高考物理計(jì)算題復(fù)習(xí)《用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題（二）》（解析版）

第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)第=page22頁(yè)，共=sectionpages22頁(yè)《用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題（二）》一、計(jì)算題如圖所示，一木板B放在水平地面上，木塊A放在B的上面，A的右端通過水平輕質(zhì)彈簧秤固定在直立的墻壁上，用力F=17N向左拉動(dòng)B，使它向左勻速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)彈簧秤的讀數(shù)恒為F0=8N，已知A、B兩物體的質(zhì)量分別為mA=4kg，mB=5kg，g=10N/kg，求：

(1)A、B

一輕彈簧的一端固定在傾角為θ的固定光滑斜面的底部，另一端和質(zhì)量為m的小物塊a相連，如圖所示．質(zhì)量為35m的小物塊b緊靠a靜止在斜面上，此時(shí)彈簧的壓縮量為x0，從t=0時(shí)開始，對(duì)b施加沿斜面向上的外力，使b始終做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．經(jīng)過一段時(shí)間后，物塊a、b分離；再經(jīng)過同樣長(zhǎng)的時(shí)間，b距其出發(fā)點(diǎn)的距離恰好也為x0.(1)彈簧的勁度系數(shù)；(2)物塊b加速度的大?。?3)在物塊a、b分離前，外力大小隨時(shí)間變化的關(guān)系式。

如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)=8m，質(zhì)量M=6kg的長(zhǎng)木板放置于光滑的水平面上，其左端有一大小可忽略，質(zhì)量為m=2kg的物塊，物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，開始時(shí)物塊與木板都處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對(duì)物塊施加F=10N，方向水平向右的恒定拉力，求：(g=10m/s2)

(1)小物塊的加速度；

(2)

如圖所示，傳送帶與水平成α=37°，傳送帶A、B間距L=5.8m，傳送帶始終以4m/s速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，將一小物體輕輕釋放在A處，小物體與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)(取g=10m/s2)試求：

(1)剛釋放時(shí)，小物體加速度的大??？

(2)小物體從A運(yùn)動(dòng)到B所需時(shí)間？

如圖所示，質(zhì)量M=2.0kg的木板靜止在光滑水平桌面上，木板上放有一質(zhì)量m=1.0kg的小鐵塊(可視為質(zhì)點(diǎn))，它離木板左端的距離為L(zhǎng)=0.5m，鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因μ=0.2.現(xiàn)用一水平向右的拉力F作用在木板上，使木板和鐵塊由靜止開始運(yùn)動(dòng)，設(shè)木板與鐵塊間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2。則

(1)求當(dāng)拉力為3N時(shí)，鐵塊受到的摩擦力大?。?/p>

(2)若要鐵塊相對(duì)木板靜止，求拉力的最大值；

(3)若將木板從鐵塊下抽出歷時(shí)1s，求拉力的大小。

如圖所示，質(zhì)量M=4.0kg的長(zhǎng)木板B靜止在光滑的水平地面上，在其右端放一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))。初始時(shí)刻，A、B分別以v=2.0m/s向左、向右運(yùn)動(dòng)，最后A恰好沒有滑離B板．已知A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.40，取g=10m/s2.求：

(1)A、B相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a?A和a?B的大小

(2)A相對(duì)地面速度為零時(shí)，B相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)已發(fā)生的位移大小x；

(3)木板B的長(zhǎng)度L．

如圖所示，在一個(gè)水平向右勻加速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量為M的車廂里，用一個(gè)定滑輪通過繩子懸掛兩個(gè)物體，物體的質(zhì)量分別為m1、m2.已知m1<m2，m2靜止在車廂的地板上，m1向左偏離豎直方向θ角．這時(shí)，作用在m2上的摩擦力大小是多少？車廂的地板對(duì)m2如圖所示，一足夠長(zhǎng)的木板在水平地面上滑動(dòng)，速度v1=10m/s時(shí)，將一相對(duì)于地面靜止的物塊輕放到木板右端，已知物塊與木板的質(zhì)量相等，物塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.4，(1)若地面光滑，經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間物塊相對(duì)木板停止運(yùn)動(dòng)(2)若木板與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.1.木板在與物塊相對(duì)靜止后還能向前滑行的距離

如圖所示，質(zhì)量為60kg的滑雪運(yùn)動(dòng)員在傾角θ=37°的斜坡頂端從靜止開始自由下滑50m到達(dá)坡底，用時(shí)5s，然后沿著水平路面繼續(xù)自由滑行，直至停止．不計(jì)拐角處能量損失，滑板與斜面及水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，取g=10m/s2，sin?37°=0.6，cos?37°=0.8.求：

(1)運(yùn)動(dòng)員下滑過程中的加速度大小

(2)滑板與坡面間的滑動(dòng)摩擦力大小

(3)運(yùn)動(dòng)員在水平路面上滑行的時(shí)間

質(zhì)量是60kg的人站在升降機(jī)的體重計(jì)上，如圖所示，當(dāng)升降機(jī)做下列各種運(yùn)動(dòng)時(shí)，體重計(jì)的讀數(shù)分別是多少？(取g=10m/s2)

(1)升降機(jī)勻速上升；(2)升降機(jī)以6m/s(3)升降機(jī)以3m/s2的加速度勻加速下降．

如圖所示，質(zhì)量為M=2?kg的長(zhǎng)木板靜止在光滑水平面上，現(xiàn)有一質(zhì)量m=1?kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以v0=3.6?m/s的初速度從左端沿木板上表面沖上木板，帶動(dòng)木板一起向前滑動(dòng)．已知滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，重力加速度g取10?m/s(1)滑塊在木板上滑動(dòng)過程中，長(zhǎng)木板受到的摩擦力大小和方向；(2)滑塊在木板上滑動(dòng)過程中，滑塊加速度大??；(3)若長(zhǎng)木板足夠長(zhǎng)，滑塊與長(zhǎng)木板達(dá)到的共同速度v．(4)小滑塊與長(zhǎng)木板速度相等時(shí)，小滑塊相對(duì)長(zhǎng)木板上滑行的距離L

如圖，足夠長(zhǎng)的固定斜面傾角θ=37°.一個(gè)物體以v0=4m/s的初速度從斜面A

點(diǎn)處沿斜面向上運(yùn)動(dòng)．物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25(取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8).求：

(1)物體沿斜面上滑時(shí)的加速度；

(2)物體沿斜面上滑的最大距離；

(3)物體從最高點(diǎn)返回到A點(diǎn)時(shí)的速度大?。?/p>

如圖所示，地面上有一固定的斜面體ABCD，其ＡＢ邊的長(zhǎng)度S=2m，斜面傾角為37°。光滑水平地面上有一塊質(zhì)量M=3kg的足夠長(zhǎng)的木板緊挨著斜面體靜止放置。質(zhì)量為m=1kg物體由A點(diǎn)靜止滑下，然后從B點(diǎn)滑上長(zhǎng)木板(由斜面滑至長(zhǎng)木板時(shí)速度大小不變)，已知物體與斜面體的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25，物體與長(zhǎng)木板的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8(1)物體到達(dá)斜面底端B點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2)物體從B點(diǎn)滑上長(zhǎng)木板時(shí)，物體和長(zhǎng)木板的加速度大小；(3)物體在長(zhǎng)木板上滑行的最大距離。

如圖所示，一固定在地面上的足夠長(zhǎng)斜面，傾角為37°，物體A放在斜面底端擋板處，通過不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)繩跨過光滑輕質(zhì)滑輪與物體B相連接，B的質(zhì)量M=1kg，繩繃直時(shí)B離地面有一定高度．在t=0時(shí)刻，無(wú)初速度釋放B，由固定在A上的速度傳感器得到的數(shù)據(jù)繪出的A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的v?t圖象如圖乙所示，若B落地后不反彈，g取l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．

(1)B下落的加速度大小a；

(2)A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的過程中，繩的拉力對(duì)A做的功W；

(3)A(包括傳感器)的質(zhì)量m及A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ

(4)求在0～0.75s內(nèi)摩擦力對(duì)A做的功．

如圖所示，斜面AC長(zhǎng)L=1m，傾角θ=37°，CD段為與斜面平滑連接的水平地面。一個(gè)質(zhì)量m=2kg的小物塊從斜面頂端A由靜止開始滑下。小物塊與斜面、地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5。不計(jì)空氣阻力，g取10?m/s2，sin37(1)小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a；(2)小物塊滑到斜面底端C點(diǎn)時(shí)的速度大小v；(3)小物塊在水平地面上滑行的最遠(yuǎn)距離x。

如圖所示，一質(zhì)量為m=2kg的滑塊從半徑為R=0.2m的光滑四分之一圓弧軌道的頂端A處由靜止滑下，A點(diǎn)和圓弧對(duì)應(yīng)的圓心O點(diǎn)等高，圓弧的底端B與水平傳送帶平滑相接．已知傳送帶勻速運(yùn)行的速度為v0=4m/s，B點(diǎn)到傳送帶右端C點(diǎn)的距離為L(zhǎng)=2m.當(dāng)滑塊滑到傳送帶的右端C時(shí)，其速度恰好與傳送帶的速度相同．(g=10m/s2)，求：

(1)滑塊到達(dá)底端B時(shí)對(duì)軌道的壓力；

(2)滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

(3)此過程中，由于滑塊與傳送帶之間的摩擦而產(chǎn)生的熱量Q．

如圖所示，一質(zhì)量為2kg的物塊在固定斜面上受沿斜面向上的拉力F的作用而勻速向上運(yùn)動(dòng)，斜面的傾角為30°，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.23，則拉力F

如圖所示，質(zhì)量為m=3kg的小球置于傾角為30°的光滑固定斜面上，勁度系數(shù)為k=200N/m的輕彈簧一端系在小球上，另一端固定在P點(diǎn)，小球靜止時(shí)，彈簧與豎直方向的夾角為30°.取g=10m/s2.求：

(1)小球?qū)π泵娴膲毫Φ拇笮。?/p>

(2)彈簧的伸長(zhǎng)量；

(3)彈簧被剪斷的瞬間，小球的加速度．

如圖所示，質(zhì)量均為M的兩個(gè)梯形木塊A、B在水平力F的作用下，一起沿光滑的水平面運(yùn)動(dòng)，A與B的接觸面光滑，且與水平面的夾角為37°，已知重力加速度為g，則要使A與B保持相對(duì)靜止一起運(yùn)動(dòng)，水平力F最大為多少？

如圖所示，質(zhì)量均為m=3?kg的物塊A、B緊挨著放置在粗糙的水平地面上，物塊A的左側(cè)連接一勁度系數(shù)為k=100?N/m的輕質(zhì)彈簧，彈簧另一端固定在豎直墻壁上．開始時(shí)兩物塊壓緊彈簧并恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)使物塊B在水平外力F作用下向右做加速度大小為2?m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)直至與A分離，已知兩物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5，g=10?m/s(1)物塊A、B分離時(shí)，所加外力F的大小；(2)物塊A、B由靜止開始運(yùn)動(dòng)到分離所用的時(shí)間．

如圖所示，一水平的長(zhǎng)L=2.25m的傳送帶與平板緊靠在一起，且上表面在同一水平面，皮帶以v0=4m/s勻速順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，現(xiàn)在傳送帶上左端靜止放上一質(zhì)量為m=1kg的煤塊(視為質(zhì)點(diǎn))，煤塊與傳送帶及煤塊與平板上表面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為均為μ1=0.2.經(jīng)過一段時(shí)間，煤塊被傳送到傳送帶的右端，此過程在傳送帶上留下了一段黑色痕跡，隨后煤塊在平穩(wěn)滑上右端平板上的同時(shí)，在平板右側(cè)施加一個(gè)水平向右恒力F=17N，F(xiàn)作用了t0=1s時(shí)煤塊與平板速度恰相等，此時(shí)刻撤去F.最終煤塊沒有從平板上滑下，已知平板質(zhì)量M=4kg，(重力加速度為g=10m/s2)，求：

(1)傳送帶上黑色痕跡的長(zhǎng)度；

(2)求平板與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ2

如圖所示，一傳送帶與水平地面的夾角θ=37°，傳送帶上端固定一平臺(tái)，平臺(tái)離地面高H=1.8m，傳送帶以恒定速度v=4m/s逆時(shí)針運(yùn)行．將質(zhì)量m=2kg的小滑塊輕放在傳送帶底端，平臺(tái)上的人通過一根輕繩用恒力F沿傳送帶向上拉小滑塊，滑塊的速度剛達(dá)到傳送帶的速度時(shí)輕繩斷裂，此后小滑塊恰好不能到平臺(tái)上，已知滑塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2.已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)恒力F的大??？

(2)小滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間T？

如圖所示，傾角為30°的光滑斜面與粗糙的水平面平滑連接．現(xiàn)將一滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從斜面上A點(diǎn)由靜止釋放，最終停在水平面上的C點(diǎn)．已知A點(diǎn)距水平面的高度h=0.8?m，B點(diǎn)距C點(diǎn)的距離L=2.0?m(滑塊由斜面經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入水平面時(shí)速度大小不變，g取10?m/s(1)滑塊在運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度的大小；(2)滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(3)滑塊從A點(diǎn)釋放后，經(jīng)過時(shí)間t=1.0?s時(shí)速度的大?。?/p>

答案和解析1.【答案】解：

(1)A、B間滑動(dòng)摩擦力的大小與彈簧彈力相等，A對(duì)B的壓力等于A的重力，可得：

f=F0，f=μFN，F(xiàn)N=mAg

解得：μ=8【解析】本題考查滑動(dòng)摩擦力的公式的應(yīng)用，學(xué)會(huì)對(duì)物體受力分析，及受力平衡的條件的運(yùn)用，并注意正確計(jì)算。

本題通過對(duì)摩擦力的有關(guān)概念和規(guī)律的認(rèn)識(shí)，來(lái)考查對(duì)概念和規(guī)律的理解能力和推理能力。木塊雖然處于靜止，但木塊和長(zhǎng)木板間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，木塊與長(zhǎng)木板間的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力；木塊處所受的滑動(dòng)摩擦力跟彈簧秤的拉力相平衡。

2.【答案】解：(1)對(duì)整體分析，根據(jù)平衡條件可知，沿斜面方向上重力的分力與彈簧彈力平衡，則有：

kx0=(m+35m)gsinθ

解得：k=8mgsinθ5x0

①

(2)由題意可知，b經(jīng)兩段相等的時(shí)間位移為x0；

由勻變速直線運(yùn)動(dòng)相鄰相等時(shí)間內(nèi)位移關(guān)系的規(guī)律可知：

x1x0=14

②

說(shuō)明當(dāng)形變量為x1=x0?x04=3x04時(shí)二者分離；

對(duì)m分析，因分離時(shí)ab間沒有彈力，則根據(jù)牛頓第二定律可知：

kx1?mgsinθ=ma

③

聯(lián)立①②③解得：

a=gsinθ5

(3)設(shè)時(shí)間為t，則經(jīng)時(shí)間t時(shí)，ab前進(jìn)的位移x=12at2=gsinθt210

則形變量變?yōu)椋骸鱴=x0?x

【解析】(1)對(duì)整體分析，根據(jù)平衡條件和胡克定律即可求得勁度系數(shù)；

(2)分析物體的運(yùn)動(dòng)過程，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可明確分離時(shí)的位移，從而確定對(duì)應(yīng)的形變量；再根據(jù)牛頓第二定律即可求得加速度的大?。?/p>

(3)對(duì)整體進(jìn)行分析，根據(jù)牛頓第二定律列式即可求得拉力隨時(shí)間變化的表達(dá)式．

本題考查牛頓第二定律的基本應(yīng)用，解題時(shí)一定要注意明確整體法與隔離法的正確應(yīng)用，同時(shí)注意分析運(yùn)動(dòng)過程，明確運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的選擇和應(yīng)用是解題的關(guān)鍵．

3.【答案】解：(1)設(shè)小物塊的加速度為a1，對(duì)物塊由牛頓第二定律有：

F?μmg=ma1，

解得：a1=Fm?μg=(102?0.3×10)m/s2=2m/s2；

(2)設(shè)木板的加速度為a2，對(duì)木板由牛頓第二定律得：μmg=Ma2，

解得：a2=μmgM=0.3×2×106m/s2=1m/s2，

【解析】(1)對(duì)物塊由牛頓第二定律求解加速度大小；

(2)對(duì)木板由牛頓第二定律求解加速度大小，再根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系求解時(shí)間。

對(duì)于牛頓第二定律的綜合應(yīng)用問題，關(guān)鍵是弄清楚物體的運(yùn)動(dòng)過程和受力情況，利用牛頓第二定律或運(yùn)動(dòng)學(xué)的計(jì)算公式求解加速度，再根據(jù)題目要求進(jìn)行解答；知道加速度是聯(lián)系靜力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁。

4.【答案】解：(1)受力分析：正交分解，根據(jù)牛頓第二定律可知：mgsinα+μmgcosα=ma1

解得a1=gsinα+μgcosα=10m/s2

(2)物塊加速到4

m/s的位移x1=v22a1m<L，

運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1=va1=410s=0.4s

又因μ=0.5<tanα，故物塊先以a1加速，再以a2=mgsinα?μmgcosαm=2m/s2

加速通過的位移為

x2【解析】物體放在傳送帶上后，開始階段，傳送帶的速度大于物體的速度，傳送帶給物體一沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力，物體由靜止開始加速下滑，當(dāng)物體加速至與傳送帶速度相等時(shí)，由于μ<tanθ，物體在重力作用下將繼續(xù)加速，此后物體的速度大于傳送帶的速度，傳送帶給物體沿傳送帶向上的滑動(dòng)摩擦力，但合力沿傳送帶向下，物體繼續(xù)加速下滑，綜上可知，滑動(dòng)摩擦力的方向在獲得共同速度的瞬間發(fā)生了“突變”。

從上述例題可以總結(jié)出，皮帶傳送物體所受摩擦力可能發(fā)生突變，不論是其大小的突變，還是其方向的突變，都發(fā)生在物體的速度與傳送帶速度相等的時(shí)刻。

5.【答案】解：(1)由牛頓第二定律

F1=(M+m)鐵塊受到的摩擦力

f1=m解得

f1=1N(2)最大靜摩擦力f2=μmg鐵塊的最大加速度a2=由牛頓第二定律

F2=(M+m)解得

F2=6N(3)設(shè)木板的加速度為a3

12a由牛頓第二定律

F3?解得

F3=8N

【解析】(1)由牛頓第二定律求小鐵塊和木板整體運(yùn)動(dòng)的加速度大小，再對(duì)鐵塊分析，求摩擦力；(2)先由最大靜摩擦力求解鐵塊的最大加速度，由牛頓第二定律求拉力的最大值；(3)木板從鐵塊下面抽出位移滿足條件?x這是連接體的問題，應(yīng)用隔離法和整體法分別進(jìn)行受力分析，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分段研究，分析時(shí)把握位移關(guān)系等。

6.【答案】解：(1)A、B分別受到大小為μmg的滑動(dòng)摩擦力作用，根據(jù)牛頓第二定律得

對(duì)A物體：μmg=maA

則aA=μg=4.0m/s2，方向水平向右

對(duì)B物體：μmg=MaB，

則aB=1.0m/s2，方向水平向左

即(2)開始階段A相對(duì)地面向左做勻減速運(yùn)動(dòng)，速度為0的過程中所用時(shí)間為t，則v0=aAt1，則t1=0.50s

B相對(duì)地面向右做減速運(yùn)動(dòng)x=v0t?12aBt2=0.875m

即A相對(duì)地面速度為零時(shí)，B相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)已發(fā)生的位移x是0.875m；

(3)A向左勻減速運(yùn)動(dòng)至速度為零后，相對(duì)地面向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，最后A恰好沒有滑離B板，兩者速度相同，設(shè)共同速度為v.

【解析】(1)木塊和木板豎直方向上受力平衡，水平方向受到滑動(dòng)摩擦力作用，大小為μmg，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度；

(2)A先向左做勻減速運(yùn)動(dòng)至速度為零，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)速度公式求出速度為零時(shí)所用的時(shí)間，根據(jù)位移公式求解B相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)發(fā)生的位移x；

(3)對(duì)于系統(tǒng)，合外力為零，動(dòng)量守恒．A恰好沒有滑離B板，木板和木塊的速度相同，根據(jù)動(dòng)量守恒和能量守恒結(jié)合求解木板B的長(zhǎng)度l。

本題是木塊在木板滑動(dòng)的類型，運(yùn)用牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)量守恒和能量守恒結(jié)合求解比較簡(jiǎn)便，較難。

7.【答案】解：由于物體與車具有相同的加速度，以物體1研究對(duì)象，受重力和拉力，根據(jù)合成法知，F(xiàn)合=m1gtanθ，繩子的拉力T=m1gcosθ

所以物體1的加速度a=gtanθ，加速度的方向水平向右；

物體2加速度為gtanθ，對(duì)物體2受力分析，受重力、支持力和摩擦力，水平方向有：f=m2a=m2【解析】解決本題的關(guān)鍵是知道車廂和兩物體具有相同的加速度，通過整體法和隔離法進(jìn)行求解。

車廂水平向右做加速直線運(yùn)動(dòng)，兩物體與車廂具有相同的加速度，根據(jù)隔離對(duì)物體1分析，得出物體1的加速度以及細(xì)線的拉力，從而得知車廂的加速度；再隔離對(duì)物體2分析，求出支持力和摩擦力的大小。

8.【答案】解：(1)對(duì)于相對(duì)滑動(dòng)過程有：mv對(duì)木塊有：μ1可得：t=1.25s。(2)對(duì)木塊有：μ1對(duì)木板有：μ2設(shè)木塊和小板相對(duì)靜止時(shí)的速度為v，則有：va共同滑行過程有：μ2可得：x=8m。

【解析】解決本題的關(guān)鍵理清物塊和木板在整個(gè)過程中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合動(dòng)量守恒定律、動(dòng)量定理、牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式綜合求解，本題分析兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是關(guān)鍵。(1)根據(jù)動(dòng)量守恒定律、動(dòng)量定理分別求出物塊和木板的速度相同所經(jīng)歷的時(shí)間；

(2)若木板與地面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ2

9.【答案】解：(1)根據(jù)x=得，a1=2xt12=2×5025m/s2=4m/s2。

(2)根據(jù)牛頓第二定律得，mgsinθ?f=ma1

解得滑動(dòng)摩擦力f=mgsinθ?ma1=600×0.6?60×4N=120N

答：(1)運(yùn)動(dòng)員下滑過程中的加速度大小為4m/s2；

(2)滑板與坡面間的滑動(dòng)摩擦力大小為120N；

(3)運(yùn)動(dòng)員在水平路面上滑行的時(shí)間為8

【解析】(1)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式求出運(yùn)動(dòng)員下滑過程中的加速度；

(2)根據(jù)牛頓第二定律求出滑動(dòng)摩擦力的大?。?/p>

(3)根據(jù)滑動(dòng)摩擦力的大小求出動(dòng)摩擦因數(shù)，通過速度時(shí)間公式求出到達(dá)底端的速度，根據(jù)牛頓第二定律求出在水平面上的加速度，再結(jié)合速度時(shí)間公式求出在水平面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁。

10.【答案】解：(1)升降機(jī)勻速上升時(shí)，體重計(jì)的讀數(shù)為：F1=G=mg=60×10N=600N；

(2)當(dāng)升降機(jī)以6m/s2的加速度勻加速上升時(shí)，以人為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律得：F2?mg=ma1，

代入解得：F2=960N；

根據(jù)牛頓第三定律得到人對(duì)體重計(jì)的壓力大小等于960N，即體重計(jì)的讀數(shù)為960N；

(3)當(dāng)升降機(jī)以3m/s2的加速度勻加速下降時(shí)，以人為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律得：mg?F3=ma3，

代入解得：F3=420N；

根據(jù)牛頓第三定律得到體重計(jì)的讀數(shù)為420N。

答：(1)升降機(jī)勻速上升時(shí)體重計(jì)的讀數(shù)600【解析】本題主要是考查了失重和超重的知識(shí)，主要是利用牛頓第二定律進(jìn)行解答；利用牛頓第二定律答題時(shí)的一般步驟是：確定研究對(duì)象、進(jìn)行受力分析、進(jìn)行正交分解、在坐標(biāo)軸上利用牛頓第二定律建立方程進(jìn)行解答；掌握超重和失重的條件。

11.【答案】解：(1)長(zhǎng)木板所受的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力，大小為：

f=μmg=0.1×1×10N=1N

方向向右，如圖所示．

(2)對(duì)滑塊，由牛頓第二定律得：μmg=ma

得出：a=μg=1m/s2

(3)以木板為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律：μmg=Ma′

可得出木板的加速度為：a′=0.5m/s2

設(shè)經(jīng)過時(shí)間t，滑塊和長(zhǎng)木板達(dá)到共同速度v，則滿足：

對(duì)滑塊有：v=v0?at

對(duì)長(zhǎng)木板有：v=a′t

由以上兩式得：滑塊和長(zhǎng)木板達(dá)到的共同速度為：v=1.2m/s，t=2.4s

(4)小滑塊與長(zhǎng)木板速度相等時(shí)，木板前進(jìn)的位移為：x1=v2t

滑塊前進(jìn)的位移為：x2=v0+v2t

小滑塊相對(duì)長(zhǎng)木板上滑行的距離為：L=x2?x1=v02【解析】(1)滑塊在木板上滑動(dòng)過程中，長(zhǎng)木板受到滑塊施加的滑動(dòng)摩擦力，而滑動(dòng)摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反，根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式求摩擦力大??；

(2)對(duì)滑塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律求滑塊的加速度；

(3)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)速度公式求得達(dá)到共同速度的時(shí)間和速度．

(4)利用位移時(shí)間公式求得小滑塊相對(duì)長(zhǎng)木板上滑行的距離L．

本題涉及兩個(gè)物體的動(dòng)力學(xué)問題，除了隔離研究?jī)蓚€(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況外，關(guān)鍵是找出兩個(gè)物體之間的速度關(guān)系．也可以根據(jù)動(dòng)量守恒定律和動(dòng)能定理研究．

12.【答案】解：

(1)沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律得mgsinθ+μmgcosθ=ma1

a1=gsinθ+μgcosθ=10×0.6+0.25×10×0.8=8

m/s2

方向沿斜面向下

(2)物體沿斜面勻減速上滑到速度為零

由v02=2a1x

解得x=1m

(3)物體沿斜面返回下滑時(shí)mgsinθ?μmgcosθ=ma2

解得：a2=4

m/s2

由v2=2a2x【解析】(1)對(duì)物體受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可求得物體的加速度；

(2)由題意可知，物體到達(dá)最高點(diǎn)的速度為零；根據(jù)速度和位移關(guān)系可求得物體上滑的位移；

(3)對(duì)下滑過程由牛頓第二定律可求得下滑的加速度，再由速度和位移公式可求得返回的速度．

本題考查牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的應(yīng)用，要注意明確受力分析及運(yùn)動(dòng)過程分析的重要性，明確上滑和下滑過程的加速度大小不同．

13.【答案】解：(1)從A到B的過程，根據(jù)牛頓第二定律有：mgsin37°?μ解得：a=4m/s下滑到B點(diǎn)時(shí)的速度：vB解得：vB

=4m/s(2)滑上長(zhǎng)木板時(shí)：

對(duì)物體，由牛頓第二定律得：μ

解得a1=μ對(duì)長(zhǎng)木板，由牛頓第二定律得：μ

解得a2=?1m/s(3)設(shè)經(jīng)過時(shí)間t，物體和長(zhǎng)木板速度相等，即：

vB?a1此時(shí)物體的位移s1長(zhǎng)木板的位移s2物體在長(zhǎng)木板上滑行的最大距離d=?s1??答：(1)到達(dá)斜面底端B點(diǎn)時(shí)的速度大小為4m/s；(2)物體的加速度大小為3m/s2

；長(zhǎng)木板的加速度大小1m/s2?

(3)

【解析】本題考查了動(dòng)力學(xué)中的滑塊模型，關(guān)鍵理清木塊和木板的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式綜合求解。(1)從A到B的過程，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度，根據(jù)速度位移公式求B的速度；(2)木塊在木板上運(yùn)動(dòng)受到摩擦力，由牛頓第二定律求解加速度；(3)由兩物體的運(yùn)動(dòng)情況分別求得各自的位移，位移差即為物體相對(duì)長(zhǎng)木板的距離。

14.【答案】解：(1)AB具有相同的加速度，由圖可知B的加速度為：a=ΔvΔt=20.5m/s2=4m/s2

(2)設(shè)繩的拉力為T，對(duì)B由牛頓第二定律：Mg?T=Ma，

解得：T=Mg?Ma=1×10N?1×4N=6N，

AB位移相同則由圖可知A上升階段，B的位移為：x=2×0.52m=0.5m

故繩的拉力對(duì)A做功為：W=Fx=6×0.5J=3J

(3)由圖可知后0.25s時(shí)間A的加速度為：

此過程A只受摩擦力和重力：

μmgcosθ+mgsinθ=ma′

解得：μ=a′?gsinθgcosθ=0.25

前0.5s內(nèi)A受到重力．支持力．摩擦力和拉力的作用，沿斜面的方向：

T?mgsinθ?μmgcosθ=ma

代入數(shù)據(jù)得：m=0.5kg

(4)全程位移為：

s=12×2×0.75m=0.75m

故摩擦力做功為：

Wf=?μmgcosθs=?0.25×0.5×10×0.8×0.75J=?0.75J

答：(1)B下落的加速度大小a為4m/s2；

(2)A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的過程中，繩的拉力對(duì)A做的功W為3J；【解析】AB具有相同的加速度，由題可得加速度．

對(duì)B由牛頓第二定律可得繩的拉力，進(jìn)而可得對(duì)A的功．

由牛頓第二定律可得A受到的摩擦力，進(jìn)而可得A與斜面的摩擦因數(shù)．

由功的公式可得摩擦力做的功

本題是綜合性比較強(qiáng)的題目，需要熟練掌握運(yùn)動(dòng)學(xué)，功的計(jì)算，要求同學(xué)們能正確分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，能根據(jù)速度時(shí)間圖象求解加速度和位移，難度較大

15.【答案】解：(1)根據(jù)牛頓第二定律有：mgsinθ?μmgcosθ=ma，

代入數(shù)據(jù)解之得：a=2m/s2；

(2)根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：v2=2aL，

代入數(shù)據(jù)解之得：v=2m/s，

(3)根據(jù)動(dòng)能定理有：?μmgx=0?12mv2，

代入數(shù)據(jù)解之得：x=0.4m。

答：(1)小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為2m/s2；

(2)【解析】解題的關(guān)鍵是分清物理過程，選擇正確的公式解答，一般運(yùn)用能量的觀點(diǎn)解題比運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題要簡(jiǎn)單。

(1)以小物塊為研究對(duì)象，利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律列式求解；

(2)小物塊從A到C做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律求解；

(3)小物塊在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離可利用動(dòng)能定理求解。

16.【答案】解：(1)滑塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，由機(jī)械能守恒定律得

mgR=12mvB2；

解得vB=2gR=2

m/s

在B點(diǎn)，由牛頓第二定律得：FN?mg=mvB2R

代入解得，F(xiàn)N=60N

由牛頓第三定律可知，滑塊對(duì)軌道的壓力大小為FN′=FN=60

N，方向豎直向下．

(2)滑塊從B運(yùn)動(dòng)到C的過程中，根據(jù)牛頓第二定律得

μmg=ma

又v02?vB2=2aL，聯(lián)立以上兩式解得μ=0.3

(3)設(shè)滑塊從B運(yùn)動(dòng)到C的時(shí)間為t，加速度

a=μg=3

m/s2．

由v0=vB+at，得t=v0?vBa=4?23【解析】本題是機(jī)械能守恒定律、向心力、牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合應(yīng)用，容易出錯(cuò)的地方是：Q=μmgL，應(yīng)根據(jù)相對(duì)位移求解摩擦生熱．

(1)滑塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，只有重力做功，根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出滑塊到達(dá)底端B時(shí)的速度．滑塊經(jīng)過B時(shí)，由重力和軌道的支持力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解滑塊對(duì)軌道的壓力；

(2)滑塊滑上傳送帶后向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，由題，滑塊滑到傳送帶的右端C時(shí)，其速度恰好與傳送帶的速度相同，根據(jù)動(dòng)能定理或牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

(3)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出滑塊從B到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，即可求出此時(shí)間內(nèi)傳送帶的位移，得到滑塊與傳送帶的相對(duì)位移，摩擦而產(chǎn)生的熱量Q等于滑動(dòng)摩擦力與相對(duì)位移大小的乘積．

17.【答案】解：受力分析如圖所示：

；

可沿斜面向上為x軸正方向，垂直斜面向上為y軸正方向建立直角坐標(biāo)系，將重力向x軸及y軸分解，因物體處于平衡狀態(tài)，由共點(diǎn)力的平衡條件可知：

平行于斜面方向：F?mgsinα?f=0；

垂直于斜面方向：FN?mgcosα=0；

其中f=μFN；

即：拉力F的大小為16N。

【解析】本題考查了共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用、摩擦力的判斷與計(jì)算；斜面模型是高中物理常見模型之一，不但要掌握斜面上物體的受力分析方法，還要注意相應(yīng)幾何知識(shí)的應(yīng)用；若物體受力較多時(shí)，一般可以運(yùn)用正交分解法列式。對(duì)物體受力分析可知，物體受重力、支持力、拉力及摩擦力；因物體做勻速運(yùn)動(dòng)，故物體受力平衡，則利用正交分解法可建立平衡方程求得F。

18.【答案】解：(1)以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況：小球受到重力mg、彈簧的拉力F和斜面的支持力N，作出力圖，如圖．

作出F和N的合力，由平衡條件可知，F(xiàn)和N的合力與重力mg大小相等，方向相反．由對(duì)稱性可知，N=F，則有

2Ncos30°=mg

解得：N=mg2cos30?°=10N

(2)由胡克定律得

F=kx

解得：x=Nk=10200=0.05m

(3)彈簧被剪斷的瞬間，根據(jù)牛頓第二定律得：

mgsin30°=ma

解得：a=gsin30°=5m/s2

方向：沿斜面向下．

答：(1)【解析】以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況可知：小球受到重力、彈簧的拉力和斜面的支持力，作出力圖，由平衡條件求出N，根據(jù)胡克定律求解彈簧的伸長(zhǎng)量，彈簧被剪斷的瞬間，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度．

本題解題關(guān)鍵是分析物體的受力情況，作出力圖．此題運(yùn)用合成法進(jìn)行求解，也可以根據(jù)正交分解法處理．

19.【答案】解：當(dāng)F最大時(shí)，地面對(duì)B的支持力為零，根據(jù)牛頓第二定律有：

Ncos37°=Mg，

解得：N=54Mg，

則B的最大加速度a=Nsin37°M=34g

對(duì)整體，根據(jù)牛頓第二定律得：

F=2Ma=1.5Mg

即F的最大值為1.5Mg．

答：要使【解析】隔離對(duì)B分析，抓住臨界情況，即地面對(duì)N的支持力為零，根據(jù)牛頓第二定律B的最大加速度，再對(duì)整體根據(jù)牛頓第二定律求出F的最大值．

解決本題的關(guān)鍵抓住臨界情況，即地面對(duì)B的支持力為零，結(jié)合牛頓第二定律，運(yùn)用整體法和隔離法進(jìn)行求解．

20.【答案】解：(1)物塊A、B分離時(shí)，對(duì)B根據(jù)牛頓第二定律可知：F?μmg=ma，解得：F=ma+μmg=3×2N+0.5×30N=21N

(2)A、B靜止時(shí)，對(duì)A、B：根據(jù)平衡條件可知：kx1=2μmg，A、B分離時(shí)，對(duì)A根據(jù)牛頓第二定律可知：kx2

【解析】本題考查牛頓第二定律的應(yīng)用，要注意從受力角度看，兩物體分離的條件是兩物體間的正壓力為0；從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度看，一起運(yùn)動(dòng)的兩物體恰好分離時(shí)，兩物體在沿水平方向上的加速度和速度仍相等。

(1)明確A、B分離時(shí)，B對(duì)A的作用力為0，對(duì)物體B運(yùn)用牛頓第二定律列式得出F與加速度的關(guān)系式，從求求出F的大?。?/p>

(2)根據(jù)胡克定律分析彈簧的彈力與壓縮量之間的關(guān)系，從而確定位移，再根據(jù)位移公式即可求得時(shí)間。

21.【答案】解：(1)對(duì)煤塊由牛頓第二定律：μ1