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1、
【鞏固練習(xí)】
一、選擇題:
1.如圖所示,掛在火車頂上的物體質(zhì)量為m,懸線偏離豎直方向一個角度θ,相對穩(wěn)定不變,這時,火車的運動情況可能是( )
A.向左加速行駛 B.向右加速行駛 C.向左減速行駛 D.向右減速行駛
2.假設(shè)汽車緊急剎車后所受到阻力的大小與汽車的重力大小相等,當(dāng)汽車以20m/s的速度行駛時突然剎車,他還能繼續(xù)滑行的距離約為( )
A.40m B.20m C.10m D.5m
3.用3N的水平恒力,在水平面拉一個質(zhì)量為2kg的木塊,從靜止開始運動,2s內(nèi)位移為2m,則木塊的加速度為(
2、 )
A .0.5m/s2 B.1m/s2 C.1.5m/s2 D.2m/s2
4.如圖,在光滑的水平面上,質(zhì)量分別為m1,m2的木塊A和B之間用輕彈簧相連,在拉力F作用下以加速度a做勻加速直線運動,某時刻突然撤去拉力F,此瞬間A和B的加速度為a1和a2,則( )
A.a(chǎn)1=a2=0 B.a(chǎn)1=a,a2=0 C.a(chǎn)1=m1a/(m1+m2),a2=m2a/(m1+m2) D.a(chǎn)1=a,a2=-m1a/m2
F
A
B
5.如圖,自由落下的小球,從開始接觸豎直放置的彈簧到彈簧的壓縮量最大的過程中,小球的速度及所受合
3、力的變化情況是( )
A. 合力變小,速度變小 B. 合力變小,速度變大
C. 合力先變小,后變大,速度先變大,后變小 D. 合力先變大,后變小,速度先變小,后變大
6、(2015 福建八縣一中聯(lián)考)如圖所示,彈簧一端系在墻上O點,另一端自由伸長到B點,今將一小物體m壓著彈簧(與彈簧未連接),將彈簧壓縮到A點,然后釋放,小物體能運動到C點靜止,物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)恒定.下列說法中正確的是( )
A. 物體在B點受合外力為零
B. 物體的速度從A到B越來越大,從B到C越來越小
C. 物體從A到B加速度越來越小,從B到C加速度不變
4、D. 物體從A到B先加速后減速,從B到C勻減速
7、(2015 蚌阜市期末考)一物體質(zhì)量為m,用細繩將它懸吊在電梯的天花板上,當(dāng)電梯以的加速度豎直減速上升時,細線對物體的拉力為( )
A. B. C.mg D.
二、計算題:
1. 在粗糙水平面上有一質(zhì)量為m的物體,物體與水平面的動摩擦因數(shù)μ=0.2,現(xiàn)在對物體施加斜向下的推力F,F(xiàn)與水平面的夾角α=37°。已知F =10N,m=1kg,物體在向右運動。則物體的加速度為多少?(g取10m/s2)(保留一位小數(shù))。
α
F
2.一物體放在傾角為θ的斜面上,輕輕推動一下,恰好能沿斜面勻速下滑,則物體與斜面間的
5、動摩擦因數(shù)μ是多少?若給物體初速度v0,使它沿此斜面上滑,則向上滑行的最大距離為多遠?
3.質(zhì)量為m1=0.3kg的物體A放在光滑的水平地面上,質(zhì)量為m2=0.2kg的物體B置于A的豎直前壁上。如圖所示,AB間摩擦因數(shù)μ=0.5。今用F=15N的水平推力推A,求A對地面的壓力。(g取10m/s2)
A F
B
4.小明在假期中乘火車外出旅游。在火車啟動時,發(fā)現(xiàn)懸掛在車廂頂上的小物體向后偏離豎直方向約140角,這時小物體與車廂處于相對靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示。他通過隨身帶的便攜計算器求得tan140≈0.25。(g=10m/s2)
(1)求火車的加速度;
6、
(2)算出火車從靜止開始加速到180km/h所需的時間。
5、質(zhì)量m=2kg的物體,靜止在水平地面上,今對其施加一個F=18N的水平向右的力作用t1=2s,然后撤去該力,若物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,求物體從開始運動到停止,發(fā)生的總位移是多少?
6.一位滑雪者從靜止開始沿山坡滑下,山坡的傾角θ=30°,滑雪板與雪地的動摩擦因數(shù)是0.04,求5s內(nèi)滑下來的路程和5s末的速度大小(g取10m/s2).
7.在水平地面上有兩個彼此接觸的物體A和B,它們的質(zhì)量分別為m1和m2,與地面間的動摩擦因數(shù)均為μ,若用水平推力F作用于A物體,使A、B一起向前運動,如圖所示,求兩
7、物體間的相互作用力為多大?若將F作用于B物體,則A、B間的相互作用力為多大?
8、(2015 福建八縣一中聯(lián)考)如圖,一質(zhì)量為1kg的小球套在一根固定的直桿上,直桿與水平面夾角θ為30°,現(xiàn)小球在的沿桿向上的拉力作用下,從A點靜止出發(fā)沿桿向上運動,已知桿與球間的動摩擦因數(shù)μ為.試求:
(1)小球運動的加速度;
(2)若作用2s后撤去,小球上滑過程中距A點最大距離;
(3)若從撤去力開始計時,小球經(jīng)多長時間將經(jīng)過距A點上方為4.64m的B點.
【答案與解析】
一、選擇題:
1.BC
解析:根據(jù)細線傾斜的情況,可知物體加速度的方向向右,因此車向右加速或向左減速
8、都可以。
2.B
解析:根據(jù)運動學(xué)公式,根據(jù)牛頓第二定律,,所以
3.B
解析:根據(jù),可求,也就是說,題目中除了3N的水平恒力,還有其它力。
4.D
解析:撤去拉力F,彈簧的彈力保持不變,因此A物體的受力沒有變化,其加速度還是原來的加速度a,B物體在水平方向只受彈簧彈力,因此a2=-m1a/m2,方向與A物體加速度方向相反。
5.C
解析:剛接觸彈簧時,由于重力比彈簧的彈力大,物體速度向下,加速度向下,物體的速度增大;隨著物體下落,彈力越來越大,當(dāng)彈力和重力的大小相等時,合力最小,此時速度最大,物體繼續(xù)下落,彈力大于重力,物體速度逐漸減小。
6、D
解析:AB、物體豎直方向
9、受到重力與地面的支持力平衡,水平方向受到彈簧的彈力和滑動摩擦力.從A到B過程中,彈簧的彈力水平向右,摩擦力水平向左,彈簧不斷減小,彈簧的彈力先大于摩擦力,后小于摩擦力,故物體先加速后減速,從B到C過程,水平方向只受摩擦力,方向向左,物體做勻減速運動.物體在B點受合外力不為零,方向向左,故AB錯誤.
C、物體從A到B,彈力減小,合力減小,加速度越來越小,從B到C,彈力向左,合力向左,合力增大,加速度越來越大,故C錯誤.
D、由上分析知物體從A到B先加速后減速,從B到C勻減速,故D正確.
故選:D.
7、B
如圖對物體進行受力分析有:
物體受重力mg和細線拉力T作用下產(chǎn)生向下的加速度,
10、
根據(jù)牛頓第二定律有:,
所以細線的拉力,
故ACD錯誤,B正確;
故選:B.
二、計算題:
1. 4.8m/s2
解析:根據(jù)牛頓第二定律, (1)
(2) (3) 代入數(shù)據(jù)整理得:a=4.8m/s2
2.tanθ;
解析:(1)受力分析得:
(2)物體沿斜面上滑的加速度為:
根據(jù)得:
3.5N
解析:對A、B組成的系統(tǒng):
對于B;
最大靜摩擦力
B的重力m2g=2N小于最大靜摩擦力,AB相對靜止,AB間靜摩擦力f等于使AB發(fā)生相對運動趨勢的外力
11、,即等于B的重力,f=m2g=2N 。所以A對地面的壓力為:
4.(1)2.5m/s2 ( 2 )20s
解析:(1)
(2) 180km/h=50m/s,根據(jù),解得:
5. 36m
解析:沒有撤去外力前,根據(jù)牛頓第二定律
解得
根據(jù)
撤去外力瞬間,
撤去外力物體做勻減速直線運動,該過程的加速度
因此
6.58m 23.3m/s
解析:這是一個典型的已知物體的受力情況求物體的運動情況的問題,解決此類問題的基本思路是:
以滑雪者為研究對象,受力情況如圖所示.
研究對象的運動狀態(tài)為:垂直山坡方向,處于平衡;沿山坡方向,做勻加速直線運動.
12、 將重力mg分解為垂直于山坡方向和沿山坡方向,據(jù)牛頓第二定律列方程:
, ①
, ②
又因為 . ③
由①②③可得 ,
故 .
.
.
7.;
解析:由于兩物體是相互接觸的,在水平推力F的作用下做加速度相同的勻加速直線運動,如果把兩個物體作為一個整體,用牛頓第二定律去求加速度a是很簡便的。題目中要求A、B間的相互作用力,因此必須采用隔離法,對A或B進行受力分析,再用牛頓第二定律就可以求出兩物體間的作用力。
解法一:設(shè)F作用于A時,A、B的加速度為a1,A、B間相互作用力為F1。以A為研究對象,受力
13、圖如圖所示:
由牛頓第二定律得
水平方向,
豎直方向,
再以B為研究對象,由牛頓第二定律有
水平方向,
豎直方向,又
聯(lián)立以上各式可得A、B間相互作用力為,
當(dāng)F作用B時,應(yīng)用同樣的方法可求A、B間的相互作用力F2為
解法二:以A、B為研究對象,由牛頓第二定律可得
F-μ(m1+m2)g=(m1+m2)a
所以
再以B為研究對象,其受力如圖所示:
由牛頓第二定律可得
則A、B間相互作用力F1為:同理可求得
8、解析:(1)在力F作用時有:
代入數(shù)據(jù)解得
(2)剛撤去F時,小球的速度
小球的位移
撤去力F后,小球上滑時有:
代入數(shù)據(jù)解得
因此小球上滑時間
上滑位移
則小球上滑的最大距離為
(3)在上滑階段通過B點:
通過B點時間t3=0.2 s,另t3=0.8s (舍去)
小球返回時有:
代入數(shù)據(jù)解得
因此小球由頂端返回B點時有:
代入數(shù)據(jù)解得
通過通過B點時間