巩固练习 力与运动的两类问题 提高doc.docx

1、【巩固练习】一、选择题：1. 如图所示，挂在火车顶上的物体质量为m,悬线偏离竖直方向一个角度。，相对稳定不变，这时，火车的运动情况可能是（）I）.向右减速行驶I）.向右减速行驶A. 向左加速行驶B.向右加速行驶C.向左减速行驶2. 假设汽车紧急刹车后所受到阻力的大小与汽车的重力大小相等，当汽车以20m/s的速度行驶时突然刹车，他还能继续滑行的距离约为（）A. 40mB.20mC.10mD.5m用3N的水平恒力，在水平面拉一个质量为2kg的木块，从静止开始运动，2s内位移为2m,则木块的加速度为（）A.0.5m/s2B.lm/s2C.1.5m/s2D.2m/s2（2015淮南市期末考）如图所示，

2、某小球所受的合外力与时间的关系，各段的合外力大小相同，作用时间相同，设小球从静止开始运动，由此可判定小球的速度随时间变化的图象是（）5、（2015合肥市期末考）如图所示，置于水平地面上的相同材料的质屈分别为m和m°的两物体用细绳连接，在风）上施加-水平恒力尸，使两物体做匀加速直线运动，对两物体间细绳上的拉力，下列说法正确的是（）m0F地面光滑时，绳了拉力大小等于-m+地面光滑时，绳子拉力大小小于一小m+z（）A. 地面不光滑时，绳子拉力大于一叱m+D.地面不光滑时，绳子拉力小于里一6、（2016重庆校级期末）如图所示，一块质量为M=2kg的木板放在光滑的水平地面上，在木板上放着一个质

3、晨为m=lkg的小物体，它被一根水平方向上压缩了的弹簧推着静止在木板上，此时弹簧的弹力为2N.现沿水平向左的方向对木板施以作用力，使木板由静止开始运动起来，运动中力F由0逐渐增加到9N,以下说法正确的是（）mfm邛棚湖物体与小木板先保持相对静止一会，后相对滑动A. 物体受到的摩擦力先减小后增大当力F增大到6N时，物体不受摩擦力作用B. 小木板受到9N的拉力时，物体受到的摩擦力为3N7、（2016金山区一模）如图（a）,倾角为37。且足够长的固定斜面底端有一物块，在沿斜面向上的拉力F=30N作用下，物块开始沿斜面运动，0.5s时撤去F,其运动的it图线如图（b）所示.取sin37。=0.6,co

4、s37°=0.8,g=10m/s2,物块的质量为2kgA. 物块与斜面间的动摩擦因数为0.5C. 物块沿斜面向上滑行的最大距离为7.5m物块回到斜面底端的时刻为2.74s二、计算题：1. 如图所示，一水平传送带以2m/s的速度做匀速运动，传送带两端的距离s=20m,将一物体轻轻地放在传送带一端，物体由这一端运动到另一端所需的时间为t=lls.求物体与传送带之间的动摩擦因数r.（g取10m/s2）如图所示，一辆汽车A拉着装有集装箱的拖车B,以速度v】=30m/s进入向下倾斜的直车道.车道每100m下降2m.为使汽车速度在s=200m的距离内减到V2=10m/s,驾驶员必须刹车.假定刹车

5、时地面的摩擦阻力是恒力，且该力的70%作用于拖车B,30%作用于汽车A已知A的质量mi=2000kg,B的质量m2=6000kg.求汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力.（重力加速度g取10m/s2）2. 一根劲度系数为k,质量不计的轻弹簧上端固定，下端系一质量为m的物体，有一水平板将物体托住，并使弹簧处于自然长度.如图所示.现让木板由静止开始以加速度a（a<g）匀加速向下运动.求经过多长时间木板开始与物体分离.4、（2015阜阳市期末考）如图所示，质量为4kg的小球用轻质细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上.细绳的延长线通过小球的球心O,且与竖直方向的夹角为0=37°.已知g=1

6、0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求：（1）汽车匀速运动时，细线对小球的拉力和车后壁对小球的压力；（2）若要始终保持0=37。，则汽车刹车时的加速度最大不能超过多少？5、如图所示，细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另端拴-质量为m的小球.试求当滑块以a=2g的加速度向左运动时线中的拉力Ft.6. 一位滑雪者从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角0=30°,滑雪板与雪地的动摩擦因数是0.04,求5s内滑下来的路程和5s末的速度大小（g取10m/s2）.7. 如图所示，两个质量都为m的滑块A和B,紧挨着并排放在水平

7、桌面上，A、B间的接触面垂直于图中纸面与水平面成。角，所有接触面都光滑无摩擦.现用一个水平推力作用于滑块A上，使A、B起向右做加速运动.试求：（1）如果要使A、B间不发生相对滑动，它们共同向右运动的最大加速度是多大？（2）如果要使A、B间不发生相对滑动，水平推力的大小应在什么范围内才行？8. 风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径，如图所示。（1）当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的动摩擦因数。（2）保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹

8、角为37°并固定，则小球静止出发在细杆上滑下距离x所需时间为多少？（sin37°=0.6,cos37°=0.8）【答案与解析】一、选择题：1. BC解析：根据细线倾斜的情况，可知物体加速度的方向向右，因此车向右加速或向左减速都可以。2. B解析：根据运动学公式v2-v02=2ar,根据牛顿第二定律，。=冬=竺=&,所以x=°2()=20mmm2a2x(-10)B1 2r2x2解析：根据x=-at2,可求a=m/s2,也就是说，题目中除了3N的水平恒力，还有其它力。2 t1224、B解析：由图：物体在奇数秒内，合力恒定不变，从静止开始沿正方向做匀加

9、速直线运动.偶数秒内力反向，由于惯性,物体仍沿原方向做匀减速直线运动，偶数秒末速度为零，周而复始，所以物体沿正方向做单向直线运动.故B正确.故选：B5、AF解析：光滑时：由整体求得加速度：a=m+"不对m受力分析由牛顿第二定律得：T=ma由式得：T=-tn+地面不光滑时：整体求加速度：八尸-心+如m+%对m受力分析由牛顿第二定律得：F-umg=mamF由得：T=,则A正确，BCD错误m+故选：A6、BC解析：A、由题，当弹簧的弹力是2N向右时，物体仍然静止在木板上，所以物体与木板之间的最大静摩擦力要大于等于2N.若要使物体相对于木板向左滑动，则物体受到的木板的摩擦力至少要大于等于2N

10、,方向向右，即可物体受到的合力至少向右的4N的力，物体的加速度为：«=-=-i=4m/s2id1同时，物体与木板有相对运动时，木板的加速度要大于物体的加速度，当二者相等时，为最小拉力.则有：Fm=(M+m)a=(2+1)x4=12N即只有在拉力大于I2N时，物体才能相对于木板滑动，所以在拉力小于9N时，物体绳子相对于木板静止.故A错误;B、C、若物体与木板之间的摩擦力恰好为0,则物体只受到弹簧的弹力的作用，此时物体的加速度为：#=-£2=2m/s2m1由于物体始终相对于木板静止，所以此时整体在水平方向的受力为：Fo=(M+m)a'=(2+1)x2=6N所以：当力尸增

11、大到6N时，物体不受摩擦力作用.则拉力小于6N之前，摩擦力随拉力F的增大而减小，当拉力大于6N时，摩擦力乂随拉力的增大而增大.故BC正确.D、小木板受到9N拉力时，整体的加速度：a"=9=3m/s2w+M2+1物体受到的摩擦力为/，贝U：ma"=f+2所以：/=m'-2=1x32=1N.故D错误.故选：BC7、BC解析：A、i，t图象的斜率表示加速度的大小，根据图象可知,加速上升时的加速度为：«i=20m/s880N,减速上升时的加速度为：«2=IOm/s2,对物体受力分析，利用牛顿第二定律，加速上升时有：F-mgsin37。-|_imgcos3

12、7o=moi,减速上升时有:mgsin37°+|imgcos37°=m«2»由上式解得：m=lkg,|i=0.5,所以A错误，B正确；C、加速上升时运动的位移为：A|=A,ti2=-Lx20x0.52m=2.5m,22V-Vn0-10减速上升的时间为：心¥-_10林2_29vvn-1减速上升的时运动的位移为：X2=2=5m,2%-2X10物块沿斜面向上滑行的最大距离为x=xi+x2=2.5m+5m=7.5m,所以C正确;D、物体返回的时候，对物体受力分析，根据牛顿第二定律可得，mgsin37°-pmgcos37°=ma3，代

13、入数据解得：3=4m/s2,根据号虻可得返回用的时间。为：13=物块回到斜面底端的时刻为t=1.5+1.94=3.43s,所以D错误；故选：BC二、计算题：1. 0.1解析：物体轻放于传送带后，是在摩擦力作用下做加速运动，当速度达到传送带速度后，就无摩擦力，则改做匀速运动，设一直加速，则在11s内能发生的最大位移5=-r=-xl!/?=m<20m，故物体一定是先加速运动后匀速运22动.设匀加速运动的时间为h,则整理得t.=2|r-j=2xll-L=25.IvjI2)v2所以加速度a=m/s2=m/s2.42由牛顿第二定律知pimg=ma,所以动摩擦因数/=-=（）.!.g10解析:汽车沿

14、倾斜车道做匀减速运动，用a表示加速度的大小，有口；-此=-2志.用F表示刹车时的阻力，根据牛顿第二定律有F-(irij+m2)gsina=(+m2)a2式中sin。=2x10”100设刹车过程中地面作用于汽车的阻力为30根据题意/=F.以汽车为研究对象,以汽车为研究对象,100方向与汽车前进方向相反：用/v表示拖车作用于汽车的力，设其方向与汽车前进方向相同.由牛顿第二定律有ffN-mgsina=ma由式得30fN=(W)+弓)(+gsina)4(o+gsina).由以上各式，代入有关数据得扁=880N.3. i=2m(g_a)/ka解析:当m与板分离时，m与板间无弹力作用，且加速度为a,由牛顿

15、第二定律得:mg-kx=ma因m与板分离前做匀加速运动，所以有x=-at2.2由式解得t=门i(g_a)/ku.4、解析：(1)对小球受力分析如图，将细线拉力T分解有：T、,=TcosO,Tx=Tytan0由二力平衡可得：T、,=mg,Tx=N解得细线拉力T=型-=竺四N=50Ncos。0.8车壁对小球的压力N=mgtanO=3QN:(2)设汽车刹车时的最大加速度为a,此时车壁对小球弹力N=0,由牛顿第二定律有Tx=ma即mtanO=ma解得：a=7.5m/s2即汽车刹车时的速度最大不能超过7.5m/s2Ft=抵mg解析:本题中当滑块向左运动的加速度较小时，滑块对小球存在支持力；当滑块向左运动

16、的加速度较大时，小球将脱离滑块斜面而“飘”起来.因此，本题存在一个临界条件：当滑块向左运动的加速度为某一临界值时，斜面对小球的支持力恰好为零（小球将要离开斜面而“飘”起来）.我们首先求此临界条件.此时小球受两个力：重力mg；绳的拉力Ft.根据牛顿第二定律的正交表示，有Ftcos0=ma,Frsin=0.联立两式并将。=45°代入，得a=g,即当斜面体滑块向左运动的加速度为a=g时，小球恰好对斜血无压力.当a>g时，小球将“飘”起来，当a=2g时，小球巳“飘”起来了，此时小球的受力情况也正如图所示，故根据两式并将a=2g代入，解得K=45mg.K=45mg.此即为所求线中的拉力.

17、3. 58m23.3m/s据-ma确定合外力»确定加速度a据-ma确定合外力»确定加速度a解析:这是一个典型的已知物体的受力情况求物体的运动情况的问题，解决此类问题的基本思路是:根据受力分析据运动学公式确定运动情况.以滑雪者为研究对象，受力情况如图所示.研究对象的运动状态为：垂直山坡方向，处于平衡；沿山坡方向，做匀加速直线运动.将重力mg分解为垂直于山坡方向和沿山坡方向，据牛顿第二定律列方程：Fn=mgcos。=0,mgsn0-Ff=ma,又因为Ff=?Fn.由®©可得a=g(sinQ-"cosQ),故*=：g(sin。一cos。)尸.=1x1

18、0x1l-0.04xx52m=58m.v=10x1-0.04Xx5m/s=23.3m/s.4. a'=gtan00<F<2mgtan0解析:(1)在水平推力F作用下，A、B共同加速运动，则F=2ma.分别隔离A、B,受力如图所示，气、为A、B间相互作用的弹力,与斜面垂直.对A列方程:F-F.rsn0=ma,膈=mg-*cos。.对B列方程:FTrsin0=ma.Fy=售+E,cosO.当增大F时，由式知a增大，则由式知F、均增大，从式知片增大，减小.当=0时，对应的加速度。'为A、B不发生相对滑动的临界条件.当/>#时，A、B间的相互作用力F也增大，Fcos0>mg,对A有竖直向上的加速度，则A被挤离桌面.则当Fy=。时，对A有FThsin0=ma.对B有弓sin0=ma'.解得c/=gtan。，。'为A、B共同向右运动的最大加速度.对整体F=2ma,旦a的最大值为W=glan。，则A、B不发生相对滑动的水平推力的最大值为F<2mgtan0又因为桌面光滑，F>0即可使A、B产生共同加速度.F的取值范围是0vF<2