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_第1页
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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

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