江西省九江第一中学上册运动和力的关系专题练习(解析版)
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2022-2023学年高一上物理期末模拟试卷注意事项1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.一、选择题:(1-6题为单选题7-12为多选,每题4分,漏选得2分,错选和不选得零分)1、如图所示,两个质量都是m的小球A和B用轻杆连接,斜靠在墙上处于平衡状态.已知墙面光滑,水平地面粗糙.现使A球向下移动一点,B球离墙再稍远一些,两球再次达到平衡状态.移动后的平衡状态与原来的平衡状态相比较,地面对球B的支持力N和轻杆上的弹力T的变化情况是()A.N不变,T变大B.N变小,T变大C.N不变,T变小D.N变大,T变小2、一辆汽车在教练场上沿着平直道路行驶,以x表示它相对于出发点的位移,汽车在0~40s内的x-t图像如图所示。
则A.汽车在0~10s内做匀加速运动B.汽车在0~20s内的位移大小为30mC.汽车在30s时的速度大小为15m/sD.汽车在40s时的位移最大3、下列田径比赛项目中的研究对象可视为质点的是( )A.研究百米运动员到达终点的撞线动作B.研究铁饼在空中的旋转状态C.研究铅球在空中的运动轨迹D.研究跳远运动员腾空过程中的姿态4、以v 0水平抛出一物体,如图,不计空气阻力,它又落到斜面上时,所用的时间为A.2E nBlB.02v tan g θC.02v sin g θD.02v tan gθ 5、现在物流的发展很快,在物流分拣过程中传送带起到很重要的作用,如图所示就是一模拟情况,物块从光滑曲面上的P 点自由滑下,通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q 点(已知物体离开传送带后到地面的时间始终相同),若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来,使传送带随之运动,再把物块放到P 点自由滑下则( )A.物块将仍落在Q 点B.物块将会落在Q 点的左边C.物块将会落在Q 点的右边D.物块有可能落不到地面上6、如图所示,质量为m 的小球一端用轻质细绳连在竖直墙上,另一端用轻质弹簧连在天花板上。
力与运动的关系一.选择题(共15小题)1.小明得到一个玩具吹镖(由一个细长筒和金属镖头组成),想试着用它去射地上的目标.他把重为G的小镖头以一定速度正对着目标A点吹出,如图.忽略镖头运动时所受的空气阻力,下列关于镖头能否射中A点的预测中,正确的是()A.一定能够射中A点B.一定射在A点左侧C.一定射在A点右侧D.控制速度大小,以上都有可能2.第一位提出“物体的运动并不需要力来维持”的物理学家是()A.伽利略B.奥斯特C.安培D.阿基米德3.甲起重机将一台机器沿竖直方向向上以15m/s的速度匀速提升,甲起重机对机器的拉力为F1,乙起重机将同一台机器沿竖直方向向下以5m/s的速度匀速下降,乙起重机对机器的拉力为F2,则()A.F1>F2B.F1<F2C.F1=F2D.无法确定4.关于力和运动的关系,下列说法正确的是()A.物体不受力的作用时处于静止状态B.做匀速直线运动的物体一定不受力的作用C.物体运动状态改变时,一定受到力的作用D.物体运动速度越大其惯性越大5.一颗正在竖直向上飞行的子弹,如果它受到的一切外力同时消失,那么它将()A.先减速上升,后加速下降B.沿竖直方向做匀速运动C.立刻停在空中D.立刻向下加速运动6.小夏推箱子经历了如图所示的过程,最终箱子被推出去后又向前滑行了一段距离.对上述过程中涉及到的物理知识,分析正确的是()A.图甲:因为箱子没动,所以小夏没有对箱子施加力的作用B.图乙:因为箱子受到的摩擦力大于推力,所以小夏没推动箱子C.图乙:因为小夏对箱子施加了力,所以小夏对箱子做了功D.图丙:小夏对箱子做的功小于推力与箱子移动距离的乘积7.我国第一位“太空教师”王亚平通过物理实验,展示了飞船内部物体在失重(相当于物体不受重力)情况下的物理现象,王亚平利用小球做了两次实验:第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手,第二次实验时,将小偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力,下列图5四个图表示小球在这两次实验中可能出现的运动情况,其中符合实际的是:()A.甲、丁B.甲、丙C.乙、丙D.乙、丁8.关于运动和力,下列说法正确的是()A.物体不受力的作用,运动状态一定不改变B.彼此不接触的物体不可能发生力的作用C.如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用D.在平衡力的作用下物体一定静止9.下列关于力和运动的说法中正确的是()A.物体所受两个力的合力为零时,一定处于静止状态B.当物体静止时,物体所受合力一定为零C.物体所受两个力的合力为零时,运动状态一定改变D.物体受到两个力的作用时,运动状态发生了改变,则这两个力的合力为零10.如图所示,放在水平桌面A、B上的物体M、N分别在F1=3N、F2=2N的水平拉力作用下做匀速直线运动,下列说法错误的是()A.桌面A可能比桌面B粗糙B.M的质量可能小于N的质量C.M的速度可能小于N的速度D.M受到的摩擦力可能等于N受到的摩擦力11.小刚用水平推力推静止在水平地面上的讲台桌,用不同的力推,结果没有推动(如图所示).则下列说法正确的是()A.讲台桌不受摩擦力B.推力小于台桌的重力大小C.推力小于地面对讲台桌的摩擦力D.摩擦力随推力变大而变大12.关于力和运动,下列说法正确的是()A.在平衡力的作用下,物体一定静止B.彼此不接触的物体不可能发生力的作用C.用水平力推桌子,桌子不动,是因为推力小于摩擦力D.物体不受到力,运动状态一定不改变13.用细线拴住一小石块,手拽住绳的一端,让小石块在水平面上做圆周运动.如果细线突然断开,同时它所受的外力也全部消失,那么它将()A.立即停下来B.先慢下来,然后再停下来C.继续做圆周运动D.沿绳断那个瞬间的圆周切线方向做匀速直线运动14.静止在水平面上的大石头被另一块小石头水平撞击,小石头反弹,大石头开始运动,然后慢慢停下来,大石头停下来的原因是()A.大石头受到的动力慢慢减小B.大石头受到的动力小于阻力C.大石头受到阻力D.大石头失去惯性15.如图所示,物块A和弹簧放在光滑的水平面上,弹簧左端固定于竖直墙面,向左移动物块压缩弹簧并使其右端至B处后静止,释放物块后,物块的运动状态是()A.一直加速B.一直匀速C.先加速后匀速D.先加速后减速二.填空题(共3小题)16.一个物体在20N的拉力作用下,沿着光滑的水平面运动,当速度达到10m/s时撤去拉力,此后该物体将做,产生这一现象的原因是.17.如图所示,甲乙两个相同的木块放在水平面上用绳子相连,在力F1和F2的作用下匀速向左运动,则绳子上的拉力大小为N.18.运动和力的关系:如果物体处于静止状态和匀速直线运动状态,若物体受力,则受的一定是,若物体不是处于静止状态和匀速直线运动状态,(即物体的运动状态)则物体受力,受到的一定不是,则运动和力的关系是:.三.解答题(共7小题)19.起重机的钢丝绳吊着重500N的货物,试分析下列情况下钢丝绳对货物的拉力情况:(在空格上填“大于”、“小于”或“等于”)(1)货物静止在空中时,拉力500N;(2)货物匀速直线上升时,拉力500N;(3)货物匀速直线下降时,拉力500N;(4)货物加速上升时,拉力500N.20.如图所示,物体A重50N,放水平地面上,用水平拉力F拉着物体A在水平地面作匀速直线运动.已知运动过程中物体所受阻力为物重的0.2倍.求:(1)拉力F的大小;(2)物体所受支持力的大小;(3)作出物体对地面的压力示意图.21.某人用F=80N的力沿水平方向推着木箱在地板上匀速前进,如图所示,若另一人再给木箱加20N竖直向下的力,木箱的受力和运动状态有什么变化?22.如图所示,为“探究运动和力的关系“的实验装置,小强在水平面上铺上粗糙程度不同的材料,将同一小车从斜面上的同一位置由静止释放,比较小车在水平面上运动的距离.他发现:水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,小车运动的距离越远;若不受摩擦力及其他阻力,小车将.该研究过程中采用了(选填“实验验证”或“实验加推理”)的方法.23.如图所示,高铁列车正在进站.请回答下列问题:(1)问题:从运动和力的角度说明列车为什么最终停下来.冋答:(2)请从能量转化的角度提出问题并作冋答.问题:冋答:.24.有一个足够长的水平传送带,当传送带匀速运动时,从传送带的上方轻轻向传送带上释放一个木块,如图所示.木块在传送带上先加速后匀速运动.请解释这个现象.25.如图所示从斜面小车实验中观察到:相同条件下,表面越光滑,小车前进的越远,如果表面绝对光滑,物体受到的阻力为,小车将做运动.力与运动的关系参考答案与试题解析一.选择题(共15小题)1.小明得到一个玩具吹镖(由一个细长筒和金属镖头组成),想试着用它去射地上的目标.他把重为G的小镖头以一定速度正对着目标A点吹出,如图.忽略镖头运动时所受的空气阻力,下列关于镖头能否射中A点的预测中,正确的是()A.一定能够射中A点B.一定射在A点左侧C.一定射在A点右侧D.控制速度大小,以上都有可能考点:力与运动的关系.专题:运动和力.分析:力是改变物体运动状态的原因;惯性是物体保持原来运动状态的性质.对镖头进行受力分析,可得其运动情况,从而判断结果.解答:解:小镖头以一定速度正对着目标A点吹出后,镖头由于惯性继续朝A运动,此过程中,忽略镖头运动时所受的空气阻力,镖头只受到重力这一个力的作用(非平衡力),所以镖头还会沿重力方向向下运动,故镖头做斜向下的曲线运动,由此可知镖头会落在A的右侧.故ABD错误,C正确.故选C.点评:本题考查对力和运动关系的认识,知道平衡力作用下物体会处于静止或匀速直线运动状态,非平衡力作用下物体的运动状态会发生改变.2.第一位提出“物体的运动并不需要力来维持”的物理学家是()A.伽利略B.奥斯特C.安培D.阿基米德考点:力与运动的关系.专题:运动和力.分析:伽利略最早提出“物体的运动并不需要力来维持”,并用斜面实验结合推理对这一观点进行了验证.解答:解:A、伽利略最早提出“物体的运动并不需要力来维持”,并用斜面实验结合推理对这一观点进行了验证,符合题意.B、奥斯特是第一个发现电流能产生磁场的人,不合题意;C、安培总结出了电流周围的磁场方向和电流方向的关系定则:安培定则.不合题意;D、阿基米德总结了阿基米德原理以及杠杆原理等,不合题意.故选A.点评:本题考查物理学史,了解科学家的贡献,有利于对培养学习物理的兴趣.3.甲起重机将一台机器沿竖直方向向上以15m/s的速度匀速提升,甲起重机对机器的拉力为F1,乙起重机将同一台机器沿竖直方向向下以5m/s的速度匀速下降,乙起重机对机器的拉力为F2,则()A.F1>F2B.F1<F2C.F1=F2D.无法确定考点:力与运动的关系.专题:运动和力.分析:由于匀速吊起重物,可判定重物在竖直方向受平衡力,即施加的拉力与重力平衡,它们大小相等,跟起重速度无关.解答:解:当起重机以15m/s的速度匀速向上提起,则起重机的钢绳对重物的拉力F1和重物受到的重力是一对平衡力,大小相等、方向相反;当起重机以5m/s的速度匀速下降时,起重机的钢绳对重物的拉力F2和重物受到的重力仍是一对平衡力,大小相等,所以拉力F1和拉力F2的大小都等于重物的重力,故F1=F2.故选C.点评:此题主要考查学生对二力平衡条件的应用的理解和掌握,根据二力平衡的条件,我们首先可以判断一个物体是否受平衡力的作用;还可以根据一个力的大小和方向判断另一个力的大小和方向.4.关于力和运动的关系,下列说法正确的是()A.物体不受力的作用时处于静止状态B.做匀速直线运动的物体一定不受力的作用C.物体运动状态改变时,一定受到力的作用D.物体运动速度越大其惯性越大考点:力与运动的关系.专题:运动和力.分析:(1)物体不受力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态;(2)物体受到平衡力作用时,其运动状态不变,即处于静止状态或匀速直线运动状态;(3)物体受非平衡力作用时,其运动状态会发生变化,体现在速度大小及方向的变化;(4)物体的惯性与其质量有关,与物体的速度无关.解答:解:A、物体不受力的作用时,可能处于静止状态或匀速直线运动状态;故A错误;B、做匀速直线运动的物体,可能不受力,也可能受到平衡力的作用;故B错误;C、物体运动状态改变时,一定受到力的作用,且是非平衡力的作用;因为力是改变物体运动状态的原因;故C正确;D、惯性只与物体的质量有关,与速度无关;故D错误;故选C.点评:明确物体的受力情况,及在不同受力情况下所处的运动状态是解答此题的关键;还要深刻理解力与运动状态之间的关系.5.一颗正在竖直向上飞行的子弹,如果它受到的一切外力同时消失,那么它将()A.先减速上升,后加速下降B.沿竖直方向做匀速运动C.立刻停在空中D.立刻向下加速运动考点:力与运动的关系.专题:运动和力.分析:此题考查了我们对牛顿第一定律的理解,只要判断出小球在外力消失前的状态,那么在外力消失后,它仍会保持这一状态.解答:解:子弹在竖直向上飞行,若它受到的一切外力同时消失,将沿竖直方向做匀速运动,B正确,ACD错误.故选B.点评:牛顿第一定律作为最重要的力学定律之一,我们应该熟记,并能运用它解释一些现象.6.小夏推箱子经历了如图所示的过程,最终箱子被推出去后又向前滑行了一段距离.对上述过程中涉及到的物理知识,分析正确的是()A.图甲:因为箱子没动,所以小夏没有对箱子施加力的作用B.图乙:因为箱子受到的摩擦力大于推力,所以小夏没推动箱子C.图乙:因为小夏对箱子施加了力,所以小夏对箱子做了功D.图丙:小夏对箱子做的功小于推力与箱子移动距离的乘积考点:力与运动的关系;平衡状态的判断;力是否做功的判断.专题:运动和力.分析:A、箱子在水平方向除了受推力作用,还受摩擦力;B、物体处于静止状态,受平衡力,平衡力的大小相等;CD、功等于力和物体在力的方向上移动的距离.解答:解:A、箱子没有被推动,是因为箱子还受摩擦力的作用,摩擦力与推力平衡,合力为零,并不是小夏没有对箱子施加力,A错误;B、箱子静止,是因为小夏对箱子的推力与摩擦力平衡,所以摩擦力等于推力,B错误;C、小夏对箱子施加了力,但箱子并未在力的方向上移动距离,所以推力并没有做功,C错误;D、由丙图知,小夏跌倒后,箱子由于惯性继续滑动了一段距离,所以小夏对箱子做的功小于推力与箱子移动距离,D正确.故选D.点评:本题考查了力和运动的关系、二力平衡条件的应用及功的概念和判断,难度不大,重在理解.7.我国第一位“太空教师”王亚平通过物理实验,展示了飞船内部物体在失重(相当于物体不受重力)情况下的物理现象,王亚平利用小球做了两次实验:第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手,第二次实验时,将小偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力,下列图5四个图表示小球在这两次实验中可能出现的运动情况,其中符合实际的是:()A.甲、丁B.甲、丙C.乙、丙D.乙、丁考点:力与运动的关系.专题:运动和力.分析:(1)牛顿第一定律的内容:一切物体在没有受到任何力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态.(2)惯性:物体总有保持原有运动状态不变的性质,这种性质叫做惯性.一切物体都有惯性.(3)力是改变物体运动状态的原因.解答:解:飞船内部物体在失重(相当于物体不受重力)情况,第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手,小球不受任何外力,根据牛顿第一运动定律,小球处于静止状态,故甲图正确;第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力,由于惯性,小球继续保持匀速直线运动状态,又因为受到细线的拉力作用,所以小球做匀速圆周运动,故丁图正确;故选A.点评:本题考查了在失重状态下,物体的运动状态,难度不大,关键要理解惯性的含义,能够利用牛顿第一定律分析.8.关于运动和力,下列说法正确的是()A.物体不受力的作用,运动状态一定不改变B.彼此不接触的物体不可能发生力的作用C.如果要使一个物体持续运动,就必须对它施加力的作用D.在平衡力的作用下物体一定静止考点:力与运动的关系.专题:运动和力.分析:(1)一切物体在没有受到力的作用时,都保持静止或匀速直线运动状态;(2)力是物体对物体的作用,相互接触的物体之间不一定有力的作用,没有直接接触的物体之间可能存在力的作用;(3)物体的运动不需要力来维持,力是改变物体运动状态的原因;(4)物体受平衡力作用,物体处于平衡状态,物体静止或做匀速直线运动.解答:解:A、物体不受力时,原来静止的物体将静止,原来运动的物体做匀速直线运动,运动状态都不改变.此选项正确;B、彼此没有直接接触的物体之间可能存在力的作用,例如重力.此选项错误;C、物体运动不需要力,运动者的物体不受力时将一直做匀速直线运动.此选项错误;D、在平衡力的作用下,物体可能静止,也可能做匀速直线运动.此选项错误.故选A.点评:此题考查的是我们对产生力的条件、二力平衡条件的应用及运动和力的关系的理解和应用,是基本规律的考查,正确理解运动和力的关系,是解答此题的关键.9.下列关于力和运动的说法中正确的是()A.物体所受两个力的合力为零时,一定处于静止状态B.当物体静止时,物体所受合力一定为零C.物体所受两个力的合力为零时,运动状态一定改变D.物体受到两个力的作用时,运动状态发生了改变,则这两个力的合力为零考点:力与运动的关系.专题:运动和力.分析:(1)两个力的合力为零时,这两个力是一对平衡力,物体受到平衡力作用是可以处于静止状态或者匀速直线运动状态;(2)根据牛顿第一定律,物体不受力可以处于处于静止状态或者匀速直线运动状态;(3)两个力的合力为零时,这两个力是一对平衡力,物体的运动状态保持不变;(4)物体受到两个力的作用时,物体运动状态发生了改变,这两个力不是一对平衡力,则这两个力的合力不为零.解答:解:A、两个力的合力为零时,这两个力是一对平衡力,物体受到平衡力作用是可以处于静止状态或者匀速直线运动状态;所以A选项错误;B、当物体处于静止状态时,受平衡力,所以所受合力一定为零;所以B选项正确;C、两个力的合力为零时,这两个力是一对平衡力,物体的运动状态保持不变;所以C选项错误;D、物体受到两个力的作用时,物体运动状态发生了改变,这两个力不是一对平衡力,则这两个力的合力不为零;所以D选项错误.故选B.点评:本题考查了牛顿第一定律和平衡力的运用,是一道基础性题目.要充分理解,物体受力平衡运动状态不变,运动状态改变,受力一定不平衡.10.如图所示,放在水平桌面A、B上的物体M、N分别在F1=3N、F2=2N的水平拉力作用下做匀速直线运动,下列说法错误的是()A.桌面A可能比桌面B粗糙B.M的质量可能小于N的质量C.M的速度可能小于N的速度D.M受到的摩擦力可能等于N受到的摩擦力考点:力与运动的关系.专题:运动和力.分析:(1)二力平衡的条件:两个力等大、反向、同直线、同物体.(2)匀速直线运动的物体受到平衡力的作用,物体M、N分别在F1=3N、F2=2N的水平拉力作用下做匀速直线运动,物体M、N受到的摩擦力分别是3N、2N.(3)摩擦力跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,跟物体的运动速度无关.摩擦力大,可能是压力相同,接触面粗糙造成的;可能是接触面粗糙程度相同,压力大造成的;可能是压力大,接触面粗糙造成的.解答:解:(1)M受到的摩擦力大于N受到的摩擦力,摩擦力跟压力大小和接触面的粗糙程度有关,M受到的摩擦力大,可能是因为桌面A比桌面B粗糙造成的;可能是M的质量大,重力大,对桌面的压力大造成的.故A和B不符合题意;(2)摩擦力大小跟物体的运动速度无关.故C不符合题意;(3)对于物体M来讲,水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,拉力大小是3N,所以滑动摩擦力大小是3N.对于物体N来讲,水平方向上受到水平向右的拉力和水平向左的滑动摩擦力作用,这两个力是平衡力,大小相等,拉力大小是2N,所以滑动摩擦力大小是2N.故选项D符合题意.故选D.点评:本题考查了二力平衡条件的应用和影响滑动摩擦力大小的因素,关键是知道物体静止或做匀速直线运动时处于平衡状态,受到的力为平衡力.11.小刚用水平推力推静止在水平地面上的讲台桌,用不同的力推,结果没有推动(如图所示).则下列说法正确的是()A.讲台桌不受摩擦力B.推力小于台桌的重力大小C.推力小于地面对讲台桌的摩擦力D.摩擦力随推力变大而变大考点:力与运动的关系.专题:运动和力.分析:要解决此题,首先要知道平衡状态或静止状态都属于平衡状态.要掌握二力平衡的条件,知道处于平衡状态的物体所受力相互平衡,相互平衡的两个力的大小相等、方向相反、作用在同一直线上.解答:解:小刚用大小不同的水平推力推静止在水平地面上的讲台桌,结果没有推动,则讲台桌仍处于静止状态,所以其受力平衡.在水平方向上,人对讲台的推力与地面对讲台桌的摩擦力是一对平衡力,大小相等,所以摩擦力随推力的增大而增大.故选D.点评:此题主要考查了二力平衡条件的应用,解决此题的关键是找出题目中暗含的条件,讲台桌处于静止状态即平衡状态,受力平衡.12.关于力和运动,下列说法正确的是()A.在平衡力的作用下,物体一定静止B.彼此不接触的物体不可能发生力的作用C.用水平力推桌子,桌子不动,是因为推力小于摩擦力D.物体不受到力,运动状态一定不改变考点:力与运动的关系.专题:运动和力.分析:①在平衡力的作用下,物体保持静止或匀速直线运动状态;②力是物体对物体的作用,发生力的作用的两个物体可以直接接触,也可以没有直接接触;③保持静止的物体受到平衡力的作用;④力是改变物体运动状态的原因.物体不受力,运动状态一定不变.解答:解:A、在平衡力的作用下,物体可能是静止状态,也可能是匀速直线运动状态.此选项错误;B、彼此没有直接接触的物体之间可能存在力的作用,如重力的作用.此选项错误;C、用水平力推桌子,桌子不动,保持静止状态,说明受到平衡力的作用,所以推力等于摩擦力.此选项错误;D、物体不受力,静止的仍然静止,运动的做匀速直线运动.总之,运动状态保持不变.此选项正确.故选D.点评:此题考查了产生力的作用的条件、力和运动的关系及二力平衡条件的应用,是力学重要规律的考查.13.用细线拴住一小石块,手拽住绳的一端,让小石块在水平面上做圆周运动.如果细线突然断开,同时它所受的外力也全部消失,那么它将()A.立即停下来B.先慢下来,然后再停下来C.继续做圆周运动D.沿绳断那个瞬间的圆周切线方向做匀速直线运动考点:力与运动的关系.专题:运动和力.分析:依据牛顿第一定律,一切物体在没有受到外力作用下,总保持静止状态或匀速直线运动状态.解答:解:细线断开时,小石块是运动的,它所受的外力也全部消失,其运动状态将不发生变化,保持断开时的速度和方向做匀速直线运动,ABC错误,D正确.故选D.点评:外力突然消失时,物体的是静止还是匀速直线运动,取决于力消失的瞬间物体的运动状态如何.静止的将永远静止,运动的将保持匀速直线运动.。
一、第四章运动和力的关系易错题培优(难)1.如图所示,四个质量、形状相同的斜面体放在粗糙的水平面上,将四个质量相同的物块放在斜面顶端,因物块与斜面的摩擦力不同,四个物块运动情况不同.A物块放上后匀加速下滑,B物块获一初速度后匀速下滑,C物块获一初速度后匀减速下滑,D物块放上后静止在斜面上.若在上述四种情况下斜面体均保持静止且对地面的压力依次为F1、F2、F3、F4,则它们的大小关系是()A.F1=F2=F3=F4B.F1>F2>F3>F4C.F1<F2=F4<F3D.F1=F3<F2<F4【答案】C【解析】试题分析:当物体系统中存在超重现象时,系统所受的支持力大于总重力,相反,存在失重现象时,系统所受的支持力小于总重力.若系统的合力为零时,系统所受的支持力等于总重力,解:设物体和斜面的总重力为G.第一个物体匀加速下滑,加速度沿斜面向下,具有竖直向下的分加速度,存在失重现象,则F1<G;第二个物体匀速下滑,合力为零,斜面保持静止状态,合力也为零,则系统的合力也为零,故F2=G.第三个物体匀减速下滑,加速度沿斜面向上,具有竖直向上的分加速度,存在超重现象,则F3>G;第四个物体静止在斜面上,合力为零,斜面保持静止状态,合力也为零,则系统的合力也为零,故F4=G.故有F1<F2=F4<F3.故C正确,ABD错误.故选C【点评】本题运用超重和失重的观点分析加速度不同物体动力学问题,比较简便.通过分解加速度,根据牛顿第二定律研究.2.如图甲所示,轻弹簧竖直固定在水平面上,一质量为m=0.2kg的小球从弹簧上端某高度处自由下落,从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内),其速度v和弹簧压缩量∆x的函数图象如图乙所示,其中A为曲线的最高点,小球和弹簧接触瞬间的机械能损失不计,取重力加速度g=10m/s2,则下列说法中正确的是()A .该弹簧的劲度系数为15N/mB .当∆x =0.3m 时,小球处于失重状态C .小球刚接触弹簧时速度最大D .从接触弹簧到压缩至最短的过程中,小球的加速度先减小后增大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AC .由小球的速度图象知,开始小球的速度增大,说明小球的重力大于弹簧对它的弹力,当△x 为0.1m 时,小球的速度最大,然后减小,说明当△x 为0.1m 时,小球的重力等于弹簧对它的弹力。
5.牛顿运动定律的应用1.知道动力学的两类问题:从受力确定运动情况和从运动情况确定受力;理解加速度是解决两类动力学问题的桥梁。
2.掌握解决动力学问题的基本思路和方法,会用牛顿运动定律和运动学公式解决有关问题。
1.从受力确定运动情况02运动学如果已知物体的受力情况,可以由□01牛顿第二定律求出物体的加速度,再通过□的规律确定物体的运动情况。
2.从运动情况确定受力03加速度,结合受力分析,再根如果已知物体的运动情况,根据运动学规律求出物体的□据□04牛顿第二定律求出力。
判一判(1)若已知物体的受力情况,可以由运动学公式求出加速度。
( )(2)若物体所受合外力恒定,且合外力方向与物体运动方向在同一条直线上,则根据牛顿第二定律求出物体做匀变速直线运动的加速度,再根据运动学公式求速度、位移等物理量。
( )(3)若物体做匀加速直线运动,则可以根据运动学公式求出加速度,进而根据牛顿运动定律求力。
( )(4)若已知物体的运动情况,可以根据牛顿第二定律求出加速度。
( )提示:(1)×(2)√(3)√(4)×想一想(1)物体的运动方向是否一定与物体所受合力的方向一致?为什么?提示:不一定。
物体的运动情况由物体所受的合力和物体的初始状态共同决定。
如物体以某一初速度v0冲上光滑斜面,合力方向沿斜面向下,而物体的运动方向沿斜面向上。
所以受力情况决定了加速度,但与速度没有直接关系。
(2)加速度在解决动力学的两类问题中有什么作用?提示:加速度是联系物体的受力情况和运动情况的桥梁,无论是已知受力情况求解运动情况,还是已知运动情况求解受力情况,都需要根据已知条件确定加速度这个桥梁。
所以充分利用已知条件,确定加速度的大小和方向是解决动力学问题的关键。
课堂任务从受力确定运动情况仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”。
将质量为m 的冰壶沿冰面以速度v 0投出,如何求解它能滑行的距离?活动1:如图所示,以一定速度v 0将冰壶沿冰面投出,冰壶滑行时受什么力? 提示:重力、支持力和冰面对它的摩擦力。
高中物理第四章运动和力的关系经典大题例题单选题1、如图所示,质量为M的滑块A放置在光滑水平地面上,A的左侧面有一个圆心为O、半径为R的光滑四分之一圆弧面。
当用一水平向左的恒力F作用在A上时,质量为m的小球B在圆弧面上与A保持相对静止,且B距圆弧面末端Q的竖直高度H=R3。
已知重力加速度大小为g,则力F的大小为()A.53Mg B.52Mg C.53(M+m)g D.√52(M+m)g答案:D连接OB,设OB连续与竖直方向的夹角为θ,如图:由几何关系得cosθ=R−HR=23则sinθ=√1−cos2θ=√5 3tanθ=√5 2此时小球B受到的合外力F=mgtanθ=√52mg由牛顿第二定律可得a=Fm=√52g以整体为研究对象,由牛顿第二定律可得F=(M+m)a=√52(M+m)g故选D。
2、如图所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为m的小球,下列关于杆对球的作用力F的判断中,不正确的是()A.小车静止时,F=mg,方向竖直向上B.小车匀速时,F=mgcosθ,方向垂直杆向上C.小车向右匀加速运动,加速度大小为a时,可能有F=masinθ,方向沿着杆斜向上D.小车向右匀减速运动,加速度大小为a时,F=√(ma)2+(mg)2,方向斜向左上方答案:BAB.小车静止或做匀速直线运动时,球处于平衡状态,重力mg与F是一对平衡力,由平衡条件可知:F= mg,方向;竖直向上,故A正确,不符合题意,B错误,符合题意;C.小车向右做匀加速直线运动,如果加速度大小a=gtanθ杆的作用力F=ma sinθ方向:沿杆斜向上,故C正确,不符合题意;D.小车向右做匀减速直线运动,加速度大小为a,由牛顿第二定律,水平方向F x=ma竖直方向F y=mg合力F=√F x2+F y2=√(ma)2+(mg)2方向:斜向左上方,故D正确,不符合题意。
故选B。
3、下列关于速度、加速度、合外力之间的关系,正确的是()A.物体的速度越大,则加速度越大,所受的合外力也越大B.物体的速度为0,则加速度为0,所受的合外力也为0C.物体的速度为0,但加速度可能很大,所受的合外力也可能很大D.物体的速度很大,但加速度可能为0,所受的合外力可能很大答案:C物体的速度大小和加速度大小没有必然联系,一个很大,另一个可以很小,甚至为0,物体所受合外力的大小决定加速度的大小,同一物体所受合外力越大,加速度一定也越大,当加速度为0时,合外力也一定为0。
一、第四章 运动和力的关系易错题培优(难)1. 如图所示,水平面上 O 点的左侧光滑,O 点的右侧粗糙。
有 8 个质量均为 m 的完全相同的小滑块(可视为质点),用轻质的细杆相连,相邻小滑块间的距离为 L ,滑块 1 恰好位 于 O 点左侧,滑块 2、3……依次沿直线水平向左排开。
现将水平恒力 F 作用于滑块 1上。
经观察发现,在第 3 个小滑块完全进入粗糙地带后到第 4 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,小滑块做匀速直线运动,已知重力加速度为 g ,则下列判断中正确的是( )。
A .粗糙地带与滑块间的动摩擦因数为F mgB .滑块匀速运动时,各段轻杆上的弹力大小相等C .第 2 个小滑块完全进入粗糙地带到第 3 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,8 个小滑块的加速度大小为12F mD .第 1 个小滑块完全进入粗糙地带到第 2 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,5 和 6两个小滑块之间的轻杆上的弹力大小为4F 【答案】D 【解析】 【详解】A.将匀速运动的8个小滑块作为一个整体,有30F mg μ-=,解得3Fmgμ=, 故A 项错误;B.当滑块匀速运动时,处在光滑地带上的滑块间的轻杆上的弹力都为零,处在粗糙地带上的滑块间的轻杆上的弹力不为零,且各不相同,故B 项错误;C.对8个滑块,有28F mg ma μ-=,代入3Fmgμ=,解得 24Fa m=, 故C 项错误; D.对8个滑块,有8F mg ma μ'-=,解得4ga μ'=再以6、7、8三个小滑块作为整体,由牛顿第二定律有34F F ma ''==, 故D 项正确;2.一足够长的木板B 静置于光滑水平面上,如图甲所示,其上放置小滑块A ,木板B 受到随时间t 变化的水平拉力F 作用,木板加速度a 随力F 变化的a ﹣F 图象如图乙所示,g 取10m/s 2,下判定错误的是A .木板B 的质量为1kgB .当F =10N 时木板B 加速度为4m/s 2C .滑块A 的质量为4kgD .当F =10N 时滑块A 的加速度为2m/s 2 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AC .当F 等于8N 时,加速度为a =2m/s 2,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 =4kg当F 大于8N 时,对B 由牛顿第二定律得:1F mg mga F M M Mμμ-==- 由图示图象可知,图线的斜率12186a k M F ∆====∆- 解得,木板B 的质量M =1kg ,滑块A 的质量为m =3kg .故A 正确,不符合题意;C 错误,符合题意.B .根据F 大于8N 的图线知,F =6N 时,a =0m/s 2,由1mg a F M Mμ=- 可知:13100611μ⨯⨯=⨯- 解得μ=0.2由图示图象可知,当F =10N 时,滑块与木板相对滑动,B 的加速度为2110.2310104m/s 11B mg a a F M M μ⨯⨯==-=⨯-= 故B 正确,不符合题意;D .当F =10N 时,A 、B 相对滑动,木块A 的加速度22m/s A Mga g Mμμ===故D 正确,不符合题意. 故选C . 【点睛】本题考查牛顿第二定律与图象的综合,知道滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键,掌握处理图象问题的一般方法,通常通过图线的斜率和截距入手分析.3.如图所示,光滑水平桌面放置着物块 A ,它通过轻绳和轻质滑轮 悬挂着物块 B ,已知 A 的质量为 m ,B 的质量为 3m ,重力加速 度大小为 g ,静止释放物块 A 、B 后()A .相同时间内,A 、B 运动的路程之比为 2:1 B .物块 A 、B 的加速度之比为 1:1C .细绳的拉力为67mg D .当 B 下落高度 h 25gh【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】同时间内,图中A 向右运动h 时,B 下降一半的距离,即为h/2,故A 、B 运动的路程之比为2:1,故A 正确;任意相等时间内,物体A 、B 的位移之比为2:1,故速度和加速度之比均为2:1,故B 错误;设A 的加速度为a ,则B 的加速度为0.5a ,根据牛顿第二定律,对A ,有:T=ma ,对B ,有:3mg-2T=3m•0.5a ,联立解得:T=6 7mg ,a=67g ,故C 正确;对B ,加速度为a′=0.5a=37g ,根据速度位移公式,有:v 2=2•a′•h ,解得:v=6 7gh,故D 错误;故选AC . 【点睛】本题考查连接体问题,关键是找出两物体的位移、速度及加速度关系,结合牛顿第二定律和运动学公式列式分析,也可以结合系统机械能守恒定律分析.4.如图甲所示,光滑水平面上停放着一辆表面粗糙的平板车,质量为M ,与平板车上表面等高的平台上有一质量为m 的滑块以水平初速度v 0向着平板车滑来,从滑块刚滑上平板车开始计时,之后他们的速度随时间变化的图像如图乙所示,t 0是滑块在车上运动的时间,以下说法正确的是A .滑块与平板车最终滑离B .滑块与平板车表面的动摩擦因数为0v 3gtC .滑块与平板车的质量之比m :M=1:2D .平板车上表面的长度为005v t 6【答案】AB 【解析】 【分析】根据图线知,铁块在小车上滑动过程中,铁块做匀减速直线运动,小车做匀加速直线运动.根据牛顿第二定律通过它们的加速度之比求出质量之比,以及求出动摩擦因数的大小.根据运动学公式分别求出铁块和小车的位移,从而求出两者的相对位移,即平板车的长度.物体离开小车做平抛运动,求出落地的时间,从而根据运动学公式求出物体落地时与车左端的位移. 【详解】由图象可知,滑块运动到平板车最右端时,速度大于平板车的速度,所以滑块将做平抛运动离开平板车,故A 正确;根据图线知,滑块的加速度大小000100233v v v a t t -==.小车的加速度大小a 2=003v t ,知铁块与小车的加速度之比为1:1,根据牛顿第二定律得,滑块的加速度大小为:1fa m =,小车的加速度大小为:a 2=f M,则滑块与小车的质量之比m :M=1:1.故C 错误.滑块的加速度1fa g mμ==,又0103v a t =,则003v gt μ=,故B 正确;滑块的位移00100025326v v x t v t +==,小车的位移0200011326v x t v t ==,则小车的长度L=56v 0t 0-16v 0t 0=23v 0t 0,故D 错误.故选AB . 【点睛】解决本题的关键理清小车和铁块的运动情况,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.5.如图(a ),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平.t =0时,木板开始受到水平外力F 的作用,在t =4s 时撤去外力.细绳对物块的拉力f 随时间t 变化的关系如图(b )所示,木板的速度v 与时间t 的关系如图(c )所示.木板与实验台之间的摩擦可以忽略.重力加速度取g =10m/s 2.由题给数据可以得出A .木板的质量为1kgB .2s~4s 内,力F 的大小为0.4NC .0~2s 内,力F 的大小保持不变D .物块与木板之间的动摩擦因数为0.2 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】结合两图像可判断出0-2s 物块和木板还未发生相对滑动,它们之间的摩擦力为静摩擦力,此过程力F 等于f ,故F 在此过程中是变力,即C 错误;2-5s 内木板与物块发生相对滑动,摩擦力转变为滑动摩擦力,由牛顿运动定律,对2-4s 和4-5s 列运动学方程,可解出质量m 为1kg ,2-4s 内的力F 为0.4N ,故A 、B 正确;由于不知道物块的质量,所以无法计算它们之间的动摩擦因数μ,故D 错误.6.如图所示,光滑水平面上放置M 、N 、P 、Q 四个木块,其中M 、P 质量均为m ,N 、Q质量均为2m ,M 、P 之间用一轻质弹簧相连.现用水平拉力F 拉N ,使四个木块以同一加速度a 向右运动,则在突然撤去F 的瞬间,下列说法正确的是:A .N 的加速度大小仍为aB .PQ 间的摩擦力不变C .MN 间的摩擦力变小D .M 、P 的加速度大小变为2a 【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】ACD .撤去F 前,对PQ 整体分析,知弹簧的弹力=3F ma 弹隔离对M 分析=f F ma -弹计算得出4f ma = 对整体分析6F ma =撤去F 后,对MN 整体分析3F a a m弹'==方向向左。
一、初中物理力与运动的关系问题1.如图所示,甲、乙两位同学做如图所示的“拔河”游戏,两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端,保持凳子水平,然后各自向两侧“拉”,若凳子下表面各处的粗糙程度相同,且在乙端的凳面上放四块砖,则下列判断正确的是()A.凳子向甲方移动B.凳子向乙方移动C.凳子原处不动D.凳子向体重大的同学一方移动【答案】B【解析】【分析】【详解】最大静摩擦力等于滑动摩擦力,而滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,图示凳子下表面的粗糙程度相同,而乙端的压力大,所以乙端的摩擦力大,由于甲所受最大静摩擦力小,因此甲将容易相对长凳滑动,即甲容易被拉离,因此凳子将向右移动,即凳子向乙移动,故选B。
2.如图是小明在玩过山车时的情景,下列对此过程中小明的状况叙述正确的是()A.质量不断改变B.运动方向不变C.受到重力的方向始终竖直向下D.在运动中始终处于二力平衡状态【答案】C【解析】【分析】(1)质量不随物体的形状、状态和位置的改变而改变;(2)由图示分析运动方向变化情况;(3)重力的方向总是竖直向下的;(4)只有当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体受到平衡力作用。
【详解】A.因为质量不随物体的形状、状态或位置的改变而改变,故A错误;B.因为小明在做圆周运动,所以小明的方向时刻都在改变,故B错误;C.因为重力的方向始终向下,所以运动的过程中,重力的方向始终是不变的,故C正确;D.因为小明的运动状态不是静止状态或匀速直线运动状态,所以小明受到的力不是平衡力,故D错误。
故选C。
3.如图甲所示,放在水平地面上的物体,受到方向不变的水平拉力F的作用,其F-t和v-t图象分别如图乙、丙所示,下列说法正确的是( )A.当t=2 s时,物体处于静止状态,摩擦力是0B.当t=3 s时,物体受到的摩擦力是7 NC.4~6 s内,拉力F做的功是20 JD.2~4 s内,物体的机械能保持不变【答案】C【解析】【详解】A.由图乙可知,当t=2 s时,物体处于静止状态,摩擦力等于拉力的大小为3N,故A错;B.当t=3 s时,物体受到的拉力的小为7N,此时物体受力不平衡,物体受到摩擦力等于5N,故B错;C.4﹣6 s内,拉力的大小为5N,物体通过的距离为4m,拉力F做的功是20 J,故C正确;D.2﹣4 s内,物体的速度是不断变大的,机械能增加,故D错;应选C.4.如图所示,A、B两同学用甲、乙两种方式推墙。
一、第四章运动和力的关系易错题培优(难)1.如图所示,将质量为2m的长木板静止地放在光滑水平面上,一质量为m的小铅块(可视为质点)以水平初速v0由木板A端滑上木板,铅块滑至木板的B端时恰好与木板相对静止。
已知铅块在滑动过程中所受摩擦力始终不变。
若将木板分成长度与质量均相等的两段后,紧挨着静止放在此水平面上,让小铅块仍以相同的初速v0由左端滑上木板,则小铅块将()A.滑过B端后飞离木板B.仍能滑到B端与木板保持相对静止C.在滑到B端前就与木板保持相对静止D.以上三答案均有可能【答案】C【解析】【分析】【详解】在第一次在小铅块运动过程中,小铅块与木板之间的摩擦力使整个木板一直加速,第二次小铅块先使整个木板加速,运动到B部分上后A部分停止加速,只有B部分加速,加速度大于第一次的对应过程,故第二次小铅块与B木板将更早达到速度相等,所以小铅块还没有运动到B的右端,两者速度相同。
故选C。
考点:牛顿第二定律。
2.如图所示,水平板上有质量m=1.0kg的物块,受到随时间t变化的水平拉力F作用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力F f的大小.取重力加速度g=10m/s2.下列判断正确的是()A.5s内拉力对物块做功为零B.4s末物块所受合力大小为4.0NC.物块与木板之间的动摩擦因数为0.4D.6s~9s内物块的加速度的大小为2.0m/s2【答案】D【解析】【分析】【详解】A .在0﹣4s 内,物体所受的摩擦力为静摩擦力,4s 末开始运动,则5s 内位移不为零,则拉力做功不为零.故A 错误.B .4s 末拉力为4N ,摩擦力为4N ,合力为零.故B 错误.CD .根据牛顿第二定律得,6s ~9s 内物体做匀加速直线运动的加速度a=2253m/s 2m/s 1f F F m --== 解得 30.310f F mg μ=== 故C 错误,D 正确.故选D .3.如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验。
一、第四章运动和力的关系易错题培优(难)1.如图所示,四个质量、形状相同的斜面体放在粗糙的水平面上,将四个质量相同的物块放在斜面顶端,因物块与斜面的摩擦力不同,四个物块运动情况不同.A物块放上后匀加速下滑,B物块获一初速度后匀速下滑,C物块获一初速度后匀减速下滑,D物块放上后静止在斜面上.若在上述四种情况下斜面体均保持静止且对地面的压力依次为F1、F2、F3、F4,则它们的大小关系是()A.F1=F2=F3=F4B.F1>F2>F3>F4C.F1<F2=F4<F3D.F1=F3<F2<F4【答案】C【解析】试题分析:当物体系统中存在超重现象时,系统所受的支持力大于总重力,相反,存在失重现象时,系统所受的支持力小于总重力.若系统的合力为零时,系统所受的支持力等于总重力,解:设物体和斜面的总重力为G.第一个物体匀加速下滑,加速度沿斜面向下,具有竖直向下的分加速度,存在失重现象,则F1<G;第二个物体匀速下滑,合力为零,斜面保持静止状态,合力也为零,则系统的合力也为零,故F2=G.第三个物体匀减速下滑,加速度沿斜面向上,具有竖直向上的分加速度,存在超重现象,则F3>G;第四个物体静止在斜面上,合力为零,斜面保持静止状态,合力也为零,则系统的合力也为零,故F4=G.故有F1<F2=F4<F3.故C正确,ABD错误.故选C【点评】本题运用超重和失重的观点分析加速度不同物体动力学问题,比较简便.通过分解加速度,根据牛顿第二定律研究.2.如图所示,水平面上O 点的左侧光滑,O 点的右侧粗糙。
有 8 个质量均为m 的完全相同的小滑块(可视为质点),用轻质的细杆相连,相邻小滑块间的距离为L,滑块 1 恰好位于O 点左侧,滑块 2、3……依次沿直线水平向左排开。
现将水平恒力F 作用于滑块 1上。
经观察发现,在第 3 个小滑块完全进入粗糙地带后到第 4 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,小滑块做匀速直线运动,已知重力加速度为g,则下列判断中正确的是( )。
一、初中物理力与运动的关系问题1.如图甲所示装置,其中心固定着一根竖直的杆,杆顶有一小球。
一开始小球和装置一起沿某一水平方向做匀速直线运动,某时刻装置突然停止,小球从杆上落下,刚离开杆时的俯视图如图乙所示,请由此判断装置是向哪个方向运动()A.西南B.东南C.东北D.西北【答案】A【解析】【详解】假设装置是向西南方向运动的,某时刻装置突然停止,小球由于惯性,还会继续向西南方向运动,这与图乙的运动相符合,所以该装置向西南方向运动符合题意,故选A。
2.如图所示,叠放在一起的甲、乙丙三块石头均处于静止状态,下列说法中不正确的是A.甲石头对乙石头的压力和乙石头对甲石头的支持力是一对相互作用力B.丙石头对乙石头的支持力和甲石头对乙石头的压力的大小不相等C.甲、乙、丙三块石头所受合力不为零D.乙石头受到三个力的作用【答案】C【解析】【分析】【详解】A.甲石头对乙石头的压力和乙石头对甲石头的支持力,二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在不同物体上,是一对相互作用力,故A正确;A不符合题意;B.乙石头处于平衡状态,丙石头对乙石头的支持力=+F G G甲乙支甲石头对乙石头的压力=F G甲压所以丙石头对乙石头的支持力和甲石头对乙石头的压力的大小不相等,故B正确;B不符合题意;C.甲、乙、丙三个石块处于静止状态,是平衡状态,所受合力为零,故C错误;C符合题意;D.乙石块受到竖直向下的重力、丙石块对乙的支持力、甲石块对乙的压力三个力的作用,故D正确;D不符合题意。
故选C。
3.水平面上叠放着A,B两个物体,在水平方向力F1和F2的作用下,以共同的速度v一起向右匀速运动,已知F1=10N,F2=6N,那么物体A、B和地面之间的摩擦力大小和方向的有关说法正确的是()A.A对B的摩擦力为10N,向右B.B对地面的摩擦力为4N,向左C.A受到摩擦力为4N,向左D.地面对B的摩擦力为6N,向左【答案】A【解析】【详解】A.由于物体间力的作用是相互的,A受到B的摩擦力水平向左,大小是10N,则B上表面受到A的摩擦力水平向右,大小是10N,故A正确;C. A相对于B保持静止状态,水平方向上A受到拉力F1和摩擦力作用,摩擦力和拉力是一对平衡力,拉力F1是10N,A受到B的摩擦力是10N,故C错误;D.物体B进行匀速直线运动,水平方向上受到A对B水平向右的摩擦力、地面对B水平向左的摩擦力、水平向左的拉力F2,这三个力是平衡力,所以,地面对B水平向左的摩擦力与水平向左的拉力F2之和等于A对B水平向右的摩擦力,即B下表面受到地面的摩擦力大小为10N-6N=4N,方向向左,故D错误;B.因为物体间力的作用是相互的,B 对地面的摩擦力与地面对B的摩擦力大小相等,方向相反,即B对地面的摩擦力为 4N,方向向右,故B错误。
一、第四章 运动和力的关系易错题培优(难)1.如图甲所示,轻弹簧竖直固定在水平面上,一质量为m =0.2kg 的小球从弹簧上端某高度处自由下落,从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内),其速度v 和弹簧压缩量∆x 的函数图象如图乙所示,其中A 为曲线的最高点,小球和弹簧接触瞬间的机械能损失不计,取重力加速度g =10m/s 2,则下列说法中正确的是( )A .该弹簧的劲度系数为15N/mB .当∆x =0.3m 时,小球处于失重状态C .小球刚接触弹簧时速度最大D .从接触弹簧到压缩至最短的过程中,小球的加速度先减小后增大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AC .由小球的速度图象知,开始小球的速度增大,说明小球的重力大于弹簧对它的弹力,当△x 为0.1m 时,小球的速度最大,然后减小,说明当△x 为0.1m 时,小球的重力等于弹簧对它的弹力。
则有k x mg ∆=解得0.210N/m 20.0N/m 0.1mg k x ⨯===∆ 选项AC 错误;B .当△x =0.3m 时,物体的速度减小,加速度向上,说明物体处于超重状态,选项B 错误;D .图中的斜率表示加速度,则由图可知,从接触弹簧到压缩至最短的过程中,小球的加速度先减小后增大,选项D 正确。
故选D 。
2.如图甲所示,在光滑的水平面上有质量为M 且足够长的长木板,木板上面叠放一个质量为m 的小物块。
现对长木板施加水平向右的拉力F =3t (N )时,两个物体运动的a --t 图象如图乙所示,若取重力加速度g =10 m/s 2,则下列说法中正确的是( )A .图线Ⅰ是小物块运动的a --t 图象B .小物块与长木板间的动摩擦因数为0.3C .长木板的质量M =1 kgD .小物块的质量m =2 kg【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A .根据乙图可知,在3s 以后,m 与M 开始发生相对运动,m 的加速度不变,其大小为23m/s ,所以Ⅰ是长木板的—a t 图象,故A 错误;B .设小物块与长木板间的动摩擦因素为μ,根据牛顿第二定律可知23m/s m a g μ==解得0.3μ=故B 正确;CD .当3s t >时,以M 为研究对象,根据牛顿第二定律可知F mg Ma μ-=即kt mg Ma μ-=解得3mg a t M M μ=- 由此可得332M = 解得2kg M =在3s 内,以整体为研究对象,可得F M m a =+()即3()1M m =+⨯所以1kg m =故CD 错误。
故选B 。
3.A、B 两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上,两细线与水平方向夹角分别为60°和45°,A 、B 间拴接的轻质弹簧恰好处于水平状态,则下列判断正确的是( )A .A 、B 的质量之比为1︰3B .A 、B 所受弹簧弹力大小之比为3︰2C .快速撤去弹簧的瞬间,A 、B 的瞬时加速度大小之比为1︰2D .悬挂A 、B 的细线上拉力大小之比为1︰2 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A .对AB 两个物体进行受力分析,如图所示,设弹簧弹力为F 。
对物体AA tan 60m gF =对物体BB tan 45m gF=解得A B 3m m 故A 错误;B .同一根弹簧弹力相等,故B 错误;C .快速撤去弹簧的瞬间,两个物体都将以悬点为圆心做圆周运动,合力为切线方向。
对物体AA A A sin 30m g m a =对物体Bsin 45B B B m g m a =联立解得AB2aa=故C 正确;D.对物体A,细线拉力A cos60FT=对物体B,细线拉力cos45BFT=解得AB21TT=故D错误。
故选C。
【点睛】快速撤去弹簧瞬间,细线的拉力发生突变,故分析时应注意不能认为合外力的大小等于原弹簧的弹力。
4.如图所示,在竖直平面内有ac、abc、adc三个细管道,ac沿竖直方向,abcd是一个矩形。
将三个小球同时从a点静止释放,忽略一切摩擦,不计拐弯时的机械能损失,当竖直下落的小球运动到c点时,关于三个小球的位置,下列示意图中可能正确的是()A.B.C.D.【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】设ac d =,acb α∠=, 设小球沿ab 、bc 、ac 、ad 、dc 下滑的加速度分别为1a 、2a 、3a 、4a 、5a 。
根据牛顿第二定律得15sin sin mg a a g mαα=== sin(90)24cos mg a a g mαα︒-===3a g =对ab 段有2211111sin sin 22d a t g t αα== 得1t =对ac 段有2312d gt =得3t =对ad 段有2244411cos cos 22d a t g t αα== 得4t =所以有124t t t ==即当竖直下落的小球运动到c 点时,沿abc 下落的小球恰好到达b 点,沿adc 下落的小球恰好到达d 点,故ACD 错误,B 正确。
故选B 。
5.如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验。
已知砝码和纸板的质量分别为2m 和m ,纸板与桌面间的动摩擦因数为μ,砝码与纸板间的动摩擦因数为2μ,重力加速度为g 。
要使纸板相对砝码运动,所需拉力的大小至少应为( )A .7mg μB .8mg μC .9mg μD .10mg μ【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】砝码和桌面对纸板的摩擦力分别为1224f mg mg μμ=⨯=()223f m m g mg μμ=+=设砝码的加速度为a 1,纸板的加速度为a 2,则有112f ma = 122F f f ma --=发生相对运动需要满足21a a >代入数据解得9F mg μ>故选C 。
6.如图所示,一劲度系数为k 的轻质弹簧,上端固定,下端连着一质量为m 的物块A ,A 放在托盘B 上,B 的质量也为m 。
初始时在竖直向上的力F 作用下系统静止,弹簧处于自然长度。
现改变竖直向上的力F 的大小,使A 匀加速下降。
已知重力加速度为g ,A 的加速度为a =0.25g ,空气阻力不计,弹簧始终在弹性限度内,则在A 匀加速下降的过程中,以下说法正确的是( )A .B 对A 的支持力可能为0.85mg B .弹簧的最大形变量为0.75mgkC .力F 对B 的作用力可能为0.9mgD .力F 对B 的作用力最小值为0.65mg 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】AB .设物块和托盘间的压力为零时弹簧的伸长量为x m ,以A 为研究对象,根据牛顿第二定律得0.25m mg kx ma m g -==⨯解得0.75m mgx k=在此之前,以A 为研究对象,根据牛顿第二定律得0.25N mg F kx a g m--==可得0.75N F mg kx =-所以B 对A 的支持力不可能为0.85mg ,选项A 错误,B 正确; CD .以AB 整体为研究对象,根据牛顿第二定律得20.252mg F kxa g m--==可得1.5F mg kx =-力F 对B 的作用力范围为0.75 1.5mg F mg ≤≤选项C 正确,D 错误。
故选BC 。
7.如图甲所示,光滑水平面上停放着一辆表面粗糙的平板车,质量为M ,与平板车上表面等高的平台上有一质量为m 的滑块以水平初速度v 0向着平板车滑来,从滑块刚滑上平板车开始计时,之后他们的速度随时间变化的图像如图乙所示,t 0是滑块在车上运动的时间,以下说法正确的是A .滑块与平板车最终滑离B .滑块与平板车表面的动摩擦因数为0v 3gtC .滑块与平板车的质量之比m :M=1:2D .平板车上表面的长度为005v t 6【答案】AB 【解析】 【分析】根据图线知,铁块在小车上滑动过程中,铁块做匀减速直线运动,小车做匀加速直线运动.根据牛顿第二定律通过它们的加速度之比求出质量之比,以及求出动摩擦因数的大小.根据运动学公式分别求出铁块和小车的位移,从而求出两者的相对位移,即平板车的长度.物体离开小车做平抛运动,求出落地的时间,从而根据运动学公式求出物体落地时与车左端的位移. 【详解】由图象可知,滑块运动到平板车最右端时,速度大于平板车的速度,所以滑块将做平抛运动离开平板车,故A 正确;根据图线知,滑块的加速度大小000100233v v v a t t -==.小车的加速度大小a 2=03v t ,知铁块与小车的加速度之比为1:1,根据牛顿第二定律得,滑块的加速度大小为:1fa m =,小车的加速度大小为:a 2=f M,则滑块与小车的质量之比m :M=1:1.故C 错误.滑块的加速度1fa g mμ==,又0103v a t =,则003v gt μ=,故B 正确;滑块的位移00100025326v v x t v t +==,小车的位移0200011326v x t v t ==,则小车的长度L=56v 0t 0-16v 0t 0=23v 0t 0,故D 错误.故选AB . 【点睛】解决本题的关键理清小车和铁块的运动情况,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.8.如图所示,在倾角为θ的光滑斜劈P 的斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A 、B ,C 为一垂直固定在斜面上的挡板.A 、B 质量均为m ,斜面连同挡板的质量为M ,弹簧的劲度系数为k ,系统静止于光滑水平面.现开始用一水平恒力F 作用于P,(重力加速度为g )下列说法中正确的是( )A .若F=0,挡板受到B 物块的压力为2sin mg θB .力F 较小时A 相对于斜面静止,F 大于某一数值,A 相对于斜面向上滑动C .若要B 离开挡板C ,弹簧伸长量需达到sin /mg k θD .若(2)tan F M m g θ=+且保持两物块与斜劈共同运动,弹簧将保持原长 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A 、F=0时,对物体A 、B 整体受力分析,受重力、斜面的支持力N 1和挡板的支持力N 2,根据共点力平衡条件,沿平行斜面方向,有N 2-(2m )gsinθ=0,故压力为2mgsinθ,故A 错误;B 、用水平力F 作用于P 时,A 具有水平向左的加速度,设加速度大小为a ,将加速度分解如图根据牛顿第二定律得 mgsinθ-kx=macosθ当加速度a 增大时,x 减小,即弹簧的压缩量减小,物体A 相对斜面开始向上滑行.故只要有力作用在P 上,A 即向上滑动,故B 错误;C 、物体B 恰好离开挡板C 的临界情况是物体B 对挡板无压力,此时,整体向左加速运动,对物体B 受力分析,受重力、支持力、弹簧的拉力,如图根据牛顿第二定律,有 mg-Ncosθ-kxsinθ=0 Nsinθ-kxcosθ=ma解得:kx=mgsinθ-macosθ,sin cosmg maxkθθ-=故C错误;D、若F=(M+2m)gtanθ且保持两物块与斜劈共同运动,则根据牛顿第二定律,整体加速度为gtanθ;对物体A受力分析,受重力,支持力和弹簧弹力,如图根据牛顿第二定律,有mgsinθ-kx=macosθ解得kx=0故弹簧处于原长,故D正确;9.在大型物流货场,广泛的应用着传送带搬运货物。