【创新设计】2011届高考物理一轮复习 第3章 第2课时 两类动力学问题超重和失重练习人教大纲版

第第 2 2 课时课时 两类动力学问题两类动力学问题 超重和失重超重和失重 1 1 在升降电梯内的地板上放一体重计 电梯静止时 晓敏同学站在体重计上 体重计示数为在升降电梯内的地板上放一体重计 电梯静止时 晓敏同学站在体重计上 体重计示数为 5050 kgkg 电梯运动过程中 某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图 电梯运动过程中 某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图 3 3 2 2 6 6 所示 在这所示 在这 段时间内下列说法中正确的是段时间内下列说法中正确的是 图图 3 3 2 2 6 6 A A 晓敏同学所受的重力变小了 晓敏同学所受的重力变小了 B B 晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力 晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力 C C 电梯一定在竖直向下运动 电梯一定在竖直向下运动 D D 电梯的加速度大小为 电梯的加速度大小为g g 5 5 方向一定竖直向下 方向一定竖直向下 解析 晓敏在这段时间内处于失重状态 是由于晓敏对体重计的压力变小了 而晓敏的重解析 晓敏在这段时间内处于失重状态 是由于晓敏对体重计的压力变小了 而晓敏的重 力没有改变 力没有改变 A A 选项错 晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是一对作用力与反选项错 晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是一对作用力与反 作用力 大小一定相等 作用力 大小一定相等 B B 选项错 以竖直向下为正方向 有 选项错 以竖直向下为正方向 有 mgmg F F mama 即 即 5050g g 4040g g 5050a a 解得 解得a a g g 5 5 方向竖直向下 但速度方向可能是竖直向上 也可能是竖 方向竖直向下 但速度方向可能是竖直向上 也可能是竖 直向下 直向下 C C 选项错 选项错 D D 选项正确 选项正确 答案 答案 D D 2 2 如图如图 3 3 2 2 7 7 所示 放在光滑水平面上的木块受到两个水平力所示 放在光滑水平面上的木块受到两个水平力F F1 1与与F F2 2的作用后静止不的作用后静止不 动 现保持动 现保持F F1 1不变 使不变 使F F2 2逐渐减小到零 再逐渐恢复到原来大小 在这个过程中 下图中逐渐减小到零 再逐渐恢复到原来大小 在这个过程中 下图中 能正确描述木块运动情况的图象是能正确描述木块运动情况的图象是 图图 3 3 2 2 7 7 解析 由牛顿第二定律可知解析 由牛顿第二定律可知F F1 1 F F2 2 mama F F2 2逐渐减小到零 再逐渐恢复到原来大小的过程逐渐减小到零 再逐渐恢复到原来大小的过程 中 中 a a先逐渐增大 到先逐渐增大 到F F2 2 0 0 时时a a达到最大 然后又逐渐减小 达到最大 然后又逐渐减小 F F2 2恢复到原来大小时恢复到原来大小时a a减减 小到零 小到零 答案 答案 B B 3 3 2010 2010 合肥十中高三第二次阶段性考试合肥十中高三第二次阶段性考试 两倾斜的滑杆上分别套有两倾斜的滑杆上分别套有A A B B两个圆环 两圆两个圆环 两圆 环上分别用细线悬吊着一个物体 如图环上分别用细线悬吊着一个物体 如图 3 3 2 2 8 8 所示 当它们都沿滑杆向下滑动时 所示 当它们都沿滑杆向下滑动时 A A的的 悬线与滑杆垂直 悬线与滑杆垂直 B B的悬线竖直向下 则的悬线竖直向下 则 图图 3 3 2 2 8 8 A A A A圆环与滑杆无摩擦力圆环与滑杆无摩擦力 B B B B圆环与滑杆无摩擦力圆环与滑杆无摩擦力 C C A A圆环做的是匀速运动圆环做的是匀速运动 D D B B圆环做的是匀速运动圆环做的是匀速运动 解析 由于解析 由于A A圆环与物体的连线与滑杆垂直 对物体研究 将物体的重力沿滑杆的方向和圆环与物体的连线与滑杆垂直 对物体研究 将物体的重力沿滑杆的方向和 垂直于滑杆的方向分解 则沿滑杆向下的分力产生的加速度为垂直于滑杆的方向分解 则沿滑杆向下的分力产生的加速度为g gsinsin 对整体研究 整 对整体研究 整 体沿滑杆向下运动 整体要有沿滑杆向下的加速度必须是体沿滑杆向下运动 整体要有沿滑杆向下的加速度必须是A A圆环与滑杆的摩擦力为零 圆环与滑杆的摩擦力为零 A A 正确 对正确 对B B圆环连接的物体研究 由于连接圆环与物体的绳竖直向下 物体受到的合力如圆环连接的物体研究 由于连接圆环与物体的绳竖直向下 物体受到的合力如 果不为零 合力必定沿竖直方向 合力在垂直于滑杆的方向上的分力必产生加速度 这与果不为零 合力必定沿竖直方向 合力在垂直于滑杆的方向上的分力必产生加速度 这与 题意矛盾 物体在垂直于滑杆的方向上速度为零 因此物体受到的合力必为零 物体和圆题意矛盾 物体在垂直于滑杆的方向上速度为零 因此物体受到的合力必为零 物体和圆 环一起做匀速运动 环一起做匀速运动 D D 正确 正确 答案 答案 ADAD 4 4 如图如图 3 3 2 2 9 9 所示 一位质量为所示 一位质量为m m 6565 kgkg 的特技演员 在进行试镜排练时 从离地面高的特技演员 在进行试镜排练时 从离地面高 h h1 1 6 6 m m 高的楼房窗口跳出后竖直下落 若有一辆平板汽车正沿着下落点正下方所在的水高的楼房窗口跳出后竖直下落 若有一辆平板汽车正沿着下落点正下方所在的水 平直线 以平直线 以v v0 0 6 6 m sm s 的速度匀速前进 已知该演员刚跳出时 平板汽车恰好运动到其前的速度匀速前进 已知该演员刚跳出时 平板汽车恰好运动到其前 端距离下落点正下方端距离下落点正下方 3 3 m m 处 该汽车车头长处 该汽车车头长 2 2 m m 汽车平板长 汽车平板长 4 54 5 m m 平板车板面离地面高 平板车板面离地面高 h h2 2 1 1 m m 人可看做质点 人可看做质点 g g取取 1010 m sm s2 2 人下落过程中未与汽车车头接触 人与车平板间 人下落过程中未与汽车车头接触 人与车平板间 的动摩擦因数的动摩擦因数 0 2 0 2 问 问 1 1 人将落在平板车上距车尾端多远处 人将落在平板车上距车尾端多远处 2 2 假定人落到平板上后立即俯卧在车上不弹起 司机同时使车开始以大小为假定人落到平板上后立即俯卧在车上不弹起 司机同时使车开始以大小为a a车 车 4 4 m sm s2 2 的加速度做匀减速直线运动 直至停止 则人是否会从平板车上滑下 的加速度做匀减速直线运动 直至停止 则人是否会从平板车上滑下 图图 3 3 2 2 9 9 解析 解析 1 1 设人下落时间为设人下落时间为t t 则 则h h1 1 h h2 2 gtgt2 2 1 1 2 2 车在时间车在时间t t内运动的位移内运动的位移s s v v0 0t t 联立解得联立解得s s 6 6 m m 人在车上的落点距车尾端人在车上的落点距车尾端d d 3 3 2 2 4 5 m4 5 m 6 6 m m 3 53 5 m m 2 2 人在车平板上的加速度人在车平板上的加速度a a人 人 2 2 m sm s2 2 m mg g m m 设人未滑下 且经时间设人未滑下 且经时间t t 人与车达到相等的速度 人与车达到相等的速度v v 则 则v v a a人 人t t v v0 0 a a车 车t t s s车 车 v v0 0t t a a车 车t t 2 2 s s人 人 a a人 人t t 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 人相对车向后滑动人相对车向后滑动 s s s s车 车 s s人 人 联立解出 联立解出 s s 3 3 m m 3 53 5 m m 故不会滑下 故不会滑下 答案 答案 1 3 5 1 3 5 m m 2 2 不会滑下不会滑下 5 5 如图 如图 3 3 2 2 1010 所示为某钢铁厂的钢锭传送装置 斜坡长为所示为某钢铁厂的钢锭传送装置 斜坡长为 L L 2020 m m 高为 高为h h 2 2 m m 斜坡上 斜坡上 紧排着一排滚筒 长为紧排着一排滚筒 长为l l 8 8 m m 质量为 质量为m m 1 101 103 3 kgkg 的钢锭的钢锭abab放在滚筒上 钢锭与滚筒放在滚筒上 钢锭与滚筒 间的动摩擦因数为间的动摩擦因数为 0 30 3 工作时由电动机带动所有滚筒顺时针匀速转动 使钢锭沿斜 工作时由电动机带动所有滚筒顺时针匀速转动 使钢锭沿斜 坡向上移动 滚筒边缘的线速度均为坡向上移动 滚筒边缘的线速度均为v v 4 4 m s m s 假设关闭电动机的瞬时所有滚筒立即停止假设关闭电动机的瞬时所有滚筒立即停止 转动 钢锭对滚筒的总压力近似等于钢锭的重力 取当地的重力加速度转动 钢锭对滚筒的总压力近似等于钢锭的重力 取当地的重力加速度g g 1010 m sm s2 2 试求 试求 图图 3 3 2 2 1010 1 1 钢锭从坡底钢锭从坡底 如图如图 3 3 2 2 1010 示位置示位置 由静止开始运动 直到由静止开始运动 直到b b端到达坡顶所需的最短时端到达坡顶所需的最短时 间 间 2 2 钢锭从坡底钢锭从坡底 如图如图 3 3 2 2 1010 示位置示位置 由静止开始运动 直到由静止开始运动 直到b b端到达坡顶的过程中电动端到达坡顶的过程中电动 机至少要工作多长时间 机至少要工作多长时间 解析 解析 1 1 钢锭开始受到的滑动摩擦力为钢锭开始受到的滑动摩擦力为F Ff f mg mg 3 103 103 3 N N 由牛顿第二定律有由牛顿第二定律有F Ff f mgmgsinsin mama1 1 解得解得a a1 1 2 2 m sm s2 2 钢锭做匀加速运动的时间钢锭做匀加速运动的时间t t1 1 2 2 s s v v a a1 1 位移位移s s1 1 a a1 1t t 4 4 m m 1 1 2 22 2 1 1 要使要使b b端到达坡顶所需要的时间最短 需要电动机一直工作 钢锭先做匀加速直线运动 端到达坡顶所需要的时间最短 需要电动机一直工作 钢锭先做匀加速直线运动 当它的速度等于滚筒边缘的线速度后 做匀速直线运动 当它的速度等于滚筒边缘的线速度后 做匀速直线运动 钢锭做匀速直线运动的位移钢锭做匀速直线运动的位移s s2 2 L L l l s s1 1 8 8 m m 做匀速直线运动的时间做匀速直线运动的时间t t2 2 2 2 s s s s2 2 v v 所需最短时间所需最短时间t t t t1 1 t t2 2 4 4 s s 2 2 要使电动机工作的时间最短 钢锭的最后一段运动要关闭电动机 钢锭匀减速上升 要使电动机工作的时间最短 钢锭的最后一段运动要关闭电动机 钢锭匀减速上升 b b 端到达坡顶时速度刚好为零 端到达坡顶时速度刚好为零 匀减速上升时匀减速上升时F Ff f mgmgsinsin mama2 2 解得解得a a2 2 4 4 m sm s2 2 匀减速运动时间匀减速运动时间t t3 3 1 1 s s v v a a2 2 匀减速运动位移匀减速运动位移s s3 3 t t3 3 2 2 m m v v 2 2 匀速运动的位移匀速运动的位移s s4 4 L L l l s s1 1 s s3 3 6 6 m m 电动机至少要工作的时间电动机至少要工作的时间t t t t1 1 3 53 5 s s s s4 4 v v 答案 答案 1 4 1 4 s s 2 3 5 2 3 5 s s 1 1 20082008 年年 9 9 月月 2525 日日 2121 时时 1010 分 世界瞩目的中国分 世界瞩目的中国 神舟神舟 七号载人飞船成功发射 飞行七号载人飞船成功发射 飞行 2 2 天天 2020 小时小时 2727 分钟 绕地球飞行分钟 绕地球飞行 4545 圈 于圈 于 9 9 月月 2828 日日 1717 时时 3737 分安全返回着陆 航天员翟分安全返回着陆 航天员翟 志刚 刘伯明 景海鹏健康自主出舱 标志着我国已成为世界上继美国 俄罗斯之后 第志刚 刘伯明 景海鹏健康自主出舱 标志着我国已成为世界上继美国 俄罗斯之后 第 3 3 个独立掌握出舱活动关键技术的国家 在载人飞船及火箭助推起飞的整个过程中 下列个独立掌握出舱活动关键技术的国家 在载人飞船及火箭助推起飞的整个过程中 下列 有关航天员的说法正确的是有关航天员的说法正确的是 A A 飞船由火箭承载升空过程中 飞船中的宇航员处于超重状态 飞船由火箭承载升空过程中 飞船中的宇航员处于超重状态 B B 飞船返回舱打开降落伞下降的过程中 飞船中的宇航员处于失重状态 飞船返回舱打开降落伞下降的过程中 飞船中的宇航员处于失重状态 C C 在火箭助推起飞阶段和返回舱打开降落伞返回过程中 飞船中的宇航员都处于超重状态 在火箭助推起飞阶段和返回舱打开降落伞返回过程中 飞船中的宇航员都处于超重状态 D D 飞行的全过程中均有可能失重 飞行的全过程中均有可能失重 解析 飞船由火箭承载升空过程 是向上的加速运动 所以出现超重现象 解析 飞船由火箭承载升空过程 是向上的加速运动 所以出现超重现象 A A 正确 返回正确 返回 舱打开降落伞下降的过程 是向下减速 也会出现超重现象 舱打开降落伞下降的过程 是向下减速 也会出现超重现象 B B 错误 错误 C C 正确 飞船飞行的正确 飞船飞行的 整个过程中有时超重 有时失重 整个过程中有时超重 有时失重 D D 错误 错误 答案 答案 ACAC 2 2 20082008 北京奥运会取得了举世瞩目的成功 某运动员北京奥运会取得了举世瞩目的成功 某运动员 可看作质点可看作质点 参加跳板跳水比赛 参加跳板跳水比赛 t t 0 0 是其向上起跳瞬间 其速度与时间关系图象如图是其向上起跳瞬间 其速度与时间关系图象如图 3 3 2 2 1111 所示 则所示 则 图图 3 3 2 2 1111 A A t t1 1时刻开始进入水面时刻开始进入水面 B B t t2 2时刻开始进入水面时刻开始进入水面 C C t t3 3时刻已浮出水面时刻已浮出水面 D D 0 0 t t2 2的时间内 运动员处于失重状态的时间内 运动员处于失重状态 解析 跳水运动员离开跳板向上跳起 做减速运动 到达最高点后 开始向下做匀加速运解析 跳水运动员离开跳板向上跳起 做减速运动 到达最高点后 开始向下做匀加速运 动 直到刚进入水面 速度达到最大 进入水面后 又受到水的阻力 开始做减速运动 动 直到刚进入水面 速度达到最大 进入水面后 又受到水的阻力 开始做减速运动 直至速度减小到零 根据图象可知 直至速度减小到零 根据图象可知 t t2 2时刻速度最大 所以时刻速度最大 所以t t2 2时刻开始进入水面 故时刻开始进入水面 故 A A 项项 错误 错误 B B 项正确 项正确 t t3 3时刻速度为零 是在水中减速结束的时刻 故时刻速度为零 是在水中减速结束的时刻 故 C C 项错误 跳水运动员项错误 跳水运动员 离开跳板到刚开始进入水中时 都是只受重力 加速度等于重力加速度 方向向下 处于离开跳板到刚开始进入水中时 都是只受重力 加速度等于重力加速度 方向向下 处于 失重状态 故失重状态 故 D D 项正确 项正确 答案 答案 BDBD 3 3 在箱式电梯里的台秤秤盘上放着一物体 在电梯运动过程中 某人在不同时刻拍了甲 乙 在箱式电梯里的台秤秤盘上放着一物体 在电梯运动过程中 某人在不同时刻拍了甲 乙 和丙三张照片 如图和丙三张照片 如图 3 3 2 2 1212 所示 乙图为电梯匀速运动的照片 从这三张照片可判定所示 乙图为电梯匀速运动的照片 从这三张照片可判定 图图 3 3 2 2 1212 A A 拍摄甲照片时 电梯一定处于加速下降状态 拍摄甲照片时 电梯一定处于加速下降状态 B B 拍摄丙照片时 电梯一定处于减速上升状态 拍摄丙照片时 电梯一定处于减速上升状态 C C 拍摄丙照片时 电梯可能处于加速上升状态 拍摄丙照片时 电梯可能处于加速上升状态 D D 拍摄甲照片时 电梯可能处于减速下降状态 拍摄甲照片时 电梯可能处于减速下降状态 答案 答案 D D 4 4 物体物体A A B B都静止在同一水平面上 它们的质量分别是都静止在同一水平面上 它们的质量分别是m mA A和和m mB B 与水平面之间的动摩擦因 与水平面之间的动摩擦因 数分别为数分别为 A A和和 B B 用平行于水平面的力用平行于水平面的力F F分别拉物体分别拉物体A A B B 得到加速度 得到加速度a a和拉力和拉力F F的关的关 系图象分别如图系图象分别如图 3 3 2 2 1313 中中A A B B所示 已知所示 已知 tantan 26 34 26 34 0 50 5 利用图象可求出 利用图象可求出A A B B 两物体与水平面之间的动摩擦因数两物体与水平面之间的动摩擦因数 A A和和 B B的数值分别为的数值分别为 图图 3 3 2 2 1313 A A A A B B B B A A 0 20 2 B B 0 10 1 1 1 1 15 5 1 1 3 30 0 C C A A 0 10 1 B B 0 050 05 D D A A 0 10 1 B B 0 20 2 解析 由于两图线与横轴交于同一点解析 由于两图线与横轴交于同一点 横轴截距横轴截距 即 即F F 2 2 N N 可知物体 可知物体A A B B与水平面的与水平面的 摩擦力均为摩擦力均为 2 2 N N 即 即f fA A f fB B 2 2 N N B Bm mB Bg g 2 2 N N 由牛顿第二定律 由牛顿第二定律 F FA A f f m mA Aa aA A F FB B f f m mB Ba aB B 将 将F FA A 6 6 N N a aA A 2 02 0 m sm s2 2 F FB B 6 6 N N a aB B 1 01 0 m sm s2 2代入解得 代入解得 m mA A 2 2 kgkg m mB B 4 4 kg kg 又又 A Am mA Ag g 2 2 N N B Bm mB Bg g 2 2 N N 解得 解得 A A 0 10 1 B B 0 05 0 05 所以所以 C C 正正 确 确 答案 答案 C C 5 5 质量为 质量为 1 1 吨的汽车在平直公路上以吨的汽车在平直公路上以 1010 m sm s 的速度匀速行驶 阻力大小不变 从某时刻开始 的速度匀速行驶 阻力大小不变 从某时刻开始 汽车牵引力减少汽车牵引力减少 2 2 000000 N N 那么从该时刻起经过 那么从该时刻起经过 6 6 s s 汽车行驶的路程是 汽车行驶的路程是 A A 5050 m m B B 4242 m m C C 2525 m m D D 2424 m m 答案 答案 C C 6 6 如图如图 3 3 2 2 1414 所示 质量为所示 质量为m m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上 物体距传送带的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上 物体距传送带 左端的距离为左端的距离为L L 稳定时绳与水平方向的夹角为 稳定时绳与水平方向的夹角为 当传送带分别以 当传送带分别以v v1 1 v v2 2的速度作逆时的速度作逆时 针转动时针转动时 v v1 1 v v2 2 绳中的拉力分别为 绳中的拉力分别为F F1 1 F F2 2 若剪断细绳时 物体到达左端的时间分别 若剪断细绳时 物体到达左端的时间分别 为为t t1 1 t t2 2 则下列说法正确的是 则下列说法正确的是 图图 3 3 2 2 1414 A A F F1 1 F F2 2 B B F F1 1 F F2 2 C C t t1 1一定大于一定大于t t2 2 D D t t1 1可能等于可能等于t t2 2 解析 皮带以不同的速度运动 物体所受的滑动摩擦力相等 物体仍处于静止状态 故解析 皮带以不同的速度运动 物体所受的滑动摩擦力相等 物体仍处于静止状态 故 F F1 1 F F2 2 物体在两种不同速度下运动时有可能先加速再匀速 也可能一直加速 故物体在两种不同速度下运动时有可能先加速再匀速 也可能一直加速 故t t1 1可能等可能等 于于t t2 2 答案 答案 BDBD 7 7 图图 3 3 2 2 1515 为蹦极运动的示意图 弹性绳的一端固定在为蹦极运动的示意图 弹性绳的一端固定在O O点 另一端和运动员相连 运点 另一端和运动员相连 运 动员从动员从O O点自由下落 至点自由下落 至B B点弹性绳自然伸直 经过合力为零的点弹性绳自然伸直 经过合力为零的C C点到达最低点点到达最低点D D 然后 然后 弹起 整个过程中忽略空气阻力 分析这一过程 下列表述正确的是弹起 整个过程中忽略空气阻力 分析这一过程 下列表述正确的是 7 7 图图 3 3 2 2 1515 经过经过B B点时 运动员的速率最大点时 运动员的速率最大 经过经过C C点时 运动员的速率最大点时 运动员的速率最大 从从C C点到点到D D点 点 运动员的加速度增大运动员的加速度增大 从从C C点到点到D D点 运动员的加速度不变点 运动员的加速度不变 A A B B C C D D 解析 在解析 在BCBC段 运动员所受重力大于弹力 向下做加速度逐渐减小的变加速运动 当段 运动员所受重力大于弹力 向下做加速度逐渐减小的变加速运动 当 a a 0 0 时 速度最大 即在时 速度最大 即在C C点时速率最大 点时速率最大 对 在对 在CDCD段 弹力大于重力 运动员做加段 弹力大于重力 运动员做加 速度逐渐增大的变减速运动 速度逐渐增大的变减速运动 对 对 答案 答案 B B 8 8 如图如图 3 3 2 2 1616 所示 足够长的传送带与水平面夹角为所示 足够长的传送带与水平面夹角为 以速度 以速度v v0 0逆时针匀速转动 在逆时针匀速转动 在 传送带的上端轻轻放置一个质量为传送带的上端轻轻放置一个质量为m m的小木块 小木块与传送带间的动摩擦因数的小木块 小木块与传送带间的动摩擦因数 tantan 则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是 则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是 图图 3 3 2 2 1616 解析 小木块被释放后的开始阶段做匀加速直线运动 所受摩擦力沿斜面向下 加速度为解析 小木块被释放后的开始阶段做匀加速直线运动 所受摩擦力沿斜面向下 加速度为 a a1 1 当小木块的速度与传送带速度相同后 小木块开始以当小木块的速度与传送带速度相同后 小木块开始以a a2 2的加速度做匀加速直线运动 的加速度做匀加速直线运动 此时小木块所受摩擦力沿斜面向上 所以此时小木块所受摩擦力沿斜面向上 所以a a1 1 a a2 2 在 在v v t t图象中 图线的斜率表示加速度 图象中 图线的斜率表示加速度 故选项故选项 D D 对 对 答案 答案 D D 9 9 如图如图 3 3 2 2 1717 是一种升降电梯的示意图 是一种升降电梯的示意图 A A为载人箱 为载人箱 B B为平衡重物 它们的质量均为为平衡重物 它们的质量均为 M M 上下均由跨过滑轮的钢索系住 在电动机的牵引下使电梯上下运动 如果电梯中人的总 上下均由跨过滑轮的钢索系住 在电动机的牵引下使电梯上下运动 如果电梯中人的总 质量为质量为m m 匀速上升的速度为 匀速上升的速度为v v 电梯即将到顶层前关闭电动机 依靠惯性上升 电梯即将到顶层前关闭电动机 依靠惯性上升h h高度后停高度后停 止 在不计空气和摩擦阻力的情况下 止 在不计空气和摩擦阻力的情况下 h h为为 图图 3 3 2 2 1717 A A B B v v2 2 2 2g g M M m m v v2 2 2 2m mg g C C D D M M m m v v2 2 m mg g 2 2M M m m v v2 2 2 2m mg g 解析 关闭电动机后 载人箱解析 关闭电动机后 载人箱A A受到受到B B对对A A的向上的拉力为的向上的拉力为MgMg A A及人的总重力为及人的总重力为 M M m m g g 载人箱 载人箱A A加速度大小为加速度大小为a a g g 由 由 2 2ahah v v2 2得得h h 选项 选项 B B M M m m g g M Mg g M M m m m m M M m m M M m m v v2 2 2 2m mg g 正确 正确 答案 答案 B B 10 10 如图如图 3 3 2 2 1818 所示 一质量为所示 一质量为M M 5 5 kgkg 的斜面体放在水平地面上 斜面体与地面的动摩的斜面体放在水平地面上 斜面体与地面的动摩 擦因数为擦因数为 1 1 0 50 5 斜面高度为 斜面高度为h h 0 450 45 m m 斜面体与小物块的动摩擦因数为 斜面体与小物块的动摩擦因数为 2 2 0 80 8 小物块的质量为小物块的质量为m m 1 1 kgkg 起初小物块在斜面的竖直面上的最高点 现在从静止开始在 起初小物块在斜面的竖直面上的最高点 现在从静止开始在M M 上作用一水平恒力 并且同时释放上作用一水平恒力 并且同时释放m m 取 取g g 1010 m sm s2 2 设小物块与斜面间最大静摩擦力等 设小物块与斜面间最大静摩擦力等 于它们之间的滑动摩擦力 小物块可视为质点 问 于它们之间的滑动摩擦力 小物块可视为质点 问 1 1 要使要使M M m m保持相对静止一起向右做匀加速运动 加速度至少多大 保持相对静止一起向右做匀加速运动 加速度至少多大 2 2 此过程中水平恒力至少为多少 此过程中水平恒力至少为多少 3 3 当当 1 1 问中水平恒力作用问中水平恒力作用 0 40 4 s s 时 撤去时 撤去F F 求 求m m落地时落地时M M相对于出发点的位移为多少 相对于出发点的位移为多少 图图 3 3 2 2 1818 解析 解析 1 1 以以m m为研究对象 竖直方向有 为研究对象 竖直方向有 mgmg FfFfm m 0 0 水平方向有 水平方向有 F FN N mama 又又FfFfm m 2 2N N 得 得 a a 12 512 5 m sm s2 2 2 2 以小物块和斜面体为整体作为研究对象 由牛顿第二定律得 以小物块和斜面体为整体作为研究对象 由牛顿第二定律得 F F 1 1 M M m m g g M M m m a a 水平恒力至少为 水平恒力至少为 F F 105105 N N 3 3 撤去撤去F F后小物块做平抛运动 下落的时间为 后小物块做平抛运动 下落的时间为 t t2 2 0 30 3 s s 2 2h h g g F F作用阶段 斜面体的位移为 作用阶段 斜面体的位移为 s s1 1 a a1 1t t 1 1 m m 1 1 2 22 2 1 1 0 0 4 4 s s 末的速度为 末的速度为 v v1 1 a a1 1t t1 1 5 5 m sm s 撤去撤去F F后 对斜面体应用牛顿第二定律得 后 对斜面体应用牛顿第二定律得 1 1MgMg MaMa2 2 解得 解得 a a2 2 5 5 m sm s2 2 斜面体速度减为斜面体速度减为 0 0 所用的时间为 所用的时间为 t t 1 1 s s t t2 2 0 30 3 s s v v1 1 a a2 2 在在t t2 2时间内斜面体的位移为 时间内斜面体的位移为 s s2 2 v v1 1t t2 2 a a2 2t t 1 2751 275 m m 1 1 2 22 2 2 2 m m落地时落地时M M相对于出发点的位移为 相对于出发点的位移为 s s s s1 1 s s2 2 2 2752 275 m m 答案 答案 1 12 5 1 12 5 m sm s2 2 2 105 2 105 N N 3 2 275 3 2 275 m m 1111 2010 2010 江苏阜宁中学调研江苏阜宁中学调研 如图如图 3 3 2 2 1919 甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑杆 甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑杆 滑杆上端固定 下端悬空 为了研究学生沿杆的下滑情况 在杆的顶部装有一拉力传感器 滑杆上端固定 下端悬空 为了研究学生沿杆的下滑情况 在杆的顶部装有一拉力传感器 可显示杆顶端所受拉力的大小 现有一质量可显示杆顶端所受拉力的大小 现有一质量m m 5050 kgkg 的学生的学生 可视为质点可视为质点 从上端由静止开从上端由静止开 始滑下 始滑下 5 5 s s 末滑到杆底时速度恰好为零 从学生开始下滑时刻计时 传感器显示拉力随末滑到杆底时速度恰好为零 从学生开始下滑时刻计时 传感器显示拉力随 时间变化情况如图时间变化情况如图 3 3 2 2 1919 乙所示 乙所示 g g取取 1010 m sm s2 2 求 求 图图 3 3 2 2 1919 1 1 该学生下滑过程中的最大速率 该学生下滑过程中的最大速率 2 2 图中力图中力F F1 1的大小 的大小 3 3 滑杆的长度 滑杆的长度 解析 解析 1 1 由于人静止后受拉力由于人静止后受拉力F F 500500 N N 可知 可知 mgmg 500500 N N 在在 0 0 1 1 s s 内 人受拉力内 人受拉力F F 380380 N N 人做加速运动 由牛顿第二定律可得 人做加速运动 由牛顿第二定律可得 mgmg F F mama1 1 a a1 1 2 42 4 m sm s2 2 v v1 1 a a1 1t t1 1 2 42 4 m s m s 2 1 2 1 s s 5 5 s s 内人做减速运动内人做减速运动 a a2 2t t2 2 a a1 1t t1 1 a a2 2 0 60 6 m sm s2 2 由牛顿第二定律可得 由牛顿第二定律可得 F F1 1 mgmg mama2 2 F F1 1 530530 N N 3 3 L L a a1 1t t a a2 2t t 6 6 m m 1 1 2 22 2 1 1 1 1 2 22 2 2 2 答案 答案 1 2 4 1 2 4 m sm s 2 530 2 530 N N 3 6 3 6 m m 1212 如图 如图 3 3 2 2 2020 所示 长所示 长L L 1 51 5 m m 高 高h h 0 450 4