【物理】2019届一轮复习人教版 牛顿运动定律 学案
一、不能用物理规律解题
不能用牛顿运动定律解题,或不善于用牛顿运动定律解复杂问题,遇到难题想当然地进行分析。
二、不清楚模型的分析关键
1.弹簧模型和绳线(杆)模型,尤其是其弹力突变问题。
在因为某部分断裂而导致的弹簧或绳线(杆)连接体失去一部分约束时,弹簧的弹力不会突变,而是缓慢变化,而绳线(杆)的弹力会发生突变,变化情况需要具体进行运动分析和受力分析。
2.不会分析超重和失重。
超重和失重的“重”指的是物体本身受到的重力,当支持面对物体向上的作用力(测量工具的测量值,即视重)大于或小于实际的重力时,就是超重或失重。若不能抓住分析关键——超重物体的加速度向上、失重物体的加速度向下,就容易分析错误。
三、运动状态分析和受力分析问题
1.未明确分析的对象。多分析或少分析受力,导致运动状态的分析错误。
2.对运动状态的分析错误。运动状态的分析要点是速度和加速度,速度关系决定相对运动关系,涉及物体间的相互作用力的分析,加速度则可根据牛顿第二定律列式,直接计算力的大小和有无。
四、复杂问题、难题的分析
1.临界问题的分析关键是找到临界条件。不能只注重表面的关键词“相等”、“恰好”等,还要挖掘隐含的临界条件,如加速度相等、弹力为零、静摩擦力达到最大、摩擦力为零(即将反向)等。
2.多物体相互牵连(不一定有直接的牵连关系)要注意,只有部分直接牵连的物体(具有相同的运动状态)才能用整体法,其他情况一般需要明确物体间的受力关系隔离分析,物体间的相互作用力可能大小相等,但速度不同,也可能具有相同的速度,但加速度不同。
3.分析多过程问题切忌急躁,应根据速度和加速度的关系逐个过程进行分析,多过程问题的分析关键就是分析清楚速度相等、速度为零、加速度相等和加速度为零这四种情况,它们往往是多过程中各子过程的分界点。
4.复杂模型,如传送带往返问题、快–板模型,应结合以上3点的注意事项进行综合分析。
(2017甘肃泾川三中高一期末)下列关于力的叙述中正确的是
A.力是使物体位移增加的原因
B.力是维持物体运动速度的原因
C.力是使物体惯性改变的原因
D.力是使物体产生加速度的原因
本题易错选A,原因是没意识到运动状态不改变包括匀速直线运动,其位移是增加的。
1.(2017山东济南一中高二开 考试)某人在匀速行驶的火车上相对车厢竖直向上跳起,仍落回原处,这是因为
A.人腾空时间很短,人偏后的距离很小,不易察觉
B.人跳起后,车厢内空气给他一个向前的力,使他随同火车一起向前运动
C.人跳起的瞬间,车厢的地板给他一个向前的力,使他随同火车一起向前运动
D.人跳起后直至落地,在水平方向上人和车终具有相同的速度
【答案】D
【解析】火车匀速直线运动时,人随火车一起运动,人从车厢地板上竖直向上跳起时,由于惯性,在水平方向上仍然保持与火车相同的速度,所以会落回原处,选D。
(2017浙江东阳中 高一入 摸底)如图所示,浸在水中的物体A的质量为3 g,物体B的质量为2 g,且整体处于静止状态,弹簧测力计自身重力不计。下列说法正确的是
A.物体A对弹簧的拉力与弹簧对绳的拉力是一对作用力和反作用力
B.物体B受到的重力和B对绳的拉力是一对平衡力
C.弹簧测力计的示数为19.6 N
D.物体A浸在水中的体积为500 cm3
本题易错选A、B,错因是没有抓住分析平衡力和相互作用力的关键,平衡力是作用在同一物体上的,相互作用力的受力物体和施力物体正好相反;另外,在无特别说明时,重力加速度取9.8 m/s2,而不用10 m/s2,可能因为这一点而漏过正确选项C。
1.(2017广西玉林福绵中 高一期末)人在沼泽地行走时容易下陷,下陷的过程中
A.人对沼泽地的压力大于沼泽地对人的支持力
B.人对沼泽地的压力等于沼泽地对人的支持力
C.沼泽地对人的支持力小于人的重力
D.沼泽地对人的支持力等于人的重力
【答案】B
【解析】人对沼泽地的压力与沼泽地对人的支持力是一对作用力和反作用力,则人对沼泽地的压力等于沼泽地对人的支持力,A错误,B正确;人之所以下陷是因为人的重力大于沼泽地对人的支持力,但下陷过程中,可能是加速下陷,也可能是匀速下陷,还有可能减速下陷,所以沼泽地对人的支持力与人自身重力之间的大小关系无法判断,CD错误。
(2017天津一中高三摸底)
如图所示,物块1、2间用刚性轻质杆连接,物块3、4间用轻质弹簧相连,物块1、3质量为m,物块2、4质量为M,两个系统均置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态。现将两木板沿水平方向突然抽出,设抽出后瞬间,物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4。重力加速度大小为g,则有
A.a1=g,a2=g,a3=0,a4=
B.a1=g,a2=g,a3=0,a4=0
C.a1=0,a2=g,a3=0,a4=g
D.a1=0,a2=g,a3=0,a4=
本题易错选D,错因是不理解弹力突变的意义,弹力突变意味着:如果连接的两物体可以相对静止,则弹力突变为零;如果连接的两物体有相对运动,则弹力突变使两者分别运动。
1.(2017四川宜宾一中高三周考)在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量m=1 g的小球,小球的一端与水平轻弹簧连接,另一端与不可伸长的轻绳相连,轻绳与竖直方向成θ=45°角,如图所示。小球处于静止状态,且水平面对小球的弹力恰好为零,取重力加速度g=10 m/s2。
A.此时弹簧的弹力为N
B.剪断弹簧瞬间,小球加速度大小为m/s2
C.剪断细绳瞬间,小球加速度大小为8 m/s2
D.剪断细绳瞬间,小球受到的合力斜向左上方45°
【答案】C
(2017四川宜宾一中高三月考)在探究超重和失重规律时,某体重为G的同 站在一压力传感器上完成一次下蹲和起立的动作.传感器和计算机相连,经计算机处理后得到压力随时间t变化的图象,则可能正确的图是
A. B.
C. D.
本题选错的原因主要有两点:第一,混淆超重和失重,不能根据加速度或受力情况分辨超重和失重;第二,对下蹲和起立过程的运动分析不正确,没有分析出作为始末速度均为零的过程,要经历先加速后减速的变化。
对人的运动过程进行分析可知,人在下蹲过程中,需要先向下加速,再减速到零至最低点,加速度先向下再向上,即先失重再超重,人对传感器的压力先小于重力,再大于重力;人在起立过程中,需要先向上加速,再减速到零至站立起来,加速度先向上再向下,即先超重再失重,人对传感器的压力先大于重力,再小于重力。答案:D。
1.(2017广东湛江大成中 高一月考)如图所示,A为电磁铁,挂在支架C上,放在台秤的托盘中,在它的正下方有一铁块B。铁块静止时,台秤示数为G。当电磁铁通电,铁块被吸引上升过程中(与A接触前),台秤的示数将
A.因为吸引力是内力,示数始终不变
B.先大于G,后小于G
C.一直大于G
D.一直小于G
【答案】C
【解析】电磁铁通电前,台秤示数为G;电磁铁通电后,铁块被吸引上升,向电磁铁靠近,其受到的磁力逐渐增大,加速度向上且增大,此过程一直超重,则台秤的示数,即视重一直大于G,选C。 .
一斜劈静止于粗糙的水平地面上,在其斜面上放一滑块,若给滑块一向下的初速度,则正好保持匀速下滑,斜面依然不动。如图所示,下列说法正确的是
A.在m上加一竖直向下的力F1,则m将保持匀速运动,M对地无摩擦力的作用
B.在m上加一个沿斜面向下的力F2,则m将做加速运动,M对地有水平向左的静摩擦力作用
C.在m上加一个水平向右的力F3,则m将做减速运动,M在停止前对地有向右的静摩擦力作用
D.无论在m上加什么方向的力,在m停止前M对地都无静摩擦力作用
本题的解题关键点是分析清楚竖直向下的力和沿斜面方向的力,在m停止前不改变M受到的合力,并可将任何方向的力分解到这两个方向上。若不能抓住这一解题关键,仅对各力正交分解,再由牛顿第二定律列式分析,则解题过程复杂繁琐,容易出错。
m原来匀速下滑,M
静止,以滑块和斜面组成的整体为研究对象,分析受力情况,根据平衡条件可知地面对斜面没有摩擦力,对m有,可得,其中是斜面倾角,m匀速下滑与其速度、质量无关。当施加竖直向下的力F1时,相当于m的质量增大了,m仍匀速运动,M对地无摩擦力作用,A正确;当施加一沿斜面向下的力F2时,m所受合力沿斜面向下,做加速运动,但m与M间的弹力和滑动摩擦力均不变,即m对M的合力不变,则M对地无摩擦力作用,B错误;在m上加任一方向的力,该力总可以分解为沿竖直方向和沿斜面方向的两个分力,只要m仍向下运动,沿竖直方向的分力相当于使m的质量变化为m′,沿斜面方向的分力不改变m′对M的合力,故M对地无静摩擦力作用,C错误,D正确。答案:AD。
1.(2017河北大名一中高三月考)如图所示,物体B的上表面水平,给A、B一个初速度,它们保持相对静止一起沿斜面下滑,斜面保持静止不动且受到地面的摩擦力水平向左,则下列判断正确的有
A.B、C都各受5个力作用
B.水平面对C的支持力大于三物体的重力之和
C.若只减小B的质量,其他条件不变,C有可能不受水平面的摩擦力作用
D.B的上表面一定是粗糙的
【答案】D
2.(2017黑龙江大庆实验中 高三训练)如图所示,一根固定直杆与水平方向夹角为,将质量为m1的滑块套在杆上,通过轻绳悬挂质量为m2的小球,杆与滑块间的动摩擦因数为
。通过某种外部作用,使滑块和小球瞬间获得初动量后,撤去外部作用,发现滑块与小球仍保持相对静止一起运动,且轻绳与竖直方向的夹角β>θ。则滑块的运动情况是
A.速度方向沿杆向下,正在均匀减小
B.速度方向沿杆向下,正在均匀增大
C.速度方向沿杆向上,正在均匀减小
D.速度方向沿杆向上,正在均匀增大
【答案】C
【解析】假设速度方向沿杆向下,根据牛顿第二定律,对滑块和小球整体,沿杆方向有(m1+m2)gsin θ–μ(m1+m2)gcos θ=(m1+m2)a,可得a=g(sin θ–μcos θ),对小球有,可得,故假设不成立,速度方向应沿杆向上,整体所受合力偏向下,故速度均匀减小,选C。
如图所示,在竖直平面内有一半圆,其直径水平且与另一圆的底部相切于O点,O点恰好是半圆的圆心。有三条光滑轨道a、b、c,它们的上下端分别位于上下两圆的圆周上,三轨道都经过O点,现让一物块先后从三轨道顶端由静止下滑至底端,则物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为
A.ta
tb>tc C.ta=tb=tc D.不能确定
在已知等时圆的情况下,本题易错选C。要注意等时圆的下滑轨道是一端为竖直直径的任一端点,另一端在圆上的光滑轨道。
设轨道与竖直方向夹角为α,小圆半径为r,半圆半径为R,则轨道的长度L=2rcos α+R
,下滑的加速度a=gcos α,则下滑的时间,α越大,t越大,故ta2 N (3)小物体不会留在桌面上
【解析】(1)当小物体与纸板一起运动时,桌面对纸板间的滑动摩擦力f1=μ(m1+m2)g=1 N
(2)随F增大,小物体和纸板共同运动的加速度增大,小物体受到的静摩擦力增大,直到达到最大静摩擦力f2=μm2g,此时两者一起运动的最大加速度a==μg
根据牛顿第二定律有Fmin–μ(m1+m2)g=(m1+m2)a
解得Fmin=2 N,即F>2 N时小物体与纸板有相对滑动
(3)纸板抽出前,小物体在滑动摩擦力作用下做加速运动,加速度a=2 m/s2
经0.3 s离开纸板时小物体通过的距离x1=at2=0.09 m,速度v=at=0.6 m/s
纸板抽出后,小物体在桌面上受滑动摩擦力作用做匀减速运动,加速度大小也为a
小物体减速运动的最大可能位移x2==0.09 m
则小物体在桌面上可能运动的总位移x=x1+x2=0.18 m>d,故小物体不会留在桌面上
如图所示,水平传送带足够长,小工件放在传送带A端静止,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.25。现让传送带由静止开始以加速度a0=5 m/s2向右匀加速运动,当其速度增大到v=5 m/s时,立即改为以大小相同的加速度向右做匀减速运动直至停止,工件最终也停在传送带上。工件在传送带上滑动时会留下“划痕”,取重力加速度g=10 m/s2,在整个运动过程中
A.工件的最大速度为2.5 m/s
B.工件的运动时间为s
C.工件在传送带上的“划痕”长m
D.工件相对传送带的位移为m
对工件,由牛顿第二定律有μmg=ma,解得a=2.5 m/s2,传送带加速时间t1==1 s,传送带加速结束时工件的速度v1=at1=2.5 m/s<5 m/s,工件会继续加速,传送带减速到与工件速度相等过程有v1+at2=v–a0t2,解得t2=s,此时工件的速度最大,vm=v1+at2=m/s,A错误;然后工件做匀减速直线运动,减速运动的时间t3==s,工件的运动时间t=t1+t2+t3=s,B正确;工件与传送带共速前,工件的位移
x1==m,传送带的位移x2=+=m,工件与传送带共速后,工件的位移x3=
=m,传送带的位移x4==m,由x2–x1=m>x3–x4=m,所以工件在传送带上的划痕长m,C错误;工件相对传送带的位移x=x2+x4–x1–x3=m,D错误。答案:B。 *
1.(2017湖南双峰一中高三月考)如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向运动,传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面,一物体以水平向左的速度v2滑上传送带后,经过一段时间后又返回光滑水平面上,这时速度为v3,则下列说法正确的是
A.若v1v2,则v3=v2
C.不管v2多大,总有v3=v2 D.只有v1=v2,才有v3=v1
【答案】AB
如图甲,水平地面上有一静止平板车,车上放一质量为m的物块,物块与平板车间的动摩擦因数为0.2(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。t=0时,车在外力作用下开始沿水平面向右做直线运动,其v–t图象如图乙所示。已知t=12 s时,平板车停止运动,此后平板车始终静止。重力加速度g=10 m/s2,在运动过程中物块未从平板车上掉下。
(1)求t=3 s时物块的加速度。
(2)求t=8 s时物块的速度。
(3)若物块相对平板车运动会留下痕迹,求物块整个运动过程中在平板车上留下的痕迹长度。
(1)问会因为不加分析就认为物块和平板车共同运动而错误;(2)问在分析物块的运动时,有一段平板车减速,物块加速,最终共速的过程,若忽略这一部分的分析就容易出错;(3)问中易将划痕长度和相对位移概念混淆不清而出错。
(3)t=8 s后,平板车减速的加速度大小仍为4 m/s2,物块的最大加速度大小为a1=2 m/s2<4 m/s2,故物块不会与平板车一起减速,只能做加速度大小为a1的匀减速运动,直至停止
物块与平板车共速前,物块相对于平板车向左运动,相对位移大小为
x1=+–=48 m
物块与平板车共速后,物块相对于平板车向右运动,相对位移大小为x1=–=32 m
两阶段因相对运动而产生的痕迹会有部分重叠,由于x1>x2,故痕迹长度为x1=48 m
答案:(1)2 m/s2;(2)16 m/s;(3)48 m。
1.某电视台娱乐节目在游乐园举行家庭搬运砖块比赛活动。比赛规则是:向滑动的长木板上放砖块,且每次只能将一块砖无初速度(相对地面)地放到木板上,木板停止时立即停止搬放,以木板上砖块多少决定胜负。如图甲所示,已知木板的上表面光滑且足够长,比赛过程中木板始终受到恒定的拉力F=20 N作用,未放砖块时木板以v0 =3 m/s的速度匀速前进。获得冠军的家庭上场比赛时平均每隔T=0.8 s放一块砖,每块砖的质量m=0.8 g,从放上第一块砖开始计时,如图乙作出了0~0.8 s时间内木板运动的v–t图象,重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)木板的质量M及木板与地面间的动摩擦因数μ;
(2)木板停止时,木板上放的砖的块数;
(3)从放上第一块砖到木板停止,木板的总位移。
【答案】(1)M=8 g,μ=0.25 (2)5 (3)7.6 m
【解析】(1)没有放砖时对木板受力分析有F=μMg
放上第一块砖时,木板减速,设加速度大小为a1,对木板有μ(M+m)g–F=Ma1
得Ma1=μmg,由图乙可知a1==0.25 m/s2
解得M=8 g,μ=0.25
(3)根据(2)可知木板上放第 +1( =1,2,3,4)块砖时
木板的速度v +1=v0–(Δv1+…+Δv )=v0–Δv
则 Δt~( +1)Δt时间内,木板的平均速度=v0–Δv–Δv=v0–
则木板的位移x=[5v0–(1+4+…+25)]Δt=7.6 m
一、用牛顿第二定律解决动力 问题
(1)从受力确定运动情况(),a=0时处于平衡状态,静止或做匀速直线运动。
(2)从运动情况确定受力(F=ma)。
(3)综合受力分析和运动状态分析,运用牛顿第二定律解决问题。
二、瞬时变化的动力 模型
受外力时的形变量
弹力
弹力能否突变
轻绳
微小不计
拉力
能
轻杆
微小不计
拉力或压力
能
轻橡皮绳
较大
拉力
不能
轻弹簧
较大
拉力或压力
不能
三、传送带模型分析方法
四、滑块–木板模型分析方法
1.(2017江苏兴化一中高二期初)歼击机在进人战斗状态时要扔掉副油箱,这样做是为了
A.减小重力.使运动状态保持稳定 B.减小惯性,有利于运动状态的改变
C.增大加速度,使状态不易变化 D.增大速度,使运动状态易于改变
【答案】B
2.(2017河北大名一中高三月考)以下说法正确的是
A.人走在松软的土地上会下陷,说明人对地面的压力大于地面对人的支持力
B.物体的加速度不变,则物体所受力的合力一定为恒力
C.物体速度变化量越大,则物体所受力的合力越大
D.做曲线运动的物体其加速度一定变化
【答案】B
【解析】人走在松软的土地上会下陷,是因为人的重力大于地面的支持力,人对地面的压力等于地面对人的支持力,A错误;物体的加速度不变,则物体所受力的合力一定为恒力,B正确;物体速度变化量越大,则加速度越大,物体所受力的合力越大,C错误;做曲线运动的物体其加速度不一定变化,例如平抛运动,D错误。
3.如图所示,使鸡蛋A快速向另一完全一样的静止鸡蛋B撞去,结果每次都是被撞击的鸡蛋B被撞破,则下列说法正确的是
A.A鸡蛋的惯性大于B鸡蛋的惯性
B.A对B的作用力的大小大于B对A的作用力的大小
C.A对B的作用力的大小等于B对A的作用力的大小
D.碰撞瞬间,A鸡蛋内蛋白由于惯性会对A蛋壳产生向前的作用力
【答案】CD
4.(2015海南卷)如图所示,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O;整个系统处于静止状态;现将细绳剪断,将物块a的加速度记为a1,S1和S2相对原长的伸长分别为Δl1和Δl2,重力加速度大小为g,在剪断瞬间
A.a1=3g B.a1=0 C.Δl1=2Δl2 D.Δl1=Δl2
【答案】AC
【解析】设物块的质量均为m,剪断细绳前,绳上拉力T=3mg,弹簧S1的拉力F1=2mg,弹簧S2的拉力F2=mg,剪断细绳瞬间,绳上拉力立刻消失,弹簧来不及改变,所以a受到的合力F=T=3mg,加速度a1=3g,A正确,B错误;根据胡克定律F= Δx,F1=2F2,可得Δl1=2Δl2,C正确,D错误。
5.(2017广东河源连平中 期末)如图所示,质量相同的三个小球A、B、C通过轻弹簧和不可伸缩的轻细绳悬挂于天花板上,处于静止状态。剪断A、B间细绳的瞬间,A、B、C三者的加速度分别为a1、a2、
a3,则
A.a1=2g,方向竖直向上
B.a2=2g,方向竖直向下
C.a3=g,方向竖直向下
D.在剪断A、B间细绳前后,B、C间细绳的拉力不变
【答案】AC
【解析】设三个球的质量均为m,开始A、B、C处于静止状态,则弹簧的弹力F=3mg,A、B间细绳张力T1=2mg,B、C间细绳的张力T2=mg,剪断A、B间细绳的瞬间,弹簧的弹力不变,A所受合力F1=T1,a1=2g,方向竖直向上,A正确;B、C整体的加速度相等,a2=a3=g,方向竖直向下,B、C间细绳的张力变为0,C正确,BD错误。
6.如图所示,两相同小球a、b用轻弹簧A、B连接并悬挂在天花板上保持静止。现有一水平力F作用在a上并缓慢拉a,当B与竖直方向夹角为45°时,A、B伸长量刚好相同。若A、B的劲度系数分别为 1、 2,则以下判断正确的是
A.A、B两弹簧产生的弹力大小相等
B.=
C.撤去F的瞬间,a球的加速度为2g
D.撤去F的瞬间,b球处于失重状态
【答案】C
【解析】根据力的平行四边形定则可知,两弹簧产生的弹力大小不相等,A错误;根据平衡条件可知,,解得,B错误;撤去F的瞬间,a受到的合力大小为
,方向向右,加速度a=2g,b的加速度为零,C正确,D错误。
7.将重为50 N的物体放在电梯的地板上。如果电梯由起动到停止的过程中,物体受到的支持力随时间变化的图象如图所示。由此可以判断
A.t=2 s时电梯的加速度向上
B.t=6 s时电梯加速度为零
C.t=12 s时电梯处于失重状态
D.t=12 s时电梯处于超重状态
【答案】ABC
8.(2017江苏黄桥中 高三训练)如图甲所示,在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器,传感器下方挂上一轻质弹簧,弹簧下端挂一质量为m的小球。若升降机在匀速运行过程中突然停止,并以此时为零时刻,在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,g为重力加速度,则
A.升降机停止前在向上运动
B.0~t1时间内小球处于失重状态,t1~t2时间内小球处于超重状态
C.t1~t3时间内小球向下运动,速度先增大后减小
D.t3~t4时间内小球向下运动,速度一直增大
【答案】AC
9.(2016上海卷)如图,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车向右做匀加速运动时,球所受合外力的方向沿图中的
A.OA方向 B.OB方向 C.OC方向 D.OD方向
【答案】D
【解析】据题意可知,小车向右做匀加速直线运动,由于球固定在杆上,而杆固定在小车上,则三者属于同一整体,根据整体法和隔离法的关系分析可知,球和小车的加速度相同,所以球的加速度也应该向右,故选D。
10.(2017湖北荆州中高三月考)如图所示,在一个立方体空箱子顶部用细线悬吊着一个小球,让箱子分别沿甲、乙两个倾角相同的固定斜面下滑。在斜面甲上运动过程中悬线始终竖直向下,在斜面乙上运动过程中悬线始终与顶板垂直,则箱子
A.在斜面甲上做匀加速运动 B.在斜面乙上做匀加速运动
C.对斜面甲的作用力较大 D.对两斜面的作用力相等
【答案】BC
【解析】对于斜面甲上的箱子,小球受竖直方向上的重力和拉力作用,一定处于平衡状态,箱子也处于平衡状态,即箱子在斜面甲上做匀速直线运动,A错误;对于斜面乙上的箱子,小球受重力和拉力作用,合力沿斜面方向向下,小球具有沿斜面向下的加速度,箱子在斜面乙上做匀加速直线运动,B正确;在斜面甲上箱子做匀速运动,则斜面甲对箱子的作用力大小等于重力,在斜面乙上箱子与小球做匀加速运动,由牛顿第二定律,对小球有,对箱子有,可得f=0,斜面乙对箱子的作用力大小为
,由牛顿第三定律可知,箱子对斜面甲的作用力较大,C正确,D错误。 . .
11.如图甲所示,用大型货车在水平道路上运输规格相同的圆柱形水泥管道,货车可以装载两层管道。底层管道紧密固定在车厢里,上层管道堆放在底层管道上,如图乙所示。已知水泥管道间的动摩擦因数为μ,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,货车紧急刹车时的加速度大小为a0。每根水泥管道的质量为m,重力加速度为g,最初堆放时上层管道最前端离驾驶室的距离为d,则下列分析正确的是
A.货车沿平直路面匀速行驶时,乙图中A、B管之间的弹力大小为mg
B.若,则上层管道一定会相对下层管道发生滑动
C.若,则上层管道一定会相对下层管道发生滑动
D.若,要使货车在紧急刹车时上层管道不撞上驾驶室,则货车在水平路面上匀速行驶的最大速度为
【答案】C
【解析】对上层管道受力分析有2FNcos 30°=mg,解得,A错误;上层管道和下层管道恰好未发生相对滑动时,紧急刹车时上层管道受到两个滑动摩擦力减速,有2μFN=ma0,解得,若,上层管道不一定相对下层管道发生滑动,若,上层管道一定相对下层管道发生滑动,B错误,C正确;若,上层管道相对下层管道发生滑动,货车刹车的位移,上层管道从急刹车到停下的位移,要使货车在紧急刹车时上层管道不撞上驾驶室,则应满足x2–x1≤d,可得,D错误。
12.如图所示,截面是直角梯形的物块放在在光滑水平地面上,其两个侧面恰好与两个固定在地面上的压力传感器P和Q接触,斜面ab上的ac部分光滑,cb
部分粗糙。开始时两压力传感器的示数均为零。现在a端由静止释放一金属块,下列说法正确的是
A.金属块在ac部分运动时,传感器P、Q示数均为零
B.金属块在ac部分运动时,传感器P的示数为零,Q的示数不为零
C.金属块在cb部分运动时,传感器P、Q示数可能均为零
D.金属块在cb部分运动时,传感器P的示数一定不为零,Q的示数一定为零
【答案】BC
13.(2017山西太原高一期末)如图,一物块放在水平地面上,从t=0时开始,物块受到方向不变的水平拉力F作用,F的大小及物块的速度v随t变化的关系如图所示,取重力加速度g=10 m/s2,则
A.物块受到的滑动摩擦力为1 N
B.物块的质量为0.5 g
C.物块与水平地面间的动摩擦因数为0.4
D.若6 s末撤去拉力F,物块还能运动2 m后停止
【答案】BCD
【解析】物块在4~6 s内做匀速运动,拉力与滑动摩擦力平衡,可知物块受到的滑动摩擦力f=2 N,A错误;物块在2~4 s内做匀加速运动,加速度a=2 m/s2,根据牛顿第二定律有F–f=ma,解得m=0.5
g,B正确;物块与水平地面间的动摩擦因数,C正确;撤去拉力F后,物块还能滑行的距离,D正确。
14.如图所示,三个质量不等的木块M、N、Q用两根水平细线a、b相连,放在粗糙水平面上。用水平向右的恒力F向右拉Q,使它们共同向右加速运动,此时细线a、b上的拉力大小分别为Ta、Tb。若在第2个木块N上再放一个小木块P,仍用水平向右的恒力F拉Q,使四个木块共同向右加速运动(P、N间无相对滑动),此时细线a、b上的拉力大小分别为Ta'、Tb'。则下列说法中正确的是
A.TaTb' B.Ta>Ta',TbTa',Tb>Tb'
【答案】B
15.如图所示,三角形传送带以1 m/s的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长都是2 m,且与水平方向的夹角均为37°。现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1 m/s的初速度沿传送带下滑,两物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5,重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。下列说法中正确的是
A.物块A先到达传送带底端
B.物块A、B同时到达传送带底端
C.物块A、B到达传送带底端时速度大小相等
D.物块A、B在传送带上的划痕长度之比为1:3
【答案】BCD
【解析】由tan 37°=0.75>0.5,A、B都以a=gsin θ–μgcos θ=2 m/s2的加速度沿传送带下滑,传送带对两物体的滑动摩擦力均沿斜面向上,滑到底端的位移大小相等,故运动时间相等,滑到底端时的速度大小相等,A错误,BC正确;物块滑到底端的时间,A的运动方向与传送带运动方向相同,B的运动方向与传送带运动方向相反,则A在传送带上的划痕长度,B在传送带上的划痕长度,D正确。
16.(2014四川卷)如图所示,水平传送带以速度v1匀速运动,小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,t=0时刻P在传送带左端具有速度v2,P与定滑轮间的绳水平,t=t0时刻P离开传送带。不计定滑轮质量和摩擦,绳足够长。正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是
A
B
C
D
【答案】BC
【解析】P在传送带上的运动情况如表所示,其中f=μmPg,G=mQg,a1=,a2=。括号内表示传送带足够长时P的运动状态。
v1v2
v1=v2
f>G
向右以a1匀减速到v1(后向右匀速)
向右以a2匀加速到v1(后向右匀速)
向右匀速
f
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