人教版(2019)必修第一册牛顿运动定律专题小卷(连接体瞬时加速度滑块问题)
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牛顿第二定律滑块类问题专题训练1.如图所示,质量为m1的足够长木板静止在水平面上,其上放一质量为m2的物块.物块与木板的接触面是光滑的.t =0时刻起,给木块施加一水平恒力F.分别用a1、a2和v1、v2表示木板、物块的加速度和速度大小,图中符合运动情况的是()A.B.C.D.2.如图所示,在光滑的水平面上放着两块长度相等,质量分别为M1和M2的木板,在两木板的左端分别放有一个大小、形状、质量完全相同的物块.开始都处于静止状态,现分别对两物块施加水平恒力F1F2,当物块与木板分离后,两木板的速度分别为V1和V2.若已知v1>v2,且物块与木板之间的动摩擦因数相同,需要同时满足的条件是()A.F1=F2,且M1>M2 B.F1=F2,且Ml=M2 C.F1>F2,且M1=M2 D.F1<F2,且M1=M23.如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上受到水平向右的拉力F的作用向右滑行,但长木板保持静止不动.已知木块与长木板之间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面之间的动摩擦因数为μ2,下列说法正确的是()A.长木板受到地面的摩擦力的大小一定为μ1mg B.长木板受到地面的摩擦力的大小一定为μ2(m+M)gC.只要拉力F增大到足够大,长木板一定会与地面发生相对滑动D.无论拉力F增加到多大,长木板都不会与地面发生相对滑动4.如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦,现用水平力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为()A.物块运动先向左再向右,所受摩擦力先向右再向左 B.物块一直向右运动,所受摩擦力向右,最后为零C.木板一直向右运动,所受摩擦力向左,最后为零D.木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零5.如图所示,光滑水平面上放着质量为M的木板,木板的上表面粗糙且左端有一个质量为m的木块。现对木块施加一个水平向右的恒力F,木块与木板由静止开始运动,经过时间t分离。下列说法正确的是()A.若仅增大木板的质量M,则时间t增大B.若仅增大木块的质量m,则时间t增大C.若仅增大恒力F,则时间t增大D.若仅增大木块与木板间的动摩擦因数,则时间t增大6.如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上。
一、单选题1.如图所示,光滑水平面上,AB 两物体用轻弹簧连接在一起。
A B 、的质量分别为12m m 、,在拉力F 作用下,AB 共同做匀加速直线运动,加速度大小为a ,某时刻突然撤去拉力F ,此瞬时A 和B 的加速度大小为1a 和2a ,则( )A .1200a a ==,B .21212m a a a a m m ==+, C .12121212m m a a a a m m m m ==++, D .1122m a a a a m ==, 2.如图所示,质量为m 的光滑小球A 被一轻质弹簧系住,弹簧另一端固定于水平天花板上,小球下方被一梯形斜面B 托起保持静止不动,弹簧恰好与梯形斜面平行,已知弹簧与天花板夹角为30o ,重力加速度为210/g m s =,若突然向下撤去梯形斜面,则小球的瞬时加速度为( )A .0B .大小为210/m s ,方向竖直向下C .大小253/m s ,方向斜向右下方D .大小25/m s ,方向斜向右下方3.如图所示为两轻绳栓接一定质量的小球,两轻绳与竖直方向的夹角如图,则在剪断a 绳的瞬间,小球的加速度大小为a 1,剪断b 绳的瞬间,小球的加速度大小为a 2.则a 1:a 2为( )A .1:1B .2:1C .3:1D .23:14.如图所示,轻弹簧上端与一质量为1kg 的木块1相连,下端与另一质量为2kg 的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态,现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为1a 、2a ,已知重力加速度g 大小为210/m s ,则有( )A .10a = , 2215/a m s =B .21215/a a m s ==C .10a =, 2210/a m s =D .21210/a a m s == 5.如图所示,竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着质量均为2kg 的物块A 、B ,它们处于静止状态,若突然将一个大小为10N 、方向竖直向下的力施加在物块A 上,则此瞬间,A 对B的压力大小为(g=10m/s 2)( )A .10 NB .20 NC .25 ND .30 N6.质量为m 的物体放置在光滑的水平面上,左右两端分别固定一个弹簧,弹簧的另一端连着细绳,细绳跨过光滑定滑轮与质量为M =2m 的物体相连,如图所示。
第四章 牛顿运动定律单元测试(A)(时间:90分钟 满分:100分)一、单项选择题:(在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确,请将正确选项填在后面的表格中;每小题4分,共24分.)1.在物理学史上,正确认识运动和力的关系且推翻“力是维持物体运动的原因”这个观点的物理学家及建立惯性定律的物理学家分别是( )A .亚里士多德、伽利略B .伽利略、牛顿C .伽利略、爱因斯坦D .亚里士多德、牛顿2.关于惯性,下列说法正确的是( )A .在宇宙飞船内,由于物体完全失重,所以物体的惯性消失B .跳远运动员助跑是为了增大速度从而增大惯性C .物体在月球上的惯性只是它在地球上的16D .质量是物体惯性的量度,惯性与速度及物体的受力情况无关3.2013年6月11日,“神舟十号”载人飞船成功发射,设近地加速时,飞船以5g 的加速度匀加速上升,g 为重力加速度,则质量为m 的宇航员对飞船底部的压力为( ) A .6mg B .5mg C .4mg D .mg4.轻弹簧上端固定,下端挂一重物,平衡时弹簧伸长了4 cm.若将重物向下拉1 cm 后放手,则重物在刚释放瞬间的加速度是( )A .2.5 m /s 2B .7.5 m/s 2C .10 m /s 2D .12.5 m/s 25.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F 的作用,F 的大小与时间t 的关系如图甲所示,物块速度v 与时间t 的关系如图乙所示.取重力加速度g =10 m/s 2.由这两个图象可以求得物块的质量m 和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为( )甲 乙A .0.5 kg,0.4B .1.5 kg ,215C .0.5 kg,0.2D .1 kg,0.26.两个物体A 和B ,质量分别为m 1和m 2,互相接触放在光滑水平面上,如图所示,对物体A 施以水平的推力F ,则物体A 对物体B 的作用力等于( ) A.m 1m 1+m 2F B.m 2m 1+m 2F C .F D.m 1m 2F二、多项选择题:(在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项正确,请将正确选项填在后面的表格中;每小题5分,共20分。
A .只将环A 向下移动少许,绳上拉力变大,环B 所受摩擦力变小第四章《牛顿运动定律》测试卷一、单选题(共12小题) 1•如图所示,足够长的水平传送带以v o = 2 m/s 的速率顺时针匀速运行.t = 0时,在最左端轻放一个小滑块,t = 2 s 时,传送带突然制动停下•已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为卩=0.2,取g=10 m/s 2•下列关于滑块相对地面运动的v — t 图象正确的是( )2•如图所示,在以速度 v 逆时针匀速转动的、与水平方向倾角为 B 的足够长的传送带的上端轻轻放置一个质量为 m 的小物块,小物块与传送带之间的动摩擦因数为皿卩< tan 0),则下列图象中能够客观反映出小物块的速度随时间变化关系的是 (杆上.轻绳绕过光滑的轻小滑轮,重物悬挂于滑轮下,始终处于静止状态.下列说法正确的是3•如图所示,一根不可伸长的轻绳两端连接两轻环A 、B ,两环分别套在相互垂直的水平杆和竖直C .B . D .C .( )A.只将环A向下移动少许,绳上拉力变大,环B所受摩擦力变小用下静止于P 点.设滑块所受支持力为 F N .OP 与水平方向的夹角为 B 下列关系正确的是( )A • F=二 C . F N 匸B•F = mgtan 0 D •F N = mgtan 05.关于作用力与反作用力,下列说法正确的是( )A •作用力是摩擦力,反作用力可能是弹力 C . 作用力是摩擦力,反作用力定是摩擦B • 作用力是重力,反作用力可能是弹力 D • 作用力是重力,反作用力一 疋疋弹力 6•伽利略的斜面实验为牛顿定律奠定了基础•下列有关说法正确的是 ( ) A •物体抵抗运动状态变化的性质是惯性 B •已知月球上的重力加速度是地球上的故一个物体从地球移到月球惯性减小为原来的6c .同一物体运动越快越难停止运动,说明物体的速度越大,其惯性越大 D .由于巨轮惯性很大,施力于巨轮,经过很长一段时间后惯性变小 7•下列现象属于完全失重状态的是 ( )A .电梯里的小孩随电梯一起下降时B .天宫二号以加速度g 向上做匀加速运动 C .火箭点火加速升空离开地面时 D .宇航员在太空舱中飘浮”时8•轿车的加速度大小是衡量轿车加速性能的一项重要指标•近来,一些高级轿车的设计师在关注轿 车加速度的同时,提出了一个新的概念,叫做加速度的变化率”用 加速度的变化率”这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢,并认为,轿车的加速度变化率越小,乘坐轿车的人感觉 越舒适•下面四个单位中,适合做加速度的变化率单位的是 ()3A • m/s C • m/s 22 3B • m/sD • m/s9•如图所示,在倾角为 30。
高一物理必修1第四章牛顿运动定律应用连接体共同加速专题专项训练习题集【知识点梳理】连接体共同加速专题,解决此类问题的方法是整体法和隔离法一、整体法1.整体法是指把连接体内所有物体组成一个系统作为整体考虑,分析其受力情况,对整体列方程求解。
2.整体法可以求系统的加速度或外界对系统的作用力。
整体法不涉及系统间物体相互作用的内力3.若系统内各个物体具有相同的加速度a,整体所受到的合力为F,牛顿第二定律整体法的方程为:F=(m1+m2+m3+…+m n)a4.若系统内各个物体的加速度不同时,也可以运用整体法,牛顿第二定律的方程为:F=m1a1+m2a2+…+m n a n5.若系统内各个物体由细绳通过滑轮连接,物体的加速度大小相同时,也可以将细绳等效在一条直线上用整体法处理,如图所示,牛顿第二定律整体法的方程为:(m1-m2)g=(m1+m2)a二、隔离法1.隔离法是指当涉及连接体内各部分间的相互作用力时,从研究方便出发,把整体从某处隔离开来,分为两个部分,选择其中受力简单的部分作为研究对象,分析受力情况,再列方程求解。
2.隔离法可以求系统内物体间相互作用力(即整体法中的内力)和各物体运动的加速度。
3.隔离法选择原则为:一是必须把要题目中涉及的内力涉及上,二是所选隔离对象和所列方程数尽量少。
一般说来把整体只分为两部分,且选择其中受力简单的部分作为研究对象。
4.若隔离法中选择的研究对象所受的合力为F1,质量为m1,其加速度为a,则牛顿第二定律的方程为:F1=m1a三、问题分类1.已知外力求内力,先整体法后隔离法,先利用整体法求出共同的加速度,再利用隔离法求出相互作用的内力。
2.已知内力求外力,先隔离法后整体法,先利用涉及的内力选择隔离法求出共同的加速度,再利用整体法求出外力。
3.整体法和隔离法共同涉及的物理量是共同运动的加速度。
【典题训练】1.如图所示,两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块,质量分别为m1和m2,拉力F1和F2方向相反,与轻线沿同一水平直线,且F1>F2。
牛顿第二定律滑块类问题专题训练1.如图所示,质量为m1的足够长木板静止在水平面上,其上放一质量为m2的物块.物块与木板的接触面是光滑的.t =0时刻起,给木块施加一水平恒力F.分别用a1、a2和v1、v2表示木板、物块的加速度和速度大小,图中符合运动情况的是()A.B.C.D.2.如图所示,在光滑的水平面上放着两块长度相等,质量分别为M1和M2的木板,在两木板的左端分别放有一个大小、形状、质量完全相同的物块.开始都处于静止状态,现分别对两物块施加水平恒力F1F2,当物块与木板分离后,两木板的速度分别为V1和V2.若已知v1>v2,且物块与木板之间的动摩擦因数相同,需要同时满足的条件是()A.F1=F2,且M1>M2 B.F1=F2,且Ml=M2 C.F1>F2,且M1=M2 D.F1<F2,且M1=M23.如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上受到水平向右的拉力F的作用向右滑行,但长木板保持静止不动.已知木块与长木板之间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面之间的动摩擦因数为μ2,下列说法正确的是()A.长木板受到地面的摩擦力的大小一定为μ1mg B.长木板受到地面的摩擦力的大小一定为μ2(m+M)gC.只要拉力F增大到足够大,长木板一定会与地面发生相对滑动D.无论拉力F增加到多大,长木板都不会与地面发生相对滑动4.如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦,现用水平力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为()A.物块运动先向左再向右,所受摩擦力先向右再向左 B.物块一直向右运动,所受摩擦力向右,最后为零C.木板一直向右运动,所受摩擦力向左,最后为零D.木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零5.如图所示,光滑水平面上放着质量为M的木板,木板的上表面粗糙且左端有一个质量为m的木块。现对木块施加一个水平向右的恒力F,木块与木板由静止开始运动,经过时间t分离。下列说法正确的是()A.若仅增大木板的质量M,则时间t增大B.若仅增大木块的质量m,则时间t增大C.若仅增大恒力F,则时间t增大D.若仅增大木块与木板间的动摩擦因数,则时间t增大6.如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上。
人教版高一物理必修1 第四章牛顿运动定律典型问题精华(含详尽答案)一、选择题1.如下图, A、 B 质量各为 m,置于圆滑水平桌面上,经过细绳和圆滑小定滑轮将 A 与质量为2m 的 C物体连结,整个系统由静止开释,开释后A、 B 之间无相对滑动。
以下判断正确的选项是( )A. 绳中拉力 mgB. 绳中拉力 2mgC. A、B 间摩擦力为 mgD. A、B 间摩擦力为1mg 22.如下图,是直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物质的箱子,设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子着落速度的平方成正比,且运动过程中箱子一直保持图示姿态。
在箱子着落过程中,以下说法正确的选项是( )A. 箱内物体一直没有遇到支持力B. 箱子刚从飞机上投下时,箱内物体遇到的支持力最大C. 箱子靠近地面时,箱内物体遇到的支持力比刚投下时大D. 箱内物体遇到的支持力一直等于物体的重力3.静止于粗拙水平面上的物体,遇到方向恒定的水平拉力 F 的作用,拉力 F 的大小随时间变化如图甲所示。
在拉力 F 从 0 渐渐增大的过程中,物体的加快度随时间变化如图乙所示,g 取 10m/s 2。
则以下说法中正确的选项是 ( )A.物体与水平面间的摩擦力先增大,后减小至某一值并保持不变B.物体与水平面间的动摩擦因数为0.2C.物体的质量为 6kgD.4s 末物体的速度为 4m/s4.如下图,斜面体搁置在粗拙水平川面上,上方的物块获取一沿斜面向下的初速度沿粗拙的斜面减速下滑,斜面体一直保持静止,在此过程中A.斜面体对物块的作使劲斜向左上方B.斜面体与物块之间的动摩擦因数小于斜面与地面夹角的正切值C.地面对斜面体的摩擦力水平向右D.地面对斜面体的支持力小于物块与斜面体的重力之和5.如下图, A、 B 两球的质量均为m,它们之间用轻弹簧相连,放在圆滑的水平面上,今使劲将球向左推,使弹簧压缩,均衡后忽然将 F 撤去,则在此瞬时()A. A 球的加快度为F/2mB. B 球的加快度为F/mC. B 球的加快度为F/2mD. B 球的加快度为06.对于超重和失重,以下说法正确的选项是A.超重就是物体遇到的重力增大了试卷第 1页,总 4页块, t=2s 时辰传递带忽然被制动而停止.已知滑块与传递带之间的动摩擦因数μ=0.2.则t=2.5s时滑块的速度为()A. 3m/sB. 2m/sC. 1m/sD. 08.电梯内的水平川板上有一体重计,某人站在体重计上,电梯静止时,体重计的示数为40kg。
4.3牛顿定律应用(3)连接体问题【例1】如图3-26所示,两个质量相同的物体1和2紧靠在一起,放在光滑的水平桌面上,如果它们分别受到水平推力F 1和F 2作用,而且F 1>F 2,则1施于2的作用力大小为:A .F 1;B .F 2;C .21(F 1+F 2);D .5(F 1-F 2).【分析和解答】因两个物体同一方向以相同加速度运动,因此可把两个物体当作一个整体,这个整体受力如图3-27甲,设每个物体质量为m ,则整体质量为2m .对整体:F 1-F 2=2m a ,∴ a =(F 1-F 2)/2m .把1和2隔离,对2受力分析如图3-27乙(也可以对1受力分析,列式) 对2:N -F 2=m a ,∴ N =m a +F 2=m (F 1-F 2)/2m +F 2=(F 1+F 2)/2. 此题也可以隔离两物体分别列式求解.【例2】如图3-28甲,m 1>m 2,滑轮质量和摩擦不计,则当m 1和m 2匀加速运动的过程中,弹簧秤的读数是多少?【分析和解答】此题实际上涉及三个物体,且滑轮、m 1和m 2的加速度均不相同(滑轮加速度为0,m1和m2加速度大小相同,但方向不同),故应用隔离法.弹簧秤的读数实际上就是弹簧秤对定滑轮的向上拉力,先隔离出滑轮进行受力分析,如图3-28乙,因为滑轮加速度为零,所以F=2T.欲求绳拉力T,必须隔离两物体受力分析(如图3-28丙)对m1:m1g-T=m1a对m2:T′-m2g=m2a,且T=T′.∴ T=2m1m2g/(m1+m2)F=4m1m2g/(m1+m2).【例3】如图3-29甲所示,OA是绳子,BC是弹簧,两个质量均为m的重物静止,若剪断OA,则剪断瞬间m1和m2的加速度分别是多少?【分析和解答】此题有两个状态,即绳OA剪断前和剪断后两个状态,应对这两个状态进行分析,剪断OA前m1和m2的受力见图3-29乙所示,又因为此时m1和m2都平衡,由平衡条件知:⎩⎨⎧=='=+'===.∵,)T T (2T T T BC BC 1BC OA2BC mg mg g m mg g m 注意:剪断AO 瞬间,T OA 立即消失,而弹簧由于m 1和m 2原来静止的惯性,而不能立即恢复,故弹力在此瞬间不变. ∴ 对m 1只受T ′BC 和mg 作用,∴ F 合=T ′BC +mg =2mg =m a 故a =2g ,方向竖直向下,(或a =mF 消=mT OA =2g 亦可),对m 2受力是T BC 和mg ,∴ F 合=T BC -mg =0⇒=a =0.由以上例题可见,确定研究对象是整体还是某一物体,进行受力分析,根据运动状态(平衡或加速状态)列式,是处理连结体问题的关键.●课堂针对训练●(1)两物体A 和B ,质量分别为m 1和m 2,互相接触放在光滑水平面上,如图3-30所示.对物体A 施以水平方向的推力F ,则A 物体对B 物体的作用力大小是________.(2)如图3-31所示有A 、B 两个物体,m A =2m B,用细绳连接后放在光滑的斜面上,在它们一起下滑的过程中:A .它们的加速度a =g sin ɵ;B .它们的加速度a <g sin ɵ;C .细绳的张力T =0;D .细绳的张力T =31m B g sin ɵ.(3)质量皆为m 的A 、B 两球之间系着一个不计质量的轻弹簧,放在光滑水平台面上,A 球紧靠墙壁,如图3-32所示,今用力F 将B 球向左推压弹簧,平衡后,突然将力F 撤去的瞬间:A .A 的加速度为F/2mB .A 的加速度为零;C .B 的加速度为F/2mD .B 的加速度为F/m .(4)如图3-33所示,在光滑的地面上,水平外力F 拉动小车和木块一起做加速运动.小车质量为M ,木块质量为m ,设加速度大小为a ,木块和小车之间的动摩擦因数为u .则在这个过程中,木块受到的摩擦力大小是:A .umg ;B .m a ;C .mm M F; D .F -Ma .(5)跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板,另一端被吊板上的人拉住,如图3-34所示.已知人的质量为70kg ,吊板的质量为10kg ,绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计.取重力加速度g =10m/s 2.当人以440N 的力拉绳时,人与吊板的加速度a 和人对吊板的压力F 分别为:A .a =1.0m/s 2,F =260N ;B .a =1.0m/s 2,F =330N ;C .a =3.0m/s 2,F =110N ;D.a=3.0m/s2,F=50N.(6)如图3-35,四个相同的木块并排放在光滑水平地面上,当用力F推1使它们共同加速运动时,第1块对第2块的作用力大小是多少?(7)如图3-36所示,A物体质量是1kg,放于光滑桌面上,在下列两种情况下,物体A的加速度各是多大?①用F=0.1千克力拉绳子.②在绳端挂一个质量是0.1kg的物体.(滑轮摩擦不计,绳子质量不计)(8)如图3-37所示,在劲度系数为k的弹簧下端挂一个质量为m的物体,物体下面用一个盘托着,使弹簧恰好恢复原长,然后使托盘以加速度a竖直向下做匀加速运动(a<g),求托盘向下运动多长时间才能与物体脱离?(9)一质量为M ,倾角为ɵ的楔形木块,静置在水平桌面上,与桌面间的动摩擦因数为u .一物块质量为m ,置于楔形木块的斜面上.物块与斜面的接触是光滑的,为了保持物块与斜面相对静止,可用一水平力F 推楔形木块,如图3-38所示,则此水平力的大小是多少?(10)在图3-39中的汽车车厢的底板上放着一台被运送的设备,该设备和车厢底板间最大静摩擦力是设备重力的0.2倍.当车速为36km/h 时,为使设备不至在底板上滑动,汽车刹车距离应为多少?(车在水平路上行驶,车厢底板水平,g 取10m/s 2)4.3牛顿定律应用(3)连接体问题(1)m 2F/(m 1+m 2). (2)AC . (3)BD . (4)BCD . (5)B . (6)4F3. (7)0.98m/s 2,约0.89m/s 2. (8)t =ka/)a /(2 g m (9).u (M+m )g +(M +m )g tan ɵ. (10)≥25m .。
第四章运动和力的关系5牛顿运动定律的应用基础过关练题组一从受力确定运动情况1.(2019四川攀枝花高一上期末)若恒定合力F使质量为m的物体由静止开始运动,在时间t内移动的距离为x,则2F的恒定合力使质量为2m的物体由静止开始运动,在2t时间内移动的距离为()A.2xB.4xC.8xD.16x2.在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹。
在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是14m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7,g取10m/s2,则汽车刹车前的速度为()A.7m/sB.14m/sC.10m/sD.20m/s3.(2019山东济南高三上期末)图甲是运动员在奥运会上蹦床比赛中的一个情景。
设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动,运动员的脚在接触蹦床过程中,蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来,如图乙所示。
g 取10m/s2,不计空气阻力。
根据F-t图像求:乙(1)运动员在运动过程中的最大加速度的大小;(2)运动员双脚离开蹦床后的最大速度的大小。
4.如图所示,质量m=15kg的木箱静止在水平地面上,木箱与地面间的动摩擦因数μ=0.2。
现用F=60N的水平恒力向右拉动木箱(g取10m/s2)。
求:(1)3s时木箱的速度大小。
(2)木箱在2s内的位移大小。
5.如图所示,楼梯口一倾斜的天花板与水平地面成θ=37°角。
一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板,工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上,大小为10 N,刷子的质量为m=0.5kg,刷子可视为质点,刷子与天花板间的动摩擦因数μ=0.5,天花板长为L=4m,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。
试求:(1)刷子沿天花板向上运动时的加速度大小;(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间。
6.质量为m=2kg的物体静止在水平地面上,物体与水平地面之间的动摩擦因数为μ=0.5。
高一上学期物理专题小卷(连接体,瞬时加速度,滑块问题)一、单选题(本大题共5小题,共20.0分)1.如图所示,质量为4kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面。
质量为1kg的物体B用细线悬挂起来,A,B紧挨在一起但A,B之间无压力。
某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间,B对A的压力大小为(g取10m/s2)()A.0B. 50NC. 10ND. 8N2.如图所示,质量为1.5kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上,质量为0.5kg的物体B由细线悬挂在天花板上,B与A刚好接触但不挤压.现突然将细线剪断,则剪断后瞬间A、B间的作用力大小为(g取10m/s2)()A.0B. 2.5NC. 5ND. 3.75N3.如图所示,A、B两小球分别用轻质细绳L1和轻弹簧系在天花板上,A、B两小球之间也用一轻绳L2连接,细绳L1和弹簧与竖直方向的夹角均为θ,A、B间细绳L2水平拉直,现将A、B间细绳L2剪断,则细绳L2剪断瞬间,下列说法正确的是()A. 细绳L1上的拉力与弹簧弹力之比为1∶1B. 细绳L1上的拉力与弹簧弹力之比为1∶cos2θC. A与B的加速度之比为1∶1D. A与B的加速度之比为cosθ∶14.如图所示,质量为m的小球在细线A和轻弹簧B的共同作用下保持静止,其中细线A水平,左端固定于竖直墙壁,轻弹簧B上端固定于天花板,轴线与竖直方向的夹角为60°。
已知轻弹簧B的劲度系数为k,重力加速度为g,则()A. 细线A中拉力的大小F A为mgB. 轻弹簧B中拉力的大小F B为mgC. 轻弹簧B的伸长量Δx为2mgkD. 突然剪断弹簧B 的瞬间,小球的加速度a大小为√3g5.如图所示,轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连,下端与另一质量为M的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态。
现将木板沿水平方向突然抽出。
设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为a1、a2,重力加速度大小为g,则有()A. a1=0,a2=gB. a1=g,a2=gC. a1=0,a2=M+mMg D. a1=g,a2=M+mmg二、多选题(本大题共5小题,共20.0分)6.如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体A连接(另有一个完全相同的物体B紧贴着A,不粘连),弹簧水平且无形变。
用水平力F缓慢推动物体B,在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0,此时物体A,B静止。
撤去F后,物体A,B开始向左运动,已知重力加速度为g,物体A,B与水平面间的动摩擦因数为μ。
则()A. 撤去F瞬间,物体A,B的加速度大小为(kx02m−μg)B. 撤去F后,物体A和B先做匀加速运动,再做匀减速运动C. 物体A,B一起向左运动距离2μmgk时获得最大速度D. 若物体A,B向左运动要分离,则分离时向左运动距离为x07.如图所示,倾角为θ=30∘的斜面体c置于水平地面上,滑块b置于光滑斜面上,通过细绳跨过定滑轮与物体a连接,连接b的一段细绳与斜面平行,连接a的一段细绳竖直,a下端连接在竖直固定在地面的轻弹簧上,整个系统保持静止.已知物块a、b、c的质量分別为m、4m、M,重力加速度为g,不计滑轮的质量和摩擦.下列说法中正确的是()A. 地面对c的摩擦力为零B. 剪断轻绳的瞬间,c对地面的压力为(4m+M)gC. 剪断轻绳的瞬间,a的加速度大小为2gD. 弹簧弹力大小为mg8.如图甲所示,平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k,一端固定在倾角为θ的斜面底端,另一端与物块A连接,两物块A、B质量均为m,初始时均静止,现用平行于斜面向上的力F拉动物块B,使B做加速度为a的匀加速运动,A、B两物块在开始一段时间内的v−t关系分别对应图乙中A、B图线,t1时刻A、B的图线相切,t2时刻对应A图线的最高点,重力加速度为g。
则下列说法正确的是()A. t1时刻,弹簧的形变量为mgsinθ+makBC. t2时刻,弹簧形变量为0D. 从开始到t2时刻,拉力F先逐渐增大后不变9.(多选)物体A放在物体B上,物体B放在粗糙的水平面上,已知m A=6kg,m B=2kg,A、B间动摩擦因数μ1=0.2,B与地面间动摩擦因数μ2=0.1,如图所示,现用一水平向右的拉力F作用于物体A上,则下列说法中正确的是(g=10m/s2)()A. 当拉力F=12N时,A、B间的摩擦力为12NB. 当拉力F=12N时,A、B间的摩擦力为9NC. 当拉力F>16N时,A一定相对B滑动D. B的加速度不能超过2m/s210.如图所示,质量为m的木板A静止在水平地面上,在木板A的左端放置一个质量为2m的铁块B,铁块与木板之间的动摩擦因数为μ1,木板与地面之间的动摩擦因数为μ2,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,现给铁块施加一水平作用力F,F由零开始逐渐变大至A、B相对滑动,下列判断正确的是A. 若铁块B先相对A发生滑动,则当A、B刚要发生相对滑动时,F的大小为2μ2mgB. 若木板A先相对地发生滑动,然后B相对A发生滑动,则一定是μ1≥μ2C. 若木板A先相对地发生滑动,然后B相对A发生滑动,则一定是μ1>32μ2D. 若木板A先相对地发生滑动,则当A、B刚要发生相对滑动时,A的加速度大小为(2μ1−3μ2)g三、计算题((本大题共6小题,共60.0分))11.如图所示,木板A静止在水平面上,物块B以初速度v0滑上木板的左端,物块与木板之间、木板与地面之间的动摩擦因数均为μ,木板和物块的质量均为m,物块B自A滑下时速度为v02,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。
求:(1)木板A的长度L;(2)在(1)问的基础上,若在物块滑上木板的同时,给木板施加一个水平向右的恒力F,为使B不从A上掉下来,求力F大小的取值范围。
12.如图所示,可视为质点的滑块A质量m=1kg,长木板B静止在光滑水平面上,质量M=0.5kg,长度L=1m。
某时刻,A以水平初速度v0=4m/s冲上B,与此同时,给B施加一个水平向右的恒力F,以保证滑块A不从长木板B上滑落,若A、B之间的摩擦因数μ=0.2,求拉力F的大小应该满足的条件。
13.如图所示,地面上有一固定的倾角为θ=37°的斜面,质量为m=2kg的滑块C(可视为质点)从距长木板上表面高ℎ=0.6m处由静止滑下,水平地面上长木板A上表面与斜面末端平滑对接,A左端与斜面间紧靠在一起但不粘连,A右端与B左端紧靠在一起同样不粘连,A、B的上表面涂有不同材质的涂料,下表面光滑,长度L均为37.5cm,质量M均为1kg,原先静止在光滑的水平地面上,已知滑块C与斜面间的动摩擦因数为μ0=0.5,滑块C与木板A间的动摩擦因数为μ1=0.2,滑块C与木板间B间的动摩擦因数为μ2=16,忽略空气阻力。
(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:(1)滑块C到达斜面底端时的速度v0大小;(2)滑块C在A上表面滑行时,A、B间的弹力大小;(3)经多长时间滑块C运动到A的右端以及此时滑块C的速度大小;(4)最终稳定时,滑块C是否脱离长木板B?若未脱离,滑块C相对B静止的位置距离B右端多远?14.下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。
某地有一倾角为的山坡C,上面有一质量为m的石板B,其上下表面与斜坡平行;B上有一碎石堆A(含有大量泥土),A和B均处于静止状态,如图所示。
假设某次暴雨中,A浸透雨水后总质量也为m(可视为质量不变的滑块),在极短时间内,A、B间的动摩擦因数μ1减小为38,B、C间的动摩擦因数μ2减小为0.5,A、B开始运动,此时刻为计时起点;在第2s末,B的上表面突然变为光滑,μ2保持不变,已知A开始运动时,A离B下边缘的距离l=27m,C足够长。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
重力加速度g大小取10m/s2。
求:(1)在0~2s时间内A和B加速度的大小;(2)A在B上总的运动时间。
15.如图所示,有一长为S=8.84m的传送带倾斜放置,倾角为θ=30°,且没有启动。
一质量为m1=3kg、长度L=0.5m的长木板甲静止于传送带顶端,其右端与传送带的顶端M点相齐。
t=0时刻,将一质量为m2=1kg的小物块乙(可视为质点)轻放在长木板甲的左端,与此同时,给长木板甲v0=4m/s的速度沿传送带向下运动。
已知,甲与传送带之间的动摩擦因数μ1=√33,甲与乙之间的动摩擦因数μ2=√32,重力加速度大小g=10m/s2。
则:(1)乙相对甲滑行的最大距离;(2)当甲和乙刚好达到共同速度的瞬间启动传送带,使其从静止开始以恒定的加速度a=3m/s2沿逆时针方向转动,求从传送带启动到甲的左端动到传送带底端N点所用的时间。
16.如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=37°,皮带在电动机的带动下,始终保持v=2m/s的速率运行。
传送带下端A点与上端B点间的距离l=12m。
现每隔1s把一个质量m=1k的工件(视为质点)无初速地放于A处,工件在传送带的带动下向上运动,工件与传送带间的动摩擦因数μ=78,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.(1)工件从A运动到B共需多少时间.(2)相邻工件间的最小距离和最大距离分别是多少.(3)满载与空载相比,传送带需要增加多大的牵引力.答案和解析1.【答案】D【解析】【分析】本题考查了牛顿第二定律,关键是先采用整体法求解加速度,再隔离物体B并根据牛顿第二定律列式求解,不难。
细线剪断瞬间,先考虑AB整体,根据牛顿第二定律求解加速度;再考虑B,根据牛顿第二定律列式求解弹力;最后根据牛顿第三定律,求解B对A的压力。
【解答】剪断细线前,A、B间无压力,则弹簧的弹力F=m A g= 40N,剪断细线的瞬间,对整体分析,整体加速度:a=(m A+m B)g−Fm A+m B=(4+1)×10−404+1m/s2=2m/s2;隔离对B分析,m B g−N=m B a,解得:N=m B g−m B a=10N−1×2N=8N;故ABC错误,D正确。
故选D。
2.【答案】D【解析】【分析】细线剪断瞬间,先考虑AB整体,根据牛顿第二定律求解加速度;再考虑B,根据牛顿第二定律列式求解弹力;最后根据牛顿第三定律列式求解A、B间的作用力大小。
本题关键是先采用整体法求解加速度,再隔离物体B并根据牛顿第二定律列式求解;注意在绳子剪断的瞬间AB产生弹力;而弹簧的弹力保持不变。
【解答】剪断前,只有A对弹簧有作用力,所以剪断前弹簧的弹力大小F弹=m A g=15N,剪断瞬间,由于弹簧来不及发生形变,根据牛顿第二定律可得(m A+m B)g−F弹=(m A+m B)a,解得a=2.5m/s2,隔离B,则有m B g−F N=m B a,解得F N=3.75N,D正确.3.【答案】D【解析】【分析】该题考查牛顿第二定律的瞬时变化问题,解答的关键是理解弹簧的弹力不能发生突变,而细线的弹力可以发生突变。