【物理】2020届一轮复习人教版简单连接体问题和临界问题课时作业
简单连接体问题和临界问题
一、选择题(1~3为单项选择题,4~5为多项选择题)
1.如图1所示,在光滑地面上,水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动.小车质量是M,木块质量是m,力大小是F,加速度大小是a,木块和小车之间的动摩擦因数是μ.则在这个过程中,木块受到的摩擦力大小是( )
图1
A.μmg B.
C.μ(M+m)g D.
答案 B
解析 以小车和木块组成的整体为研究对象,根据牛顿第二定律知,a=,以木块为研究对象,摩擦力Ff=ma=.故B正确.
2.如图2所示,放在光滑水平面上的物体A和B,质量分别为2m和m,第一次水平恒力F1作用在A上,第二次水平恒力F2作用在B上.已知两次水平恒力作用时,A、B间的作用力大小相等.则( )
图2
A.F1
F2 D.F1>2F2
答案 C
解析 设A、B间作用力大小为FN,则水平恒力作用在A上时,隔离B受力分析有:
FN=maB.
水平恒力作用在B上时,隔离A受力分析有:FN=2maA.
F1=(2m+m)aB,F2=(2m+m)aA,解得F1=3FN,F2=FN,所以F1=2F2,即F1>F2.
3.如图3所示,质量为M、中间为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上,光滑凹槽内有
一质量为m的小铁球,现用一水平向右的推力F推动凹槽,小铁球与光滑凹槽相对静止时,凹槽球心和小铁球的连线与竖直方向成α角.则下列说法正确的是( )
图3
A.小铁球受到的合外力方向水平向左
B.F=(M+m)gtan α
C.系统的加速度为a=gsin α
D.F=Mgtan α
答案 B
解析 隔离小铁球受力分析得F合=mgtan α=ma且合外力水平向右,故小铁球加速度为
gtan α,因为小铁球与凹槽相对静止,故系统的加速度也为gtan α,A、C错误.整体受力分析得F=(M+m)a=(M+m)gtan α,故选项B正确,D错误.
4.如图4所示,已知物块A、B的质量分别为m1=4 kg、m2=1 kg,A、B间的动摩擦因数为μ1=0.5,A与地面之间的动摩擦因数为μ2=0.5,在水平力F的推动下,要使A、B一起运动而B不致下滑,则力F大小可能的是( )
图4
A.50 N B.100 N
C.125 N D.150 N
答案 CD
解析 对B不下滑有μ1FN≥m2g,由牛顿第二定律FN=m2a;对整体有F-μ2(m1+m2)g=(m1+m2)a,得F≥(m1+m2)(+μ2)g=125 N,选项C、D正确.
5.如图5所示,劲度系数为k的轻弹簧下端系一个质量为m的小球A,小球被水平挡板P托住使弹簧长度恰为自然长度(小球与挡板不粘连),然后使挡板P以恒定的加速度a(aa0
所以小球会飞起来,FN′=0
设此时绳与竖直方向的夹角为α,
由牛顿第二定律得:FT2==40 N.