2019版物理創(chuàng)新江蘇專用版：第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 能力課 活頁(yè)作業(yè) 含答案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精活頁(yè)作業(yè)(時(shí)間：40分鐘）一、單項(xiàng)選擇題1。（2017·江蘇揚(yáng)州中學(xué)期初考）如圖1所示,鋼鐵構(gòu)件A、B疊放在平板卡車的水平底板上,卡車底板和B間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，μ1〉μ2，卡車剎車的最大加速度為a,a〉μ1g,可以認(rèn)為最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等?？ㄜ囇仄街惫沸旭偼局杏龅骄o急情況時(shí),要求其剎車后在s0距離內(nèi)能安全停下,則汽車運(yùn)行的速度不能超過(guò)（）圖1A。eq\r（2as0） B。eq\r(2μ2gs0）C.eq\r（2μ1gs0) D。eq\r(（μ1＋μ2）gs0)解析因卡車底板和B間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1大于A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，則要使汽車安全停下來(lái)最大加速度為a＝μ2g，根據(jù)v2＝2ax可得v＝eq\r(2as0)＝eq\r（2μ2gs0）。答案B2.如圖2所示，A、B兩個(gè)物體疊放在一起，靜止在粗糙水平地面上，物體B與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1＝0。1，物體A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0。2。已知物體A的質(zhì)量m＝2kg，物體B的質(zhì)量M＝3kg，重力加速度g取10m/s2.現(xiàn)對(duì)物體B施加一個(gè)水平向右的恒力F，為使物體A與物體B相對(duì)靜止，則恒力的最大值是（物體間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）(）圖2A。20N B.15N C.10N D。5N解析對(duì)物體A、B整體，由牛頓第二定律得Fmax－μ1（m＋M)g＝(m＋M）a；對(duì)物體A，由牛頓第二定律得μ2mg＝ma；聯(lián)立解得Fmax＝(m＋M)(μ1＋μ2）g，代入相關(guān)數(shù)據(jù)得Fmax＝15N，選項(xiàng)B正確.答案B3。如圖3所示，足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面夾角為θ，以速度v0逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在傳送帶的上端輕輕放置一個(gè)質(zhì)量為m的小木塊，小木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ<tanθ，則圖中能客觀地反映小木塊的速度隨時(shí)間變化關(guān)系的是（)圖3解析開始階段,木塊受到豎直向下的重力、垂直斜面向上的支持力和沿傳送帶向下的摩擦力作用，做加速度為a1的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1所以a1＝gsinθ＋μgcosθ木塊加速至與傳送帶速度相等時(shí)，由于μ〈tanθ，則木塊不會(huì)與傳送帶保持相對(duì)靜止而勻速運(yùn)動(dòng)，之后木塊繼續(xù)加速，所受滑動(dòng)摩擦力變?yōu)檠貍魉蛶蛏?，做加速度為a2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，這一階段由牛頓第二定律得mgsinθ－μmgcosθ＝ma2所以a2＝gsinθ－μgcosθ根據(jù)以上分析,有a2<a1，所以選項(xiàng)D正確。答案D4。(2017·江蘇省南通市、泰州市、揚(yáng)州市高三第三次模擬考試)如圖4甲所示,長(zhǎng)木板B靜置于光滑水平面上，其上放置物塊A。木板B受到水平拉力F作用時(shí)，其加速度a與拉力F的關(guān)系圖象如圖乙所示，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則物塊A的質(zhì)量為（）圖4A。4kg B。3kg C.2kg D.1kg解析當(dāng)F≤4N時(shí)，A、B一起向右加速運(yùn)動(dòng),F＝（mA＋mB)a，由圖乙知mA＋mB＝4kg；當(dāng)F>4N時(shí)，A、B相對(duì)滑動(dòng)，B向右做加速直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)－μmAg＝mBaB，即aB＝eq\f(1，mB)F－eq\f(μmAg,mB)，由圖乙知mB＝1kg，所以mA＝3kg，選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤。答案B二、多項(xiàng)選擇題5.［2017·江蘇?。ㄐ熘荨⑺捱w、連云港、淮安）四市聯(lián)考］圖5甲中,兩滑塊A和B疊放在光滑水平地面上，A的質(zhì)量為m1,B的質(zhì)量為m2。設(shè)A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，作用在A上的水平拉力為F，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.圖乙為F與μ的關(guān)系圖象,其直線方程為F＝eq\f（m1（m1＋m2）g，m2）μ。下列說(shuō)法正確的有()圖5A.μ和F的值位于a區(qū)域時(shí)，A、B相對(duì)滑動(dòng)B.μ和F的值位于a區(qū)域時(shí)，A、B相對(duì)靜止C.μ和F的值位于b區(qū)域時(shí)，A、B相對(duì)滑動(dòng)D.μ和F的值位于b區(qū)域時(shí),A、B相對(duì)靜止解析當(dāng)AB之間摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力時(shí)，兩者正好相對(duì)運(yùn)動(dòng)，對(duì)整體有F＝(m1＋m2）a，對(duì)B物體μm1g＝m2a，解得F＝eq\f(m1（m1＋m2），m2）μ,所以只要μ和F的值滿足F＝eq\f(m1（m1＋m2）,m2)μ,兩者恰好相對(duì)靜止，如果μ和F的值位于a區(qū)域，則發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),μ和F的值位于b區(qū)域，則相對(duì)靜止。所以選項(xiàng)A、D正確。答案AD6。（2017·江蘇泰州市姜堰區(qū)高三下學(xué)期期中)如圖6所示，傳送帶的水平部分長(zhǎng)為L(zhǎng)，傳動(dòng)速率為v，在其左端無(wú)初速釋放一小木塊，若木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則木塊從左端運(yùn)動(dòng)到右端的時(shí)間可能是(）圖6A.eq\f（L，v）＋eq\f（v，2μg) B.eq\f（L，v)C。eq\r（\f（2L,μg）） D.eq\f(2L，v)解析①當(dāng)木塊一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)：若木塊一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)到達(dá)右端時(shí)的速度還未達(dá)到v，根據(jù)牛頓第二定律得μmg＝ma,根據(jù)L＝eq\f（1,2）at2,解得t＝eq\r(\f(2L，μg）），選項(xiàng)C正確；若木塊一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng)到達(dá)右端時(shí)的速度剛好為v，根據(jù)L＝eq\f（v，2)t,解得t＝eq\f(2L,v)，選項(xiàng)D正確，B錯(cuò)誤；②當(dāng)木塊先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，再做勻速直線運(yùn)動(dòng),勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間eq\f(v，a），勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移eq\f(v2,2a),則勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移L－eq\f（v2,2a)，則勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間eq\b\lc\（\rc\）(\a\vs4\al\co1(\f(L－\f（v2，2a),v)）)，則總時(shí)間為eq\f（L，v）＋eq\f（v，2μg)，選項(xiàng)A正確。答案ACD7。如圖7所示，質(zhì)量為M＝2kg、長(zhǎng)為L(zhǎng)＝2m的長(zhǎng)木板靜止放置在光滑水平面上,在其左端放置一質(zhì)量為m＝1kg的小木塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）,小木塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0。2。先相對(duì)靜止，然后用一水平向右F＝4N的力作用在小木塊上，經(jīng)過(guò)時(shí)間t＝2s,小木塊從長(zhǎng)木板另一端滑出，g取10m/s2，則（）圖7A。滑出瞬間木塊速度2m/sB?；鏊查g木塊速度4m/sC。滑出瞬間木板速度2m/sD。滑出瞬間木板速度4m/s解析小木塊加速度a1＝eq\f(F－μmg，m）＝eq\f（4－2,1）m/s2＝2m/s2,木板加速度a2＝eq\f（μmg，M）＝1m/s2，脫離瞬間小木塊速度v1＝a1t＝4m/s，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；木板速度v2＝a2t＝2m/s，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。答案BC8。如圖8,一個(gè)質(zhì)量為m＝1kg的長(zhǎng)木板置于光滑水平地面上,木板上放有質(zhì)量分別為mA＝1kg和mB＝2kg的A、B兩物塊。A、B兩物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ＝0。2.若現(xiàn)用水平恒力F作用在A物塊上，取重力加速度g＝10m/s2，滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力，則下列說(shuō)法正確的是(）圖8A.當(dāng)F＝2N時(shí)，A物塊和木板開始相對(duì)滑動(dòng)B。當(dāng)F＝1N時(shí)，A、B兩物塊都相對(duì)木板靜止不動(dòng)C。若F＝4N,則B物塊所受摩擦力大小為eq\f(4，3）ND。若F＝6N,則B物塊的加速度大小為1m/s2解析假設(shè)A、B兩物塊一起運(yùn)動(dòng)，對(duì)整體有F＝（m＋mA＋mB）a，對(duì)B有fB＝mBa，且fB≤μmBg,對(duì)A有F－fA＝mAa,且fA≤μmAg，對(duì)B和木板整體fA＝（m＋mB)a，解得F≤eq\f(8,3）N，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)F>eq\f(8，3)N時(shí),A與長(zhǎng)木板相對(duì)運(yùn)動(dòng)，B和長(zhǎng)木板一起運(yùn)動(dòng),若F＝4N，B和長(zhǎng)木板一起運(yùn)動(dòng),則μmAg＝（m＋mB）a1,fB1＝mBa1，解得fB1＝eq\f（4，3）N，故選項(xiàng)C正確;若F＝6N,則B物塊加速度大小為a1＝eq\f(2，3）m/s2，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案BC9。(2016·江蘇單科)如圖9所示，一只貓?jiān)谧肋吤偷貙⒆啦紡聂~缸下拉出，魚缸最終沒(méi)有滑出桌面，若魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相等，則在上述過(guò)程中（)圖9A.桌布對(duì)魚缸摩擦力的方向向左B.魚缸在桌布上的滑動(dòng)時(shí)間和在桌面上的相等C。若貓?jiān)龃罄?魚缸受到的摩擦力將增大D.若貓減小拉力，魚缸有可能滑出桌面解析桌布對(duì)魚缸摩擦力的方向向右,選項(xiàng)A錯(cuò)誤；各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，魚缸的質(zhì)量為m,由牛頓第二定律可得魚缸在桌布和桌面上滑動(dòng)的加速度大小相同，均為a＝μg，魚缸離開桌布時(shí)的速度為v，則魚缸在桌布上和在桌面上滑動(dòng)時(shí)間均為t＝eq\f（v，μg)，選項(xiàng)B正確;貓?jiān)龃罄r(shí)，魚缸受到的摩擦為f＝μmg不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若貓減小拉力，魚缸在桌布上加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變長(zhǎng),離開桌布時(shí)的速度v＝μgt增大,加速運(yùn)動(dòng)的位移x1＝eq\f(1,2)μgt2增大，且魚缸在桌面上減速滑行的位移x2＝eq\f(v2,2μg）也增大，則魚缸有可能滑出桌面，選項(xiàng)D正確。答案BD三、計(jì)算題10。如圖10甲所示,水平傳送帶沿順時(shí)針?lè)较騽蛩龠\(yùn)轉(zhuǎn)。從傳送帶左端P先后由靜止輕輕放上三個(gè)物體A、B、C，物體A經(jīng)tA＝9.5s到達(dá)傳送帶另一端Q，物體B經(jīng)tB＝10s到達(dá)傳送帶另一端Q，若釋放物體時(shí)刻作為t＝0時(shí)刻，分別作出三物體的v－t圖象如圖乙、丙、丁所示，求：圖10(1)傳送帶的速度大小v0；(2）傳送帶的長(zhǎng)度L；(3）物體A、B、C與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(4)物體C從傳送帶左端P到右端Q所用的時(shí)間tC。解析(1)物體A與B先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，然后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明物體的速度與傳送帶的最終速度相等，所以由圖乙、丙可知傳送帶的速度大小是4m/s。（2）v－t圖線與t軸圍成圖形的面積表示物體的位移，所以A的位移xA＝36m，傳送帶的長(zhǎng)度L與A的位移相等，也是36m。(3)（4）A的加速度aA＝eq\f（ΔvA,t1)＝4m/s2由牛頓第二定律得μAmg＝maA，所以μA＝eq\f（aA,g）＝0.4同理，B的加速度aB＝eq\f（ΔvB，t2）＝2m/s2，μB＝eq\f(aB，g）＝0.2設(shè)物體C從傳送帶左端P到右端Q所用的時(shí)間為tC,則L＝eq\f（0＋vC，2）tCtC＝eq\f(2L，vC）＝24sC的加速度aC＝eq\f（ΔvC,tC）＝eq\f(1，8）m/s2，μC＝eq\f(aC,g)＝0.0125。答案(1)4m/s(2)36m(3)0.40。20.0125(4)24s11.(2017·南師大附中）如圖11所示，有兩個(gè)高低不同的水平面,高水平面光滑，低水平面粗糙.一質(zhì)量為5kg、長(zhǎng)度為2m的長(zhǎng)木板靠在高水平面邊緣A點(diǎn),其表面恰好與高水平面平齊，長(zhǎng)木板與低水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0。05。一質(zhì)量為1kg可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊靜止放置，距A點(diǎn)距離為3m。現(xiàn)用大小為6N、水平向右的外力拉小滑塊,當(dāng)小滑塊運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)撤去外力，滑塊以此時(shí)的速度滑上長(zhǎng)木板，滑塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0。5,取g＝10m/s2。求：圖11(1)滑塊滑動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2）滑塊滑動(dòng)到長(zhǎng)木板上時(shí)，滑塊和長(zhǎng)木板的加速度大小分別為多少?(3)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明滑塊能否從長(zhǎng)木板的右端滑出。解析(1)設(shè)m、F分別為滑塊的質(zhì)量和受到的拉力，a為滑塊的加速度,v為滑塊滑到A點(diǎn)時(shí)的速度大小,L0為滑塊在高水平面上運(yùn)動(dòng)位移.根據(jù)牛頓第二定律有F＝ma根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v2＝2aL0聯(lián)立方程解得v＝6m/s（2)設(shè)M為長(zhǎng)木板的質(zhì)量，a1、a2分別是此過(guò)程中滑塊和長(zhǎng)木板的加速度，μ1、μ2分別是滑塊與長(zhǎng)木板間和長(zhǎng)木板與低水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)根據(jù)牛頓第二定律得對(duì)滑塊有：μ1mg＝ma1代入數(shù)據(jù)解得a1＝5m/s2對(duì)長(zhǎng)木板有:μ1mg－μ2(m＋M)g＝Ma2解得a2＝0。4m/s2(3）設(shè)小滑塊不滑出長(zhǎng)木板,從小滑塊滑上長(zhǎng)木板到兩者相對(duì)