鞏固練習(xí) 力與運(yùn)動的兩類問題 基礎(chǔ)

【鞏固練習(xí)】一、選擇題：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。，相對穩(wěn)定不變，這時，火車的運(yùn)動情況可能是（）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ffir///77/7v//////'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TOC\o"1-5"\h\z續(xù)滑行的距離約為（）40mB.20mC.10mD.5m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(yùn)動，2s內(nèi)位移為2m,則木塊的加速度為（）A?0.5m/s2B.Im/s2C.1.5m/s2D.2m/s2)D.ai=a,a2=Fa/ni2如圖，在光滑的水平面上，質(zhì)量分別為皿，此的木塊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(yùn)動，某時刻突然撤去拉力F,此瞬間A和B的加速度為a】和a2,則（a】=&2=0B.ai=a,&2=0C.ai=mia/（mi+m?）,&2=1112a/（nii+ni2）)D.ai=a,a2=Fa/ni2ABAB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力的變化情況是（）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(diǎn)，另一端自由伸長到B點(diǎn)，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(diǎn)，然后釋放，小物體能運(yùn)動到C點(diǎn)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（）物體在B點(diǎn)受合外力為零物體的速度從A到B越來越大，從B到C越來越小物體從A到B加速度越來越小，從B到C加速度不變物體從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(xì)繩將它懸吊在電梯的天花板上，當(dāng)電梯以苴的加速度豎直減速上升3時，細(xì)線對物體的拉力為（）124A.—mgB.~m8C.mgD.~m88、（2016太原校級月考）三個質(zhì)量均為m的物體，分別沿三個質(zhì)量均為M且傾角均為。的固定斜面下滑；但甲減速下滑，乙加速下滑，丙勻速下滑，且甲、乙的加速度大小相等，則（）減速下滑時對地的壓力最大三種情況對地的壓力一樣大甲、乙兩種情況下，m所受摩擦力一樣大甲、乙兩種情況下，地面所受摩擦力一樣大9、（2016武漢校級期末）如圖所示，一只貓在桌邊猛地將桌布從魚缸下以。勻加速拉出，魚缸最終沒有滑出桌面.若魚缸與桌布的動摩擦因數(shù)為同、魚缸與桌面間的動摩擦因數(shù)為用，己知同>俸，則在上述過程中（）只有滿足a>/u\g,桌布才能從魚缸下拉出魚缸在桌布上的滑動時間大于在桌面上的滑動時間若貓增大拉力，魚缸有可能滑出桌面若貓減小拉力，魚缸受到的摩擦力有可能變小二、計算題：在粗糙水平面上有一質(zhì)量為ni的物體，物體與水平面的動摩擦因數(shù)11=0.2,現(xiàn)在對物體施加斜向下的推力F,F與水平面的夾角a二37。o已知F二ION,m二1kg,物體在向右運(yùn)動。則物體的加速度為多少？（g取10m/s2）（保留一位小數(shù)）。/////////////一物體放在傾角為e的斜面上，輕輕推動一下，恰好能沿斜面勻速下滑，則物體與斜面間的動摩擦因數(shù)u是多少?若給物體初速度V。，使它沿此斜面上滑，則向上滑行的最大距離為多遠(yuǎn)？質(zhì)量為niL0.3kg的物體A放在光滑的水平地面上，質(zhì)量為ni2=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)質(zhì)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）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14°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tanl4°^0.25o(g=10m/s2)求火車的加速度；算出火車從靜止開始加速到180km/h所需的時間。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t】=2s,然后撤去該力，若物體與地面間的動摩擦因數(shù)u=0.3,求物體從開始運(yùn)動到停止，發(fā)生的總位移是多少？一位滑雪者從靜止開始沿山坡滑下，山坡的傾角0=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)?在水平地面上有兩個彼此接觸的物體A和B,它們的質(zhì)量分別為血和血，與地面間的動摩擦因數(shù)均為若用水平推力F作用于A物體，使A、B一起向前運(yùn)動，如圖所示，求兩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。為30。，現(xiàn)小球在F=10N的沿桿向上的拉力作用下，從A點(diǎn)靜止出發(fā)沿桿向上運(yùn)動，已知桿與球間的動摩擦因數(shù)四為寸3.試求:小球運(yùn)動的加速度％;若F作用2s后撤去，小球上滑過程中距A點(diǎn)最大距離S,〃；若從撤去力尸開始計時，小球經(jīng)多長時間將經(jīng)過距A點(diǎn)上方為4.64m的B點(diǎn).【答案與解析】一、選擇題：TOC\o"1-5"\h\zBC解析：根據(jù)細(xì)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都可以。B,、222解析：根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式優(yōu)—站=2辦，根據(jù)牛頓第二定律，。=*=竺=&所以”壬垃=?_2。［=20mmm2a2x(-10)B

1。。勺1。。勺解析：根據(jù)村擴(kuò),可求產(chǎn)亍=1",也就是說，題目中除了3N的水平恒力，還有其它力。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—mia/m2,方向與A物體加速度方向相反。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(yùn)動.物體在B點(diǎn)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(jìn)行受力分析有：mg物體受重力mg和細(xì)線拉力T作用下產(chǎn)生向下的加速度號，根據(jù)牛頓第二定律有：mg-T=ma,mg_2所以細(xì)線的拉力T=mg-ma=mCg-a)=—mg,故ACD錯誤，B正確；故選：B.8、AD解析：A、將加速度分解為水平和豎直方向的分加速度；在豎直方向上由牛頓第二定律可知，甲加速度向上，則甲處于超重狀態(tài)，乙處于失重狀態(tài)，丙勻速下滑，故對整體分析可知，減速下滑時，對地面的壓力最大；故A正確，B錯誤;C、對物體m受力分析可知，甲中f-mgsinO=ma；而乙中為mgsinO-f=ma；則可知，甲中m受摩擦力大；故C錯誤;D、對整體分析可知，甲、乙兩種情況下，合力為摩擦力，水平分加速度相同，則水平分力大小為f=may；故斜面受到的摩擦力相同，受到的摩擦力一樣大，則由牛頓第三定律可知，地面受到的摩擦力一樣大；故D正確；故選:AD.9、AD解析：A、對魚缸分析，設(shè)加速度為次，由牛頓第二定律可得：jiimg=mW,解得：W=|iig,所以當(dāng)滿足Q＞|iig,魚缸和桌布之間有相對滑動，桌布才能從魚缸下拉出，故A正確；B、由于魚缸在桌布上動摩擦因數(shù)大于在桌面上的動摩擦因數(shù)相同，則由牛頓第二定律可知，魚缸在桌布上的加速度大于在桌面上的加速度；但在桌面上做減速運(yùn)動，則由嚀叫可知，它在桌布上的滑動時間小于在桌面上的滑動時間，故B錯誤；C、魚缸受到的摩擦力為滑動摩擦力，其大小與拉力無關(guān)，只與壓力和動摩擦因數(shù)有關(guān)，因此增大拉力時，摩擦力不變,加速度不變，魚缸不會滑出桌面，故C錯誤；D、貓減小拉力時，由A分析可知，當(dāng)滿足。＞〃咯，魚缸和桌布之間有相對滑動，加速度不變；當(dāng)滿足“V同g,魚缸和桌布相對靜止，此時設(shè)桌布質(zhì)量為m"則魚缸的加速度為：,因為悶＞傀，加速度減小，所m+m'以若貓減小拉力，魚缸受到的摩擦力有可能變小，故D正確.故選：AD.二、計算題：4.8m/s2解析：根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)cos0-F^=ma(1)F^Fn(2)FN=mg+FsinO(3)代入數(shù)據(jù)整理得：a=4.8m/s2tan0；v02/4gsin0解析：(1)受力分析得：mgsinO=(LimgcosO)li=tan0(2)物體沿斜面上滑的加速度為：a=—g(sinO+ptcosO)根據(jù)V2-v02=2ax得：x=v02/4gsin05N解析：對A、B組成的系統(tǒng)：a=—————=mIs2=30mIs2+m20.5對于B；味=m2a=0.2x30N=6N最大靜摩擦力九=日％=0.5x6N=3NB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(yùn)動趨勢的外力，即等于B的重力，f=m2g=2No所以A對地面的壓力為：I^=m]g+f=5N(1)2.5m/s2(2)20s解析：(1)a=gtan9=10x0.25m/s2=2.5m/s2v50(2)180km/h=50m/s,根據(jù)v=at,解得：t=—=——S=20sa2.536m解析：沒有撤去外力前，根據(jù)牛頓第二定律F-jumg=mai解得％=6m/s2,.1917根據(jù)X]=—x6x2=12m撤去外力瞬間，口=叩]=12m/s撤去外力物體做勻減速直線運(yùn)動，該過程的加速度a2=jug=3m/s2花=己堂里*=24m-2%2x(-3)因此x=X]+x2=36m58m23.3m/s解析:這是一個典型的已知物體的受力情況求物體的運(yùn)動情況的問題，解決此類問題的基本思路是:

據(jù)「4=ma根據(jù)受力分析?確定合外力：?確定加速度a據(jù)運(yùn)動學(xué)公式小任日?確定垣動情■兄.以滑雪者為研究對象，受力情況如圖所示.mg研究對象的運(yùn)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(yùn)動.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：TOC\o"1-5"\h\zFN=mgcos3=0,①mgsin0-Ff=ma,②又因為F(=jliFn.③由①②③可得a=g(sin<9—〃cos。),1212故x=—ar=-g(sin3-jucosO)t.fiRx52mx52m=58m.x52m=58m.=—xlOx——0.04x—x52m=58m.v=q，=10x—-0.04x^-x5m/s=23.3m/s.I22J7m2Fm^F+m2mx+m2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(yùn)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(jìn)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A、B間相互作用力為Fe以A為研究對象，受力圖如圖所示：Fl刀,尸技-由牛頓第二定律得水平方向F-F-與阻=m*],豎直方向§靜一ni]g,耳阻_日耳彈再以B為研究對象，由牛頓第二定律有水平方向%阻=m2aj,豎直方向「2靜=m2g，又「2阻=曰「2彈聯(lián)立以上各式可得A、B間相互作用力為F】=崢mi+m2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為巴=岫m,+m2解法二：以A、B為研究對象，由牛頓第二定律可得F—u(血+血)g=(mi+m2)aF所以]="gmy+m2再以B為研究對象，其受力如圖所示：由牛頓第二定律可得F-^pjl=m2a則A、B間相互作用力川為叫=岫:同理可求得F2=m^Fm]+m2m^+m^8、解析：(1)在力F作用時有：F-mgsin30°-jLtmgcos3Q°=ma}代入數(shù)據(jù)解得ax-2mls2剛撤去F時，小球的速度V]=a}t}=2x2m/s=4m/5v_4小球的位移s=—t