两物块,A、B与薄硬纸片之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3,μ2=0.2,水平恒力F作用在A物块上,如图所示,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2。
则()A.若F=1 N,则A、B、薄硬纸片都做匀加速运动B.若F=1.5 N,则A所受摩擦力大小为1.5 NC.若F=8 N,则B的加速度为4.0 m/s2D.无论力F多大,A与薄硬纸片都不会发生相对滑动解析:选AD A与薄硬纸片间的最大静摩擦力为:f A=μm A g=0.3×1×10 N=3 N,B与薄硬纸片间的最大静摩擦力为:f B=μm B g=0.2×1×10 N=2 N;F=1 N<f A,所以A、B及薄硬纸片保持相对静止,整体在F作用下向左匀加速运动,故A正确。
若F=1.5 N<f A,A、B及薄硬纸片保持相对静止,整体在F作用下向左匀加速运动,根据牛顿第二定律得:F-f=m A a,所以A所受摩擦力f<F=1.5 N,故B错误。
当B刚要相对于薄硬纸片滑动时B所受静摩擦力达到最大值,由牛顿第二定律得:f B=m B a0,又f B=μm B g,得:a0=2 m/s2;对整体,有:F0=(m A+m B)·a0=2×2 N=4 N,即F达到4 N后,B将相对薄硬纸片运动,此时摩擦力f=2 N;对薄硬纸片分析可知,薄硬纸片受到A的摩擦力大于B的摩擦力,故A和薄硬纸片间不会发生相对运动,故D正确。
由上述分析可知,当拉力大于4 N时,B与薄硬纸片间的摩擦力即为滑动摩擦力,大小为2 N,此后增大拉力,不会改变B的受力情况,故C错误。
2.一长木板静止在倾角为θ的斜面上,长木板上一人用力推长木板上物块,使物块与长木板间的摩擦力刚好为零,已知人、物块、长木板的质量均为m,人、物块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与斜面间的动,则下列说法正确的是()摩擦因数为μA.斜面对长木板的摩擦力为mg sin θB.斜面对长木板的摩擦力为3μ2mg cos θC.长木板对人的摩擦力为2μ1mg cos θD.长木板对人的摩擦力为2mg sin θ解析:选D对人、物块、长木板三者整体研究,斜面对它们的摩擦力为静摩擦力,大小为3mg sin θ,A、B项错误;对人、物块整体研究,由于物块与长木板间的摩擦力刚好为零,因此长木板对人的静摩擦力大小为2mg sin θ,C项错误,D项正确。
3.如图所示,A为一足够长的固定斜面,物块B由静止释放后能沿斜面匀加速下滑,现使物块B在t=0时由静止释放,并同时受到一随时间变化规律为F=kt的垂直于斜面的作用力。
v、f、a和E分别表示物块的速度、物块所受的摩擦力、物块的加速度和机械能,则下列描述v、f、a和E随时间t变化规律的图像中,可能正确的是()解析:选A 设物块B 的质量为m ,对物块B ,在斜面上开始时受重力mg 、外力F 、斜面的支持力N 和滑动摩擦力f 作用,在沿斜面方向上有:mg sin θ-f =ma ,在垂直斜面方向上有:N -mg cos θ-F =0,根据滑动摩擦定律有:f =μN =μmg cos θ+μF ,又因为F =kt ,解得:ma =mg sin θ-μmg cos θ-μkt ,所以物块先做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度减小为零时,速度达到最大,接着做加速度逐渐增大的减速运动,直至速度减为零,故选项A 正确,选项C 错误;摩擦力先与时间成一次函数关系,当物块速度减小为零时,摩擦力突变为静摩擦力,大小减小为mg sin θ恒定不变,且有mg sin θ>μmg cos θ,故选项B 错误;物块下滑过程中的机械能减少量ΔE =∑f i Δx ,与时间不成线性关系,物块速度为零后,机械能不变,故选项D 错误。
4.[多选]如图所示,一斜面体置于粗糙水平地面上,斜面顶端固定一定滑轮,质量分别为m 1和m 2的物块用细线相连跨过定滑轮置于斜面上。
下列说法正确的是( )A .若m 1、m 2均静止,则地面与斜面间无摩擦力B .若m 1沿斜面匀速下滑,则地面对斜面有向右的摩擦力C .若m 1沿斜面匀速上升,则地面对斜面有向左的摩擦力D .不论m 1沿斜面向上还是向下匀速滑动,地面对斜面均无摩擦力解析:选AD 把m 1、m 2和斜面看成一个整体作为研究对象,不论m 1、m 2静止还是m 1匀速运动,系统均受力平衡,水平方向不受外力,故地面与斜面间无摩擦力。
5.[多选]如图所示,传送带的水平部分长为L ,运动速率恒为v ,在其左端无初速放上木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左到右的运动时间可能是( ) A.L v +v2μg B.L v C.2L μgD.2L v解析:选ACD 若木块一直匀加速,则有L =12μgt 2,得t =2Lμg ,C 正确;若木块到达传送带另一端时,速度恰好等于v ,则有L =v t =v 2t ,得t =2Lv ,D 正确;若木块先匀加速运动经历时间t 1,位移为x ,再匀速运动经历时间t 2,位移为L -x ,则有v =μgt 1,2μgx =v 2,v t 2=L -x ,从而得t =t 1+t 2=L v +v2μg,A 正确。
6.[多选]如图所示,小车板面上的物体质量为m =8 kg ,它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上,这时弹簧的弹力为6 N 。
现沿水平向右的方向对小车施加作用力,使小车由静止开始运动起来,运动中加速度由零逐渐增大到1 m /s 2,随即以1 m/s 2的加速度做匀加速直线运动。
以下说法中正确的是( )A .物体与小车始终保持相对静止,弹簧对物体的作用力始终没有发生变化B.物体受到的摩擦力先减小、后增大,先向左、后向右C.当小车加速度(向右)为0.75 m/s2时,物体不受摩擦力作用D.小车以1 m/s2的加速度向右做匀加速直线运动时,物体受到的摩擦力为8 N解析:选ABC开始时小车板面上的物体受弹簧水平向右的拉力为6 N,水平向左的静摩擦力也为6 N,合力为零。
沿水平向右方向对小车施加作用力,小车向右做加速运动时,物体沿水平向右方向上的合力(F=ma)逐渐增大到8 N后恒定。
在此过程中向左的静摩擦力先减小,改变方向后逐渐增大到(向右)2 N而保持恒定;弹簧的拉力(大小、方向)始终没有变,物体与小车保持相对静止,小车上的物体不受摩擦力作用时,向右的加速度完全由弹簧的拉力提供:a=F Tm=0.75 m/s2。
综上所述,A、B、C正确。
7.[多选]如图所示,光滑固定斜面C的倾角为θ,质量均为m的A、B物块一起以某一初速度沿斜面向上做匀减速运动,已知A上表面是水平的,则下列说法正确的是() A.A受到B的摩擦力水平向右B.A受到B的摩擦力水平向左C.A、B之间的摩擦力为零D.A、B之间的摩擦力为mg sin θ·cos θ解析:选AD斜面光滑,以A、B为整体研究,以一定的初速度沿斜面向上滑行,其加速度都是沿斜面向下,大小为a=g sin θ,这一加速度有水平向左的分量,a x=a cos θ=g sin θ·cos θ,可知A受到B的摩擦力水平向右;再研究B,f=ma x=mg sin θ·cos θ。
本题正确选项为A、D。
8.(2017·扬州模拟)如图所示,光滑水平面上放置一斜面体A,在其粗糙斜面上静止一物块B,开始时A处于静止状态。
从某时刻开始,一个从0逐渐增大的水平向左的力F作用在A上,使A和B一起向左做变加速直线运动。
则在B与A发生相对运动之前的一段时间内() A.B对A的压力和摩擦力均逐渐增大B.B对A的压力和摩擦力均逐渐减小C.B对A的压力逐渐增大,B对A的摩擦力逐渐减小D.B对A的压力逐渐减小,B对A的摩擦力逐渐增大解析:选D对物块B进行受力分析,如图所示,设斜面的倾角为θ。
将加速度分解在垂直斜面和沿斜面方向。
根据牛顿第二定律得:垂直于斜面方向:mg cos θ-F N=ma sin θ平行于斜面方向:f-mg sin θ=ma cos θ得到:F N=mg cos θ-ma sin θf =mg sin θ+ma cos θ可见,当加速度a 增大时,支持力F N 减小,摩擦力f 增大,根据牛顿第三定律得知,B 对A 的压力逐渐减小,B 对A 的摩擦力逐渐增大。
故选D 。
9.[多选]如图所示,槽放在水平桌面上,用轻弹簧将物体压在槽左壁上,此时弹簧对物体的压力为3 N ,物体的质量为0.5 kg ,槽的上表面水平,物体与槽之间的动摩擦因数为0.4,按最大静摩擦力等于滑动摩擦力计算。
现使槽与物体一起以8 m/s 2的加速度向左加速运动,下述说法中正确的是( )A .物体相对于槽向右滑动一段距离B .弹簧对物体的弹力变大C .物体相对于槽仍不动D .弹簧对物体的弹力不变解析:选CD 最大静摩擦力为f m =2 N ,当槽以8 m/s 2的加速度向左加速运动时,假设物体与槽相对静止,根据kx +f =ma ,结合弹簧弹力为3 N ,得静摩擦力为f =1 N ,由于f <f m ,所以物体相对于槽仍不动,则弹簧对物体的弹力不变。
10.[多选]如图所示,A 、B 两物块的质量均为m =5 kg ,放在倾角θ=37°的斜面上,A 、B 与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5。
在沿斜面向上、大小为60 N 的力F 作用下,A 、B 均静止在斜面上。
此时,与A 、B 相连的轻弹簧被拉伸了x=3 cm 。
已知弹簧的劲度系数k =400 N /m ,重力加速度g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。
则下列说法中正确的是( )A .A 、B 受到的静摩擦力大小一定相等B .B 受到的静摩擦力大小为2 N ,方向沿斜面向上C .A 受到的静摩擦力大小为18 N ,方向沿斜面向下D .B 受到的静摩擦力大小为18 N ,方向沿斜面向上解析:选ACD 由胡克定律可得,弹簧弹力F ′=kx =12 N ,由于A 处于静止状态,故A 受力平衡,设A 所受静摩擦力方向沿斜面向下,则有F -F ′-mg sin θ-f A =0,求得f A =18 N ,由于B 处于静止状态,设B 所受静摩擦力沿斜面向下,则有F ′-mg sin θ-f B =0,解得f B =-18 N ,故B 所受静摩擦力大小为18 N ,方向沿斜面向上,故A 、C 、D 均正确,B 错误。