河南省沁阳市第一中学高中物理 第四章 动力学中的临界问题习题课 新人教版必修1.doc

河南省沁阳市第一中学2013-2014学年高中物理 第四章 习题课动力学中的临界问题习题课 新人教版必修11如图5所示，在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体，物体与壁间的动摩擦因数为，要使物体不致下滑，车厢至少应以多大的加速度前进()图5a.bgc. dg2如图6所示，底角为的斜面体在水平面上向左以加速度a做匀加速直线运动时，放在斜面体光滑斜面上的质量为m的滑块刚好停在斜面体上，由此可知()图6a滑块m受到斜面的支持力为mgcosb滑块m受到斜面的支持力为c滑块m受到斜面的支持力为masind滑块m受到斜面的支持力为3如图7所示，在光滑水平面上放着紧靠在一起的a、b两物体，b的质量是a的2倍，b受到向右的恒力fb2 n，a受到的水平恒力fa(92t)n(t的单位是s)从t0开始计时，则()图7aa物体在3 s末的加速度是初始时刻的bt4 s后，b物体做匀加速直线运动ct4.5 s时，a物体的速度为零dt4.5 s后，a、b的加速度方向相反4一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量m15 kg的重物，重物静止于地面上，有一质量m110 kg的猴子，从绳子的另一端沿绳向上爬，如图8所示不计滑轮摩擦，在重物不离开地面的条件下，猴子向上爬的最大加速度是多少？(g取10 m/s2)5如图9所示，底座a上装有0.5 m长的直立杆，底座和杆的总质量为m0.2 kg，杆上套有质量为0.05 kg的小环b，它与杆之间有摩擦当环从底座上以4 m/s的初速度飞起时，刚好能达到杆顶而没有脱离直立杆，取g10 m/s2.求：在环升起过程中，底座受到的支持力为多大？6如图10所示，一个质量为5 kg的光滑球放在质量为20 kg的小车中，小车顶板ab与底板cd间的距离恰好与小球直径相等，侧壁ad与顶板的夹角为45，整个装置放在光滑水平面上，现对小车施加f500 n的水平拉力求小球对底板cd、侧壁ad和顶板ab的弹力各为多大？(g取10 m/s2)动力学中的临界问题答案1解析：选a.分析物体受力如图，物体不下滑，ff为静摩擦力，在竖直方向：ffmg，水平方向：fnma，而fffn，可求得：a，a正确2解析：选bd.滑块的受力示意图如图所示由图可知：斜面对滑块的支持力fn，又因为fn，fma，因而可得支持力fn，正确选项为b、d.3解析：选abd.对于a、b整体，根据牛顿第二定律有fafb(mamb)a设a、b间的作用力为fn，对b，由牛顿第二定律可得fnfbmba解得fnmbfb(n)当t4 s时，fn0，a、b两物体开始分离，此后b做匀加速直线运动，而a做加速度逐渐减小的加速运动，当t4.5 s时，a物体的加速度为零而速度不为零t4.5 s后，a所受的合外力反向，即a、b的加速度方向相反当t4 s，a、b的加速度均为a.故选项a、b、d正确，c错误4解析：重物刚好要离开地面时，猴子有最大加速度a.此时，对于重物有ftmg，对于猴子有ftm1gm1a，又ftft，所以a5 m/s2.5解析：对环进行受力分析：环受重力及杆给环的摩擦力，由牛顿第二定律mgffma环刚好到杆顶，由运动学公式v22ax可得a16 m/s2，ff0.3 n对底座进行受力分析，底座受重力mg，水平面的支持力fn和环对杆向上的摩擦力ff，ffff，由平衡条件mgfnff，故fnmgff即fn1.7 n.答案：1.7 n6解析：小车静止时只对底板cd有压力(与ad接触但无弹力)当小车受到水平拉力f作用而向右加速运动时，小球受到的合外力向右，则侧壁ad必对球有支持力fad，且加速度越大，fad越大，这时底板cd对球的支持力fcd必将随fad的竖直分量的增大而减小当加速度为某一临界值a0时，小球只对侧壁ad有挤压，当aa0时，fad增大，使球对ab开始有挤压当小球只对侧壁ad有压力时，有mgtan45ma0，解得a010 m/s2这时f0(mm)a0250 n题中所给拉力f500 n，可知小球对侧壁ad及顶板ab均有弹力，而此时对底板cd的弹力为零由f(mm)a得a20 m/s2，此时，由fads