力學(xué)綜合訓(xùn)練一

1、力學(xué)綜合訓(xùn)練一9力學(xué)綜合訓(xùn)練一1 .物體B放在物體A上，A、B的上下表面均與斜面平行（如圖），當(dāng)兩者以相同的初速 度靠慣性沿光滑固定斜面 C向上做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)（）A. A受到B的摩擦力沿斜面方向向上 B. A受到B的摩擦力沿斜面方向向下 C. A、B之間的摩擦力為零D. A、B之間是否存在摩擦力取決于A、B表面的性質(zhì)2 .如圖所示，水平面 B點(diǎn)以左是光滑的，B點(diǎn)以右是粗糙的，質(zhì)量為 M和m的兩個(gè)小 物塊，在B點(diǎn)以左的光滑水平面上相距L,以相同的速度向右運(yùn)動(dòng)。它們先后進(jìn)入表面粗糙的水平面后，最后停止運(yùn)動(dòng)。它們與粗糙表面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，靜止后兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的距 離為x,A.若 M>m ,則 x&

2、gt;L B.若 M=m ,則 x=L C.若 M<m ,則 x>LD.無論 M、m取何值，都是 xs=03 .水平面上有一帶圓弧形凸起的長方形木塊A,木塊A上的物體B用繞過凸起的輕繩與物體C相連，B與凸起之間的繩是水平的。用一水平向左的拉力F作用在物體B上，恰使物體 A、B、C保持相對靜止。如圖，已知物體A、B、C的質(zhì)量均為m,重力加速度為g,不計(jì)所有的摩擦，則拉力 F應(yīng)多大？4 .如圖，一質(zhì)量為 m=1kg的木板靜止在光滑水平面上。開始時(shí)，木板右端與墻相距L= 0.08m；質(zhì)量為m=1kg的小物塊以初速度 vo=2m/s滑上木板左端。木板長度可保證物塊=0.1 ,木板與墻的碰撞

3、是完在運(yùn)動(dòng)過程中不與墻接觸。物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為全彈性白取g=10m/s2,求（1）從物塊滑上木板到兩者達(dá)到共同速度時(shí)，木板與墻 碰撞的次數(shù)及所用的時(shí)間；（2）達(dá)到共同速度時(shí)木板右端與墻之間的距離。5 .某顆地球同步衛(wèi)星正下方的地球表面上有一觀察者，他用天文望遠(yuǎn)鏡觀察被太陽光照射的此衛(wèi)星，試問，春分那天（太陽光直射赤道）在日落12小時(shí)內(nèi)有多長時(shí)間該觀察者看不見此衛(wèi)星？已知地球半徑為R,地球表面處的重力加速度為g,地球自轉(zhuǎn)周期為 T,不考慮大氣對光的折射。6 .如圖所示，光滑水平面上靜止放著長L=i.6m,質(zhì)量為 M=3kg的木塊(厚度不計(jì))，一個(gè)質(zhì)量為 m=1kg的小物體放在木板的最右

4、端，m和M之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1 ,今對木板施加一水平向右的拉力F, (g取10m/s2)(1)為使小物體不掉下去，F(xiàn)不能超過多少？(2)如果拉力F=10N恒定不變，求小物體所能獲得的最大動(dòng)能？7 .如圖所示，兩輪在同一高度，他們的半徑均為R=0.2m ,均以角速度=8rad/s繞過輪心的水平軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，兩輪心間的距離S = 1m,有塊長為>2m ,的均勻木板AB ,水平無初速度地放在兩輪上，且木板重心O恰好在右輪輪心正上方。木板兩輪邊緣的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。求(1)木板剛開始運(yùn)動(dòng)大的加速度大小是多少？(2)從木板剛開始運(yùn)動(dòng)到重心 O移到左輪心正上方所用的時(shí)間是多少?8 .如圖，在水平的

5、桌面上有一木板長 0.5m, 一端與桌邊對齊，板的上表面與鐵塊的摩擦因數(shù) 0.5 ,桌面與木板下表面的摩擦因數(shù)0.25 ,木板的質(zhì)量 1kg,在木板的中央放一小鐵塊，質(zhì)量0.25kg ,用水平力F拉木板。求(1)拉力至少多大，鐵塊會與木板發(fā)生囚 一一相對運(yùn)動(dòng)？(2)拉力至少是多大，鐵塊不會從桌上 落下。9 .物體A的質(zhì)量m=1kg,靜止在光滑水平面上的木板B的質(zhì)量為m2= 0.5kg >長L=1m,某日刻A以v0= 4m/s的初速度滑上木板 B的上表 面，為使A不致于從B上滑落，在A滑上B的同時(shí)，給B施加一個(gè)水平向右的拉力F,若A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)科=0.2,試求拉力F大小應(yīng)滿足的條件

6、。(忽略物體A的大小，取重力加速度g=10m/s2)ml的小球用輕繩跨過圓柱與m1和m2分別由靜止開始上升和10 .如圖所示，光滑圓柱體被固定在水平平臺上，質(zhì)量為小球m2相連，開始時(shí)將 m1放在平臺上，兩邊輕繩豎直,mi恰能做平拋運(yùn)動(dòng)，則 m2應(yīng)下降。當(dāng)mi上升到圓柱體的最高點(diǎn)時(shí)，繩子突然斷了，發(fā)現(xiàn) 為mi的多少倍？11 .如圖所示，質(zhì)量 M= 1kg的木板靜止在粗糙的水平地面上，木板與地面間的動(dòng)摩擦 因數(shù)（11=0.1 ,在木板的左端放置一個(gè)質(zhì)量m=1kg、大小可以忽略的鐵塊 A,鐵塊 A與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)（12=0.4,取g=10m/s：試求：（1）若木板長 L=1m在鐵塊 A上加一個(gè)水

7、平向右的恒力F=8N,經(jīng)過多長時(shí)間鐵塊 A運(yùn)動(dòng)到木板的右端？（2）若在木板（足夠長）的右端施加一個(gè)大小從零開始連續(xù)增加的水平向左的力F,通過分析和計(jì)算后，請?jiān)趫D中畫出鐵塊A受到的摩擦力f隨拉力F大小變化的圖像。（寫出分析計(jì)算的過程）12 .如圖所示為上、下兩端相距L=5m、傾角a=30°、始終以v=3m/s的速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶（傳送帶始終繃緊）.將一物體放在傳送帶的上端由靜止釋放滑下，經(jīng)過 t=2s到 達(dá)下端，重力加速度 g取10m/s2,求：（1）傳送帶與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)多大？畫(2)如果將傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，速率至少多大時(shí)，物體從傳送帶上端由靜止釋放能最快地到達(dá)下端?13 .

8、一圓環(huán)A 套在一均勻圓木棒B 上， A 的高度相對B 的長度來說可以忽略不計(jì)。A和B的質(zhì)量都等于 m, A和B之間的滑動(dòng)摩擦力為 f (f < mg)。開始時(shí)B豎直放置，下端離地面高度為h， A 在 B 的頂端，如圖所示。讓它們由靜止開始自由下落，當(dāng)木棒與地面相碰后，木棒以豎直向上的速度反向運(yùn)動(dòng)，并且碰撞前后的速度大小相等。設(shè)碰撞時(shí)B 再次著地前，要使A 不脫離B ，B 至少應(yīng)該多長？14 .如圖所示，質(zhì)量為 M的斜劈旋轉(zhuǎn)在粗糙水平面上，質(zhì)量為mi的物塊用一根不可伸長的輕繩掛起并通過滑輪與在光滑斜面上放置的質(zhì)量為m2的滑塊相連，斜面的傾角為0。釋放后，m2拖著mi沿著斜面下滑，在 mi、

9、m2運(yùn)動(dòng)過程中，斜劈始終靜止不動(dòng)。求：(1) mi、m2的加速度”及繩中的張力T是多大？(2)如果mi是從地面附近自靜止開始的運(yùn)動(dòng)，則在 mi上升h高時(shí)(仍未達(dá)滑輪和，且斜面足夠長)整個(gè)系統(tǒng)動(dòng)能變化量多大？此時(shí)m2的速度多大？(3)在什么條件下，斜劈與地面無相對運(yùn)動(dòng)趨勢？若mi=i.0kg, m2=3.0kg , 0=37° ,斜劈所受摩擦力的大小和方向如何？ (g=i0m/s2,sin37° =0.6)i5.如圖所示，一根長 L= i.5 m的光滑絕緣細(xì)直桿 MN,豎直固定在場強(qiáng)為 E= i.0Xi05N/C、與水平方向成 。=30°角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場中。桿

10、的下端M固定一個(gè)帶電小球A,電荷量 Q=+4.5Xi0-6C;另一帶電小球 B穿在桿上可自由滑動(dòng)，電荷量 q =+i.0Xi0 6C,質(zhì)量m= i.OXiO -2 kg。現(xiàn)將小球B從桿的上端N靜止釋放，小球 B開始運(yùn)動(dòng)。(靜 電力常量 k=9.0xi09N m2/C2,取 g=l0 m/s2)小球B開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大？因.一一小球B的速度最大時(shí)，距 M端的高度hi為多大？小球B從N端運(yùn)動(dòng)到距 M端的高度h2=0.6l m時(shí)，速度為v=i.0 m/s ,求此過程中小球 B的電勢能改變了多少？試卷答案1. 答案： C2. 答案 ： D3 .解析：設(shè)繩中張力為T, A、B、C共同的加速度為a,

11、與C相連部分的繩與豎直線夾角為，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律，對A、B、 C 組成的整體有：F=3ma對 B 有：F T=ma對 C 有： Tcos =mgTsin =ma聯(lián)立式得T=2ma聯(lián)立式得聯(lián)立式得利用式得4 .解析 ：（ 1）物塊滑上木板后，在摩擦力作用下，木板從靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)木板加速度為a,經(jīng)歷時(shí)間T后與墻第一次碰撞，碰撞時(shí)的速度為vi,則聯(lián)立解得T=0.4s v1=0.4m/s在物塊與木板兩者達(dá)到共同速度前，在每兩次碰撞之間，木板受到物塊對它的摩擦力作用而做加速度恒定的運(yùn)動(dòng)，因而木板與墻相碰后將返回至初態(tài)，所用時(shí)間為T。設(shè)物塊與木板兩者達(dá)到共同速度v前木板共經(jīng)歷n次碰撞，則有式中 是

12、碰撞 n 次后木板從起始位置至達(dá)到共同速度時(shí)所需要的時(shí)間。式可改寫為2v=v0 2nT由于木板的速率只能位于0 到 v1 之間，故有 00o-2nTW2vi求解上式得1.5毛w 2.5由于n是整數(shù)，故n=2再由得從開始到物塊與木板兩者達(dá)到共同速度所用的時(shí)間為(2)物塊與木板達(dá)到共同速度時(shí)，木板與墻之間的距離為聯(lián)立式，并代入數(shù)據(jù)得 s=0.06m5 .解析：設(shè)所求的時(shí)間為t,用m、M分別表示衛(wèi)星和地球的質(zhì)量，r表示衛(wèi)星到地心的距離。有E表布赤道，S表小衛(wèi)星，A表不春分時(shí)，太陽光直射地球赤道，如圖所示，圖中圓觀察者，。表示地心。由圖可看出當(dāng)衛(wèi)星 S繞地心。轉(zhuǎn)到圖示位置以后(設(shè)地球自轉(zhuǎn)是沿圖中逆時(shí)針

13、方向)，其正下方的觀察者將看不見它。據(jù)此再考慮到對稱性，有由以上各式可解得6.解析:(1) F=(M+m)a(1分)mg=ma ( 1 分)F= (M+m)g=0.1 X (3+1) X 10N=4N(1(2)小物體的加速度木板的加速度解得物體滑過木板所用時(shí)間物體離開木板時(shí)的速度和 ，木板剛放上時(shí)的加速度7. 解析：（1 ）設(shè)木板對兩輪的壓力大小分別為為貝U分解得2 ms22)輪邊緣的線速度為m/s力學(xué)綜合訓(xùn)練一13板從靜止加速到速度1.6m/s 所用的時(shí)間和移動(dòng)的距離分別為t=v/2=1.6/2=0.8s分12L1=at1 /2=0.64m板勻速移動(dòng)的距離和時(shí)間分別為L2=S-L1=0.36

14、m分1所以木板運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t2=L2/v=0.225st=t1+t2=1.025s8.解析 ：(1) 將板抽出時(shí)，鐵塊向右加速，加速度由牛頓第二定律，板的加速度 a2= F-iMg-2（M+m）g/M為了能抽出木板a1 > a 2F>9.375N(2) 鐵塊在木板上加速，落到桌面上減速到0如果剛好到達(dá)桌面的邊緣L/2=科 ig t 12/2+ 科 2g t 22/2ig t 1= （1 2g t 2解得 t 12=1/30 秒板的抽出過程at i2/2=L/2+ 科 ig t 1/22解得 a=20m/s由牛頓第二定律a2= F-iMg-2（M+m）g/MF=24.375N9.解

15、析：物體 A 滑上木板B 以后，作勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度為：aA=g（1 分）木板 B 作加速運(yùn)動(dòng)，有：F+（imig=m2aB（2 分）物體A不滑落的臨界條件是 A到達(dá)B的右端時(shí)，A、B具有共同的速度 vi,則:（2分）又：（1分）由、式，可得：aB=6 （m/s2） （ 2分）再代入式得：F= m2aB !imig=1N （2分）若FV 1N,則A滑到B的右端時(shí)，速度仍大于 B的速度，于是將從 B上滑落，所以F 必須大于等于1N 。當(dāng) F 較大時(shí)，在A 到達(dá) B 的右端之前，就與B 具有相同的速度，之后，A 必須相對B靜止，才不會從 B的左端滑落。即有：F= （m+m） a, mig =mia

16、（2分）所以：F= 3N （1分）若F大于3N, A就會相對B向左滑下。綜上：力F應(yīng)滿足的條件是：1NWFW3N （2分）10 .解析：由牛二定律：若 mi恰能平拋，則（3分）當(dāng)mi上升2R到圓柱體最高點(diǎn)時(shí)，m2下降由機(jī)械能守恒：（ 3 分）得（ 2 分）11 .解析：（1）研究木塊 m F 區(qū)mg=mai 2分t=1s 1分(2)當(dāng) FW (mg+Mg)時(shí)，f =0N 2 分當(dāng)1 (mg+Mg) <FW 10N寸,M m相對靜止則有:F國(mg+Mg) = (m+M) a 1 分f=ma即：f =-1(N) 1 分當(dāng)10N <F時(shí)，m相對M滑動(dòng)，此時(shí)摩擦力f=mg=4N 2分2分

17、12.解析：（1）順轉(zhuǎn)時(shí)，由題意得力學(xué)綜合訓(xùn)練一1713.解析 ：釋放后 A 和 B 相對靜止一起做自由落體運(yùn)動(dòng)，B 著地前瞬間的速度為B 與地面碰撞后，A 繼續(xù)向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，B 豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)。它們加速度的大小分別為：B 與地面碰撞后向上運(yùn)動(dòng)到再次落回地面所需時(shí)間為在此時(shí)間內(nèi)A 的位移要在B再次著地前A不脫離B,木棒長度L必須滿足條件L > x聯(lián)立以上各式，解得L>14.解析：(1)(2)(3)當(dāng)系統(tǒng)a=0時(shí)，即時(shí)，劈與地?zé)o相對運(yùn)動(dòng)趨勢若mi=1.0kg m2=3.0kg系統(tǒng)水平方向水平向右15.開始運(yùn)動(dòng)時(shí)小球B受重力、庫侖力、桿的彈力和電場力，沿桿方向運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：mg Q2q qE sin解得：a g季底包 L m m代人數(shù)據(jù)解得：a= 3.2 m/s2ma小球B速度最大時(shí)合力為零，即kQqhi2qE sin