高三物理竞赛第14讲牛顿定律和转动教师版

第14讲：力学复习（3）【例1】 一个绳子的一端A点，距离A长度为l的地方有个质量为m的物体B，绳子另外一端由滑轮C到人手中，人匀速v拉绳子。已经知道两个角度分别为 和 ，求绳子的力【例2】 一物体质量为m，放置于水平地面上，初速度为v释放，在阻力作用下，逐渐停下来，假设其助力正比于速度，比例系数为k，计算速度随着位移的函数。【例3】 如图,车以a匀加速向右前进,均匀木棒质量为M，与车一起运动.靠在光滑后壁,下部与车底面摩擦系数已知.棒与后壁夹角必须在多大范围内才能不让棒滑倒.【例4】 如图所示，斜面重合的两锲块ABC及ADC，质量均为m，AD、BC两面水平，E为质量也等于m的小滑块，楔块的倾角为，各面均光滑，系统放在水平平台角上从静止释放，求两斜面未分离前楔块ABC的加速度。BACDE【解析】设ABC加速度a0，E与ACD竖直加速度为ay，ACD水平加速度ax对整体,水平方向，ma0+max=0,隔离ABC，水平方向：Nsin=ma0隔离E与ACD，竖直方向2mg-Ncos=2may关联加速度得：a0sin=aycos+axsin联立得a=【例5】 汽车质量为，前后轮相距，质心在前、后轮中点，离地高度为，如图所示汽车是后轮传动的，发动引擎使汽车获得加速度问地面与后轮的摩擦系数最小为多少时，才得以避免打滑？可略去前轮所受摩擦力以及机件各部分的摩擦思考（汽车的各种事故比如侧翻、侧滑，都应该如何面，如何设计汽车最为安全？）【例6】 如图把两个质量一样的小球，固定在一个细长的轻杆上，每个球离端点距离为杆长的三分之一，轻杆的两端分别用细绳固定在天花板下，并处于水平位置，现在剪断一端的绳子，计算剪断一瞬间两球的加速度各自为多少？【例7】 轻杆可以围绕固定点自由无阻力转动，质量为的球开始固定在轻杆的中点，质量为的球固定在干的下方端点除，一个质量也为的球以速度入射，并且入射后与的末端连在一起，合体后的速度多大？【例8】 两质量都为的小球以速度平动撞向墙面，杆与墙的初始夹角，设碰撞为完全弹性碰撞，不考虑摩擦以及重力 ，求撞墙后两球速度【例9】 和刚才的问题一样，注意两个棒子是铰接的成45度角度，然后向着墙壁有初速度v冲过来，请问彭侯这些球各自的速度。每个球质量都一样都为m，并且完全弹性碰撞。【例10】 和刚才的问题一样，思考如果是固定，而不是铰接问题有什么变化？【例11】 （分离问题）水平桌面上放着三个圆柱体A,B,C，它们的半径均为r，质量mB=mC=mA。先让它们保持如图所示的位置，然后从静止开始释放，若不计接触面间的摩擦，求A触及桌面时的速度,已知分离时AB连线与水平夹角为。14【2013江苏高考】. (16 分)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. 若砝码和纸板的质量分别为m1 和m2,各接触面间的动摩擦因数均为. 重力加速度为g.（1）当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；(2)要使纸板相对砝码运动,求需所拉力的大小；(3)本实验中,m1 =0. 5 kg,m2 =0. 1 kg,=0. 2,砝码与纸板左端的距离d =0. 1 m,取g =10 m/ s2. 若砝码移动的距离超过l =0. 002 m,人眼就能感知. 为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大? 答案：19【2013广东高考】如图7，游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道。甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处，下列说法正确的有A甲的切向加速度始终比乙的大B甲、乙在同一高度的速度大小相等C甲、乙在同一时刻总能到达同一高度D甲比乙先到达B处答案：BD20【2013广东高考】如图8，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平。现把物体Q轻轻地叠放在P上，则AP向下滑动BP静止不动CP所受的合外力增大DP与斜面间的静摩擦力增大答案：BD25【2013上海高考】如图，倾角为37，质量不计的支架ABCD的D端有一大小与质量均可忽略的光滑定滑轮，A点处有一固定转轴，CAAB，DCCA0.3m。质量mlkg的物体置于支架的B端，并与跨过定滑轮的轻绳相连，绳另一端作用一竖直向下的拉力F，物体在拉力作用下沿BD做匀速直线运动，己知物体与BD间的动摩擦因数0.3。为保证支架不绕A点转动，物体向上滑行的最大距离sm。若增大F后，支架仍不绕A点转动，物体能向上滑行的最大距离ss(填：“大于”、“等于”或“小于”。)(取sin370.6，cos370.8)250.248等于31【2013上海高考】(12分)如图，质量为M、长为L、高为h的矩形滑块置于水平地面上，滑块与地面间动摩擦因数为；滑块上表面光滑，其右端放置一个质量为m的小球。用水平外力击打滑块左端，使其在极短时间内获得向右的速度v0，经过一段时间后小球落地。求小球落地时距滑块左端的水平距离。31答案小球下落前滑块的加速度滑块做匀减速运