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2020-2021學(xué)年高中物理必修第一冊(cè)第四章《運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系》
測(cè)試卷
選擇題(共21小題)
1.如圖所示,質(zhì)量均為2kg的木塊A和B靜止在傾角為30°的光滑斜面上,此時(shí)A、B
間恰好沒(méi)有彈力,則剪斷細(xì)繩的瞬間A、B間的彈力為()
A.0B.5NC.IOND.20N
2.下列力學(xué)單位中,都是國(guó)際單位制中基本單位的是()
A.kg、m、sB.N>m^sC.N、kg、mD.kg^J、s
3.I960年10月第十一屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)確定了國(guó)際通用的國(guó)際單位制,簡(jiǎn)稱SI制。國(guó)際單
位制共有七個(gè)基本單位,其中力學(xué)單位制中的3個(gè)基本單位是()
①kg②m/s③N④m⑤s⑥N/m⑦m/s?⑧N?s
A.①④⑤B.①③④C.②③⑦D.⑤⑥⑧
4.如圖所示,物塊在沿斜面向上的拉力F作用下運(yùn)動(dòng),改變F大小,物塊的加速度a也隨
之變化,根據(jù)表格中的信息可以知道()
拉力F/N22252831
加速度aCnrs")1.02.54.05.5
A.物塊的質(zhì)量m
B.斜面的傾角。
C.斜面一定是光滑的
D.物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)
5.在光滑固定斜面的底端固定一輕質(zhì)彈簧,一質(zhì)量為m的小球自斜面上的某一位置靜止釋
放,小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度a與其位移x之間的關(guān)系如圖所示。彈簧始終處于彈性
限度內(nèi),則在此過(guò)程中彈簧的最大壓縮量為()
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2x?x
A.xoB.2xoC.(V3+1)xoD.3xo
6.如圖,重為100N的木箱放在水平地板上,至少要用35N的水平拉力,才能使它從原地
開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。木箱從原地移動(dòng)以后,用30N的水平拉力,就可以使木箱繼續(xù)做勻速直線運(yùn)
動(dòng)。當(dāng)用65N的水平力拉著木箱運(yùn)動(dòng)時(shí),木箱的加速度為(取g=10m/s2)()
A.6.5m/s2B.3.5m/s2C.3.0m/s2D.0.3m/s2
7.如圖,“神州”系列航天飛船返回艙返回地面的示意圖,其過(guò)程可簡(jiǎn)化為:打開(kāi)降落傘一
段時(shí)間后,整個(gè)裝置勻速下降,為確保安全著陸,需點(diǎn)燃返回艙的緩沖火箭,在火箭噴
氣過(guò)程中返回艙做減速直線運(yùn)動(dòng),則()
A.返回艙在噴氣過(guò)程中處于失重狀態(tài)
B.返回艙在噴氣過(guò)程中減速的主要原因是空氣阻力
C.返回艙在噴氣過(guò)程中所受合外力可能做正功
D.火箭開(kāi)始噴氣瞬間傘繩對(duì)返回艙的拉力變小
8.如圖所示,將質(zhì)量為m=0.2kg的物體用兩個(gè)完全一樣的豎直輕彈簧固定在升降機(jī)內(nèi),當(dāng)
升降機(jī)以3m/s2的加速度加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)上面彈簧對(duì)物體的拉力為0.8N;當(dāng)升降機(jī)和物
體都以6m/s2的加速度向上運(yùn)動(dòng)時(shí),上面彈簧的拉力為()
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A.1.1NB.1.3NC.1.5ND.1.7N
9.如圖所示,在水平地面上有一輛小車,小車內(nèi)底面水平且光滑,側(cè)面豎直且光滑。球A
用輕繩懸掛于右側(cè)面細(xì)線與豎直方向的夾角為37°,小車左下角放置球B,并與左側(cè)面
接觸。小車在沿水平面向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,A與右側(cè)面的彈力恰好為零。設(shè)小車的質(zhì)量為
M,兩球的質(zhì)量均為m,則()
A.球A和球B受到的合力不相等
B.小車的加速度大小為6m/s2
C.地面對(duì)小車的支持力大小為(M+m)g
D.小車對(duì)球B的作用力大小為1.25mg
10.如圖所示,質(zhì)量為m的小球用兩根細(xì)線連接,細(xì)線OA的另一端連接在車廂頂,細(xì)線
OB另一端連接于側(cè)壁,細(xì)線OA與豎直方向的夾角為。=37°,OB保持水平,重力加
速度大小為g,車向左做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)OB段細(xì)線拉力為OA段拉力的兩倍時(shí),小車的加
速度大小為()
537
A.gB.C./D./
11.下列關(guān)于慣性的說(shuō)法中正確的是()
A.汽車的質(zhì)量越大,慣性越大
B.汽車的速度越大,慣性越大
C.汽車靜止時(shí),車上的乘客沒(méi)有慣性
D.以上說(shuō)法都不對(duì)
12.如圖甲,學(xué)校趣味運(yùn)動(dòng)會(huì)上某同學(xué)用乒乓球拍托球跑,球、球拍與人保持相對(duì)靜止,球
拍與水平方向的夾角為。,圖乙是在傾角為。的靜止斜面上用豎直擋板擋住與甲圖中相
同的球,忽略空氣阻力和一切摩擦,下列說(shuō)法正確的是()
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0
A.該同學(xué)可能托著球做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B.該同學(xué)可能托著球做變加速直線運(yùn)動(dòng)
C.球拍和斜面對(duì)球的彈力一定相等
D.中圖中球所受合力大于乙圖中擋板對(duì)球的彈力
13.如圖所示,光滑水平面上有質(zhì)量為m足夠長(zhǎng)的木板,木板上放一質(zhì)量也為m、可視為
質(zhì)點(diǎn)的小木塊?,F(xiàn)分別使木塊獲得向右的水平初速度vo和2vo,兩次運(yùn)動(dòng)均在木板上留
下劃痕,則兩次劃痕長(zhǎng)度之比為()
--A
n
A.1:4B.1:4V2C.1:8D.1:12
14.如圖所示,質(zhì)量分別為2m和m的兩個(gè)小球A、B間用輕彈簧相連,用細(xì)線拉著小球A
使它們一起豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為g(g為重力加速度),某時(shí)刻突
然撤去拉力F,則在撤去拉力F的瞬間,A、B兩球的加速度大小分別為()
4-
Vs
BCm
A.g,gB.2g,gC.3g,0D.2g,0
15.從牛頓第一定律可直接演繹得出()
A.質(zhì)量是物體慣性的量度
B.一個(gè)物體的加速度與所受合外力成正比
C.物體的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持
D.物體有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)
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16.如圖甲所示,放在固定斜面上的物塊,受到方向沿斜面向上的拉力F的作用,力F的
大小與時(shí)間t的關(guān)系如乙圖所示;物塊的運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系如丙圖所示,6s后的
速度圖象沒(méi)有畫出,g取10m/s2,下列說(shuō)法正確的是
()
B.物塊在前2s內(nèi)受到的靜摩擦力大小為20N
C.物塊在4?6s內(nèi)受到的摩擦力大小為30N
D.物塊在2?6s內(nèi)的平均速度大小為2.5m/s
17.如圖所示,兩塊長(zhǎng)方體滑塊A和B疊放在傾角為。的斜面體C上。已知A、B質(zhì)量分
別為mi和m2,A與C的動(dòng)摩擦因數(shù)為囚,B與A的動(dòng)摩擦因數(shù)為四,兩滑塊AB在斜
面體上以相同加速度自由下滑,斜面體C在水平地面上始終保持靜止,則下列說(shuō)法正確
的是()
A.斜面C受到地面的靜摩擦力方向水平向右
B.滑塊A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)川=tan。
C.滑塊A受到斜面對(duì)其摩擦力的大小為(mi+m2)gcosO
D.滑塊B所受的摩擦力大小為|J2m2gcos0
18.可以用來(lái)測(cè)量國(guó)際單位制規(guī)定的三個(gè)力學(xué)基本物理量的儀器是下列哪一組()
A.米尺、彈簧秤、秒表
B.米尺、測(cè)力計(jì)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
C.量筒、天平、秒表
D.米尺、天平、秒表
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19.關(guān)于對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解,下列說(shuō)法正確的是()
A.運(yùn)動(dòng)越快的汽車越不容易停下來(lái),是因?yàn)槠囘\(yùn)動(dòng)得越快,慣性就越大
B.人從水平地面上猛地豎直向上跳起,地面對(duì)人的支持力將會(huì)大于人對(duì)地面的壓力
C.物體的加速度方向有時(shí)與合外力方向相同,有時(shí)與合外力方向相反
D.N/kg與m/s2都是加速度的國(guó)際制單位
20.如圖所示,一輕彈簧一端系在墻上O點(diǎn),自由伸長(zhǎng)到B點(diǎn)。今將一質(zhì)量為m的小物塊
靠著彈簧,將其壓縮到A點(diǎn),然后釋放,小物塊能在水平面上運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)靜止。物體與
水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定,下列說(shuō)法中正確的是()
AAB
0m
III
/7777777777/777/77777777Z77777777777/
A.物體從A到B速度越來(lái)越大,從B到C速度越來(lái)越小
B.物體從A到B先加速后減速,從B到C速度越來(lái)越小
C.物體從A到B加速度先增大后減小,從B到C加速度變小
D.物體從A到B加速度先減小后增大,從B到C加速度增大
21.如圖所示,A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m,靜止疊放在水平地面上。A、B間的
動(dòng)摩擦因數(shù)為H,B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力
加速度為g?,F(xiàn)對(duì)A施加一水平拉力F,則()
A.當(dāng)F<2Rmg時(shí),A、B都相對(duì)地面靜止
c1
B.當(dāng)F=卬ng時(shí),A的加速度為
C.當(dāng)F>3pmg時(shí),A相對(duì)B滑動(dòng)
D.隨著F的增大,B的加速度會(huì)超過(guò)]“g
二.多選題(共2小題)
22.如圖為某工程車的卸貨裝置,該裝置為一能夠直接將貨物傳送到地面的傾角為。的傳
送帶。該裝置在正常工作時(shí)沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng),傳送帶的速度為v,卸貨工人將質(zhì)量
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均為m的貨物無(wú)初速度地放在傳送帶頂端,已知貨物與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為H.則
貨物在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律可能是()
23.如圖所示,一輕質(zhì)彈簧一端系在墻上的0點(diǎn),自由伸長(zhǎng)到B點(diǎn)。今用一小物體m把彈
簧壓縮到A點(diǎn),然后釋放,小物體能運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)靜止,物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)
恒定,試判斷下列說(shuō)法中不正確的是()
7,_____ABC
/,,_,_,_,_¥_,,,,,,,,,,,_,_,_,-_,_,_,_,,-
A.物體從A到B速度越來(lái)越大,從B到C速度越來(lái)越小
B.物體從A到B速度越來(lái)越小,從B到C加速度不變
C.物體從A到B先加速后減速,從B到C一直減速運(yùn)動(dòng)
D.物體在B點(diǎn)受到的合外力為零
三.填空題(共7小題)
24.傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)和火車站,如圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖??嚲o的傳
送帶AB始終保持恒定的速率V運(yùn)行,將行李無(wú)初速度地放在A處。設(shè)行李與傳送帶之
間的動(dòng)摩擦因數(shù)為口,A、B間的距離為L(zhǎng),重力加速度g。則行李剛放上傳送帶時(shí),它
的加速度2=,行李在傳送帶上的時(shí)間一定___彳(大于、小于、等于)
(4?)r"二i'(£?)
25.如圖所示為兩架螺旋槳直升機(jī)在空中水平加速或減速飛行的姿態(tài),其中水平加速前進(jìn)的
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飛機(jī)是圖,其判斷的依據(jù)是
26.地面上物體在變力F作用下由靜止開(kāi)始豎直向上運(yùn)動(dòng),力F隨高度x的變化關(guān)系如圖
所示,物體能上升的最大高度為h。若Fo=15N,H=1.5m,h=lm,g=10m/s2,則物體
運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度大小為m/s,最大加速度大小為m/s2?
F
0hHx
27.民用航空客機(jī)的機(jī)艙,除了有正常的艙門和舷梯連接供旅客上下飛機(jī)外,一般還設(shè)有緊
急出口.發(fā)生意外情況的飛機(jī)在著陸后,打開(kāi)緊急出口的艙門,會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)由氣囊
構(gòu)成的斜面,機(jī)艙中的人可沿該斜面滑行到地面上來(lái).若機(jī)艙離氣囊底端的豎直高度為
5m,人與氣囊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.36,人到達(dá)地面的速度不得超過(guò)8m/s.則從艙門伸到
地面的氣囊最短長(zhǎng)度為m.(gMX10m/s2)
28.在北京殘奧會(huì)開(kāi)幕式上,運(yùn)動(dòng)員手拉繩索向上攀登,最終點(diǎn)燃了主火炬,體現(xiàn)了殘疾運(yùn)
動(dòng)員堅(jiān)韌不拔的意志和自強(qiáng)不息的精神.為了探究上升過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員與繩索和吊椅間的
作用,可將過(guò)程簡(jiǎn)化.一根不可伸縮的輕繩跨過(guò)輕質(zhì)的定滑輪,一端掛一吊椅,另一端
被坐在吊椅上的運(yùn)動(dòng)員拉住,如圖所示.設(shè)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為65kg,吊椅的質(zhì)量為15kg,
不計(jì)定滑輪與繩子間的摩擦.重力加速度取g=10m/s2.當(dāng)運(yùn)動(dòng)員與吊椅一起正以加速度
a=lm/s2上升時(shí),
(1)運(yùn)動(dòng)員豎直向下拉繩的力;
(2)運(yùn)動(dòng)員對(duì)吊椅的壓力大小.
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29.傾斜索道與水平面夾角為37°,質(zhì)量為m的人站在車廂內(nèi)沿鋼索勻加速向上運(yùn)動(dòng),他
對(duì)箱底壓力為1.25mg。那么,車廂沿鋼索勻加速向上運(yùn)動(dòng)的加速度2=,車廂對(duì)
30.如圖甲所示,人站在力傳感器上完成起立和下蹲動(dòng)作。圖15乙中呈現(xiàn)的是力傳感器的
示數(shù)隨時(shí)間的變化情況。圖乙中a點(diǎn),小明所受到的支持力受到的重力(選填“大
于”、“等于”或“小于”);b點(diǎn)到c點(diǎn)的過(guò)程中,小明完成了動(dòng)作(選填“起立”
或“下蹲”)。
四.實(shí)驗(yàn)題(共1小題)
31.某同學(xué)利用如圖1裝置探究加速度與合外力的關(guān)系。利用力傳感器測(cè)量細(xì)線上的拉力。
按照如下步驟操作:
①安裝好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶,調(diào)整長(zhǎng)木板的傾斜程度,平衡小車摩擦力;
②細(xì)線通過(guò)導(dǎo)軌一端光滑的定滑輪和動(dòng)滑輪,與力傳感器相連,動(dòng)滑輪上掛上一定質(zhì)量
的鉤碼,將小車?yán)娇拷螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端;
③打開(kāi)力傳感器并接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源(頻率為50Hz的交流電源);
④釋放小車,使小車在軌道上做勻加速直線運(yùn)動(dòng);
⑤關(guān)閉傳感器,記錄下力傳感器的示數(shù)F;
⑥通過(guò)分析紙帶得到小車加速度a;
⑦改變鉤碼的質(zhì)量,重復(fù)步驟①②③④⑤⑥;
⑧作出a-F圖象,得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
(1)本實(shí)驗(yàn)在操作中是否需要滿足鉤碼的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量?(選填“是”
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或“否”)。
(2)某次釋放小車后,力傳感器示數(shù)為F,通過(guò)天平測(cè)得小車的質(zhì)量為M,動(dòng)滑輪和鉤
碼的總質(zhì)量為m,不計(jì)滑輪的摩擦,則小車的加速度理論上應(yīng)等于
F
A.a=2M
F
B.a=M
mg-2F
C.a-M
2F
D.a="
(3)如圖2是某次實(shí)驗(yàn)有效紙帶的一段,部分計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示(每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還
有4個(gè)打印點(diǎn)未畫出),測(cè)得si=3.59cm,S2=4.41cm,S3=5.19cm,S4=5.97cm,S5=6.78cm,
五.計(jì)算題(共4小題)
32.在民航機(jī)場(chǎng)和火車站可以看到用于對(duì)行李進(jìn)行安全檢查的水平傳送帶。旅客把行李放到
傳送帶上時(shí),傳送帶對(duì)行李的滑動(dòng)摩擦力使行李開(kāi)始運(yùn)動(dòng),隨后它們保持相對(duì)靜止,行
李隨傳送帶一起前進(jìn)。若傳送帶勻速前進(jìn)的速度為0.4m/s,某次將一質(zhì)量為20kg的木箱
輕輕地放置于傳送帶上,該木箱與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,glX10m/s2,試求:
(1)木箱做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;
(2)木箱在傳送帶上留下的摩擦痕跡長(zhǎng);
(3)木箱對(duì)傳送帶做的功。
33.如圖所示,水平傳送帶A端到B端的距離L=16m,物塊PQ均視為質(zhì)點(diǎn))通過(guò)繞在光
滑定滑輪上的細(xì)線連接,物塊Q在傳送帶的左端,與連接物塊Q的細(xì)線水平,當(dāng)傳送帶
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以8m/s的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),物塊Q恰好靜止。已知物塊P的質(zhì)量mp=2kg,物塊Q
與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取重力加速度g=
10m/s2,求:
(1)物塊Q的質(zhì)量;
(2)當(dāng)傳送帶以v=8m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),物塊Q從A端運(yùn)動(dòng)到B端所用的時(shí)間;
(3)當(dāng)傳送帶以v=8m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),物塊Q從A端運(yùn)動(dòng)到B端的過(guò)程中,
物塊Q相對(duì)傳送帶運(yùn)動(dòng)的距離。
34.短跑運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行體能訓(xùn)練,質(zhì)量M=69kg的運(yùn)動(dòng)員腰部系著不可伸長(zhǎng)的輕繩,繩長(zhǎng)L
=5m,拖著質(zhì)量m=11kg的輪胎。最初繩子繃緊,運(yùn)動(dòng)員從百米跑道的起點(diǎn)由靜止開(kāi)始,
沿著筆直的跑道加速奔跑,繩與水平跑道的夾角是37°,5s末繩突然斷裂,運(yùn)動(dòng)員保持
繩斷時(shí)的速度跑到百米跑道的終點(diǎn)。輪胎運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示,運(yùn)動(dòng)員的跑鞋與地
面不打滑,不計(jì)空氣阻力.sin37°=0.6,g取10m/s2,求:
(1)繩上的拉力大小;
(2)運(yùn)動(dòng)員沖過(guò)終點(diǎn)線時(shí)與輪胎之間的距離。
35.如圖所示,與水平面夾角。=37°的傾斜傳送帶以vo=2m/s的速度沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),
小物塊A從傳送帶頂端無(wú)初速度釋放的同時(shí),小物塊B以vi=8m/s的速度從底端滑上傳
送帶。己知小物塊A、B質(zhì)量均為m=lkg,與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為「1=0.5,小物
塊A、B未在傳送帶上發(fā)生碰撞,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)小物塊B向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中平均速度的大小。
(2)傳送帶的長(zhǎng)度1應(yīng)滿足的條件。
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H
六.解答題(共9小題)
36.如圖甲所示,一根內(nèi)壁光滑的直角三角形玻璃管子處于豎直平面內(nèi),傾斜角為9=37°,
讓兩個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn))分別從頂點(diǎn)A由靜止開(kāi)始出發(fā),一個(gè)球沿AC滑下,到達(dá)C
所用的時(shí)間為ti;另一個(gè)球豎直自由下落經(jīng)過(guò)B到達(dá)C,所用的時(shí)間為t2;在轉(zhuǎn)彎的B
處有個(gè)極小的光滑圓弧,可確保小球轉(zhuǎn)彎時(shí)無(wú)機(jī)械能損失,且轉(zhuǎn)彎時(shí)間可以忽略不計(jì)。
重力加速度取g=10m/s2,求:
(1)小球沿著AC下滑時(shí)的加速度大?。?/p>
(2)兩小球各自到達(dá)C處所花時(shí)間5t2的比值;
(3)如果在AB中點(diǎn)處和BC中點(diǎn)處架設(shè)如圖乙所示的同樣的光滑細(xì)玻璃管,讓小球從
A由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),依次通過(guò)D、E、F后到達(dá)C點(diǎn),用時(shí)t3,定性說(shuō)明t3和t2的大小關(guān)
系。
37.如圖所示,傾角為37°足夠長(zhǎng)的斜面固定在水平地面上,斜面上某位置有一彈性擋板,
物體與擋板相撞后以原速率反彈。斜面的頂端放置質(zhì)量為M=16kg的木板,板上端疊放
質(zhì)量為m=9kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),木板與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)ui=0.3,滑塊與木板
間的動(dòng)摩擦因數(shù)U2-0.5,木板下端到擋板的距離為L(zhǎng)=L25m。將滑塊與木板由靜止釋
放,它們一起沿斜面向下運(yùn)動(dòng)。g取lOm/s),sin37。=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)木板下端到達(dá)擋板時(shí)的速度;
(2)若木板與擋板碰撞后立即撤去擋板,要使滑塊不脫離木板,木板的長(zhǎng)度至少為多少?
(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
第12頁(yè)共49頁(yè)
38.如圖甲所示,傾角。=37°的足夠長(zhǎng)的斜面固定在水平地面上,質(zhì)量m=lkg的物塊在
沿斜面向上的恒力F作用下,由斜面底端A處從靜止開(kāi)始沿斜面向上做勻加速運(yùn)動(dòng),物
塊運(yùn)動(dòng)ti=2s時(shí)撤去外力F,一段時(shí)間后到達(dá)最高點(diǎn)B,物塊運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所
示。取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
甲c
(1)物塊和斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)沿斜面向上的恒力F的大小;
(3)物塊從最高點(diǎn)B返回到斜面底端A點(diǎn)所用的時(shí)間t。
39.某幼兒園的空地上做一個(gè)滑梯,如圖,根據(jù)空地的大小,滑梯的水平跨度d確定為4m。
設(shè)計(jì)時(shí),滑板和兒童褲料之間的動(dòng)摩擦因數(shù)R取0.4,兒童由靜止開(kāi)始下滑,重力加速度
g取10m/s2?
(1)為使兒童在滑梯游戲時(shí)能在板上滑下,滑梯至少要多高?
(2)為保證安全,兒童的速度不能超過(guò)V,為滿足此要求,滑梯的高度不能超過(guò)2.4m。
請(qǐng)求出v值。
40.如圖所示,在傾角為37°的固定斜面上放置一質(zhì)量M=1kg,長(zhǎng)度L=0.25m的薄平板
第13頁(yè)共49頁(yè)
AB.平板的上表面光滑,其下端B與斜面底端C的距離為2.50m。在平板的上端A處放
一質(zhì)量m=lkg的滑塊,滑塊可看成質(zhì)點(diǎn),開(kāi)始時(shí)使平板和滑塊都靜止,之后將它們無(wú)
初速度釋放。設(shè)平板與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為陽(yáng)=0.125、滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
□2=0.250,(sin37°=0.60,cos370=0.80,gMX1Om/s2),求:
(1)釋放的瞬間滑塊和木板的加速度分別是多少?
(2)滑塊與平板下端B到達(dá)斜面底端C的時(shí)間分別是多少?
41.如圖所示,一輛車在平直公路上行駛,車內(nèi)用繩AB與繩BC拴住一個(gè)小球,繩BC水
平,繩AB與豎直方向夾角6為37°,小球質(zhì)量為0.8kg,小球在車中位置始終未變(g
取10N/kg,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)車勻速行駛時(shí)小球?qū)KAB的拉力大?。?/p>
(2)當(dāng)繩BC拉力為零時(shí)車的加速度a的大小。
A
e
C
B
OO
42.光滑水平面上放置一個(gè)質(zhì)量為1kg的小木塊,從某時(shí)刻起對(duì)其施加一個(gè)周期性變化的水
平作用力,力的大小始終是5N,第一段作用時(shí)間是1s,以后每段作用時(shí)間都是3s,開(kāi)始
作用時(shí)刻力向右。
(1)求滑塊在4秒末的速度
(2)求滑塊前30秒內(nèi)的位移
43.如圖中所示,質(zhì)量M=3kg的小車靜止在水平面上,半徑為R=0.8in的;光滑固定圓軌
道的下端與小車的右端平滑對(duì)接,質(zhì)量m=lkg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))由軌道頂端靜止
釋放,接著物塊離開(kāi)圓軌道滑上小車。從物塊滑上小車開(kāi)始計(jì)時(shí),物塊運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)
間變化的部分圖象如圖乙所示。已知小車與水平面間的摩擦因數(shù)禺)=0.01,重力加速度
10in/s2,求:
(1)物塊經(jīng)過(guò)圓軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力F大小;
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(2)物塊與小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)口和物塊剛滑上小車時(shí)小車的加速度大小;
(3)為了避免物塊從小車上滑下,小車至少多長(zhǎng)。
44.在高速公路長(zhǎng)下坡路端的外側(cè),常設(shè)有避險(xiǎn)車道(可簡(jiǎn)化為傾角為0的斜面,如右圖
所示),供剎車失靈的車輛自救,當(dāng)失控車輛沖上該車道時(shí),減速至停車。若一輛貨車關(guān)
閉發(fā)動(dòng)機(jī)后以初速度vo經(jīng)A點(diǎn)沖上避險(xiǎn)車道,前進(jìn)一段距離時(shí)到B點(diǎn)速度減為0,該貨
車與避險(xiǎn)車道的動(dòng)摩擦因數(shù)為4忽略空氣阻力,重力加速度為g。求:
(1)貨車在避險(xiǎn)車道上減速運(yùn)動(dòng)的加速度;
(2)貨車在避險(xiǎn)車道上減速通過(guò)的距離1。
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2020-2021學(xué)年高中物理必修第一冊(cè)第四章《運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系》
測(cè)試卷
參考答案與試題解析
選擇題(共21小題)
1.如圖所示,質(zhì)量均為2kg的木塊A和B靜止在傾角為30°的光滑斜面上,此時(shí)A、B
間恰好沒(méi)有彈力,則剪斷細(xì)繩的瞬間A、B間的彈力為()
A.0B.5NC.IOND.20N
【解答】解:剪斷細(xì)繩前,彈簧的彈力:Frt=migsin30°=2X10X0.5N=10N,
剪斷細(xì)線瞬間,以AB整體為研究對(duì)象有:
2mgsin。-F辨=2ma
解得:a=2.5m/s2
再隔離B分析有:
mgsinQ-FN=ma
解得:FN=5NO
故B正確ACD錯(cuò)誤。
故選:Bo
2.下列力學(xué)單位中,都是國(guó)際單位制中基本單位的是()
A.kg、m、sB.N、m^sC.N、kg、mD.kg、J、s
【解答】解:國(guó)際單位制規(guī)定了七個(gè)基本物理量,在力學(xué)中有三個(gè)基本物理量,它們是
長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間,這三個(gè)基本物理量在國(guó)際單位制的單位分別為m、kg、s,而N(牛
頓)是力的單位,是導(dǎo)出單位,J(焦耳)是功的單位,也是導(dǎo)出單位,故A正確,BCD
錯(cuò)誤;
故選:Ao
3.1960年10月第十一屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)確定了國(guó)際通用的國(guó)際單位制,簡(jiǎn)稱SI制。國(guó)際單
位制共有七個(gè)基本單位,其中力學(xué)單位制中的3個(gè)基本單位是()
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①kg②m/s③N④m⑤s⑥N/m⑦m/s2⑧N?s
A.①④⑤B.①③④C.②③⑦D.⑤⑥⑥
【解答】解:國(guó)際基本單位有米、千克、秒、安培、開(kāi)爾文、摩爾和坎德拉;其中力學(xué)
單位制中的3個(gè)基本單位是米、秒、千克,即時(shí)m、kg、s,即①④⑤,故A正確,BCD
錯(cuò)誤。
故選:Ao
4.如圖所示,物塊在沿斜面向上的拉力F作用下運(yùn)動(dòng),改變F大小,物塊的加速度a也隨
之變化,根據(jù)表格中的信息可以知道()
拉力F/N22252831
加速度a(nrs-2)1.02.54.05.5
A.物塊的質(zhì)量m
B.斜面的傾角。
C.斜面一定是光滑的
D.物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)
【解答】解:對(duì)物塊沿著斜面方向運(yùn)動(dòng)應(yīng)用牛頓第二定律:
F-mgsinS-|imgcos0=ma
F
貝!j—=a+gsin0+|igcos0=a+b(其中b=gsin0+|igcos0)
m
代入數(shù)據(jù)可求出物塊質(zhì)量m和b,但是不能求解傾角e和摩擦因數(shù)卬故A正確,BCD
錯(cuò)誤。
故選:Ao
5.在光滑固定斜面的底端固定一輕質(zhì)彈簧,一質(zhì)量為m的小球自斜面上的某一位置靜止釋
放,小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度a與其位移x之間的關(guān)系如圖所示。彈簧始終處于彈性
限度內(nèi),則在此過(guò)程中彈簧的最大壓縮量為()
2x?x
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A.xoB.2xoC.(V3+1)xoD.3xo
【解答】解:設(shè)小球下滑的最大位移為Xm,對(duì)應(yīng)的最大加速度大小為a,此時(shí)的速度為
零,加速度圖象與坐標(biāo)軸圍成的“面積”為零,如圖所示:
根據(jù)三角形相似可得:—=2x-9-~x°-
CL—2%0
解得:a=等迎a。
x0
根據(jù)“面積”為零可得:
XQ+2XQ1
---Xa0=-x(xm-2x0)a
聯(lián)立解得:Xm=(V3+2)xo
則在此過(guò)程中彈簧的最大壓縮量為△x=xm-xo=(V3+1)xo,故C正確、ABD錯(cuò)誤。
故選:C?
6.如圖,重為100N的木箱放在水平地板上,至少要用35N的水平拉力,才能使它從原地
開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。木箱從原地移動(dòng)以后,用30N的水平拉力,就可以使木箱繼續(xù)做勻速直線運(yùn)
動(dòng)。當(dāng)用65N的水平力拉著木箱運(yùn)動(dòng)時(shí),木箱的加速度為(取g=10m/s2)()
A.6.5m/s2B.3.5m/s2C.3.0m/s2D.O.3m/s2
【解答】解:木箱的質(zhì)量為m=工=1kg=10kg
當(dāng)用30N的水平拉力,木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng),則知木箱所受的滑動(dòng)摩擦力大小f=F2=
30N
當(dāng)用F3=65N的水平力拉著木箱運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)牛頓第二定律得F3-f=ma
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解得:木箱的加速度a=3.5m/s2,故ACD錯(cuò)誤,B正確。
故選:Bo
7.如圖,“神州”系列航天飛船返回艙返回地面的示意圖,其過(guò)程可簡(jiǎn)化為:打開(kāi)降落傘一
段時(shí)間后,整個(gè)裝置勻速下降,為確保安全著陸,需點(diǎn)燃返回艙的緩沖火箭,在火箭噴
氣過(guò)程中返回艙做減速直線運(yùn)動(dòng),則()
&返,回艙
緩沖火箭
A.返回艙在噴氣過(guò)程中處于失重狀態(tài)
B.返回艙在噴氣過(guò)程中減速的主要原因是空氣阻力
C.返回艙在噴氣過(guò)程中所受合外力可能做正功
D.火箭開(kāi)始噴氣瞬間傘繩對(duì)返回艙的拉力變小
【解答】解:A、返回艙在噴氣過(guò)程中做減速運(yùn)動(dòng),加速度向上,故處于超重狀態(tài),故A
錯(cuò)誤;
B、減速的原因主要是噴出氣體的反沖作用,不是因?yàn)樽枇Γ蔅錯(cuò)誤;
C、因?yàn)榉祷嘏撟鰷p速運(yùn)動(dòng),所以根據(jù)動(dòng)能定理可知,合外力做負(fù)功,故C錯(cuò)誤:
D、火箭開(kāi)始噴氣前勻速下降,拉力等于重力減去返回艙受到的空氣阻力,火箭開(kāi)始噴氣
瞬間反沖力直接對(duì)返回艙作用因而傘繩對(duì)返回艙的拉力變小。故D正確。
故選:D。
8.如圖所示,將質(zhì)量為m=0.2kg的物體用兩個(gè)完全一樣的豎直輕彈簧固定在升降機(jī)內(nèi),當(dāng)
升降機(jī)以3m/s2的加速度加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)上面彈簧對(duì)物體的拉力為0.8N;當(dāng)升降機(jī)和物
體都以6m/s2的加速度向上運(yùn)動(dòng)時(shí),上面彈簧的拉力為()
A.1.1NB.1.3NC.1.5ND.1.7N
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【解答】解:當(dāng)升降機(jī)以3m/s2的加速度加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí),設(shè)下面彈簧處于壓縮,
根據(jù)牛頓第二定律得:F上1+F下?-mg=mai,
代入數(shù)據(jù)解得:FFI=1.8N,F上I+F下I=2.6N,
當(dāng)升降機(jī)和物體都以6m/s2的加速度向上運(yùn)動(dòng)時(shí),物體受到的合力:F&=ma2=0.2X6N
=I.2N,
根據(jù)牛頓第二定律得:F上2+F下2-mg=ma2=0.2X6N=1.2N,則F上2+F下2=3.2N,
物塊要下移,根據(jù)胡克定律,兩根彈簧增加的彈力相等,開(kāi)始F下i=0.8N,F下i=1.8N,
每根彈簧增加0.3N,
2
所以升降機(jī)和物體都以6m/s的加速度向上運(yùn)動(dòng)時(shí)上面彈簧的彈力:F±2=Fii+AF=
O.8N+O.3N=1.1N,故A正確,BCD錯(cuò)誤。
故選:Ao
9.如圖所示,在水平地面上有一輛小車,小車內(nèi)底面水平且光滑,側(cè)面豎直且光滑。球A
用輕繩懸掛于右側(cè)面細(xì)線與豎直方向的夾角為37°,小車左下角放置球B,并與左側(cè)面
接觸。小車在沿水平面向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,A與右側(cè)面的彈力恰好為零。設(shè)小車的質(zhì)量為
M,兩球的質(zhì)量均為m,則()
A.球A和球B受到的合力不相等
B.小車的加速度大小為6m/s2
C.地面對(duì)小車的支持力大小為(M+m)g
D.小車對(duì)球B的作用力大小為1.25mg
【解答】解:A、由于A、B兩球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同,它們的加速度a相等,兩球質(zhì)量沒(méi)想
到,由牛頓第二定律可知,它們受到的合力:F=ma相等,故A錯(cuò)誤;
B、對(duì)小球A,由牛頓第二定律得:mgtan37°=ma,解得:a=1g=7.5iTi/s2,故B錯(cuò)誤;
C、兩球與車組成的系統(tǒng)在豎直方向靜止處于平衡狀態(tài),由平衡條件得:FN=(M+2m)
g,即地面對(duì)小車的支持力大小為(M+2m)g,故C錯(cuò)誤;
D、在豎直方向,車對(duì)B的支持力大?。篎i=mg
第20頁(yè)共49頁(yè)
水平方向,對(duì)B,由牛頓第二定律得:F2=ma=3mg
小車對(duì)球B的作用力大?。篎B=,冊(cè)+母=1.25mg,故D正確。
故選:D。
10.如圖所示,質(zhì)量為m的小球用兩根細(xì)線連接,細(xì)線OA的另一端連接在車廂頂,細(xì)線
OB另一端連接于側(cè)壁,細(xì)線OA與豎直方向的夾角為。=37°,OB保持水平,重力加
速度大小為g,車向左做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)OB段細(xì)線拉力為OA段拉力的兩倍時(shí),小車的加
速度大小為()
A
537
A.gB.~gC.-gD.-g
q/一
【解答】解:小球受力如圖所示,
在豎直方向,由平衡條件得:Fcos37°=mg,
在水平方向,由牛頓第二定律得:2F-Fsin37°=ma,
滑得:a=^g,故ABC錯(cuò)誤,D正確;
故選:D。
11.下列關(guān)于慣性的說(shuō)法中正確的是()
A.汽車的質(zhì)量越大,慣性越大
B.汽車的速度越大,慣性越大
C.汽車靜止時(shí),車上的乘客沒(méi)有慣性
D.以上說(shuō)法都不對(duì)
【解答】解:AD、慣性是物體固有的屬性,慣性只跟質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量越大,慣性越大,
故A正確,D錯(cuò)誤;
BC、慣性是物體固有的屬性,與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān),故BC錯(cuò)誤。
故選:A。
12.如圖甲,學(xué)校趣味運(yùn)動(dòng)會(huì)上某同學(xué)用乒乓球拍托球跑,球、球拍與人保持相對(duì)靜止,球
第21頁(yè)共49頁(yè)
拍與水平方向的夾角為。,圖乙是在傾角為e的靜止斜面上用豎直擋板擋住與甲圖中相
同的球,忽略空氣阻力和-一切摩擦,下列說(shuō)法正確的是()
A.該同學(xué)可能托著球做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B.該同學(xué)可能托著球做變加速直線運(yùn)動(dòng)
C.球拍和斜面對(duì)球的彈力一定相等
D.甲圖中球所受合力大于乙圖中擋板對(duì)球的彈力
【解答】解:AB、對(duì)圖甲中乒乓球進(jìn)行受力分析:受到重力mg和球拍的支持力N,作
出力圖如圖甲,
根據(jù)牛頓第二定律得:mgtanO=ma,解得:a=gtan0,所以加速度恒定,該同學(xué)托著球
做勻加速直線運(yùn)動(dòng),故AB錯(cuò)誤;
C、甲圖中球拍對(duì)球的彈力N=瑞,乙圖中斜面對(duì)球的彈力N'=瑞,所以球拍和斜
COSuCOSu
面對(duì)球的彈力一定相等,故C正確;
D、甲圖中球所受合力為ma=mgtan。,乙圖中擋板對(duì)球的彈力為F=mgtane,二者大小
相等,故D錯(cuò)誤。
故選:C?
13.如圖所示,光滑水平面上有質(zhì)量為m足夠長(zhǎng)的木板,木板上放一質(zhì)量也為m、可視為
質(zhì)點(diǎn)的小木塊?,F(xiàn)分別使木塊獲得向右的水平初速度vo和2vo,兩次運(yùn)動(dòng)均在木板上留
第22頁(yè)共49頁(yè)
下劃痕,則兩次劃痕長(zhǎng)度之比為()
A.1:4B.1:4V2C.1:8D.1:12
【解答】解:以長(zhǎng)木板為參考系,設(shè)木塊在長(zhǎng)木板上滑動(dòng)時(shí)相對(duì)于長(zhǎng)木板的加速度為a,
則相對(duì)于長(zhǎng)木板的末速度為零,相對(duì)于長(zhǎng)木板的初速度分別為vo和2vo,相對(duì)于長(zhǎng)木板
的位移分別為XI和X2,根據(jù)速度位移關(guān)系可得:
兩次劃痕長(zhǎng)度之比為包故A正確、BCD錯(cuò)誤。
%24
故選:A。
14.如圖所示,質(zhì)量分別為2m和m的兩個(gè)小球A、B間用輕彈簧相連,用細(xì)線拉著小球A
使它們一起豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為g(g為重力加速度),某時(shí)刻突
然撤去拉力E則在撤去拉力F的瞬間,A、B兩球的加速度大小分別為()
A.g,gB.2g,gC.3g,0D.2g,0
【解答】解:剪斷細(xì)線前:設(shè)彈簧的彈力大小為f。根據(jù)牛頓第二定律得
對(duì)整體:F-3mg=3mg,解得:F=6mg①
對(duì)B球:f-mg=mg解得:f=2mg②
剪斷細(xì)線的瞬間:彈簧的彈力沒(méi)有來(lái)得及變化,大小仍為f=2mg故aB=g
對(duì)A球:2mg+f=2maA③
②③聯(lián)立得:aA=2g
故B正確,ACD錯(cuò)誤;
故選:B?
15.從牛頓第一定律可直接演繹得出()
A.質(zhì)量是物體慣性的量度
第23頁(yè)共49頁(yè)
B.一個(gè)物體的加速度與所受合外力成正比
C.物體的運(yùn)動(dòng)需要力來(lái)維持
D.物體有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)
【解答】解:一切物體在不受外力時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。靜止?fàn)顟B(tài)
或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是指原來(lái)靜止的將保持靜止?fàn)顟B(tài),原來(lái)運(yùn)動(dòng)的將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)
狀態(tài)。故牛頓第一定律說(shuō)明了一切物體均有慣性,會(huì)保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);同時(shí)說(shuō)明了
力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,故ABC錯(cuò)誤,D正確。
故選:D。
16.如圖甲所示,放在固定斜面上的物塊,受到方向沿斜面向上的拉力F的作用,力F的
大小與時(shí)間t的關(guān)系如乙圖所示;物塊的運(yùn)動(dòng)速度v與時(shí)間t的關(guān)系如丙圖所示,6s后的
速度圖象沒(méi)有畫出,g取IOm/s2,下列說(shuō)法正確的是
()
B.物塊在前2s內(nèi)受到的靜摩擦力大小為20N
C.物塊在4?6s內(nèi)受到的摩擦力大小為30N
D.物塊在2?6s內(nèi)的平均速度大小為2.5m/s
【解答】解:A、設(shè)物體的質(zhì)量為m,斜面的傾角為0,物體與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為小
2s?4s內(nèi),根據(jù)圖丙可知加速度大小為a=羿=廣5111/$2=2向$2,拉力F2=40N,
根據(jù)牛頓第二定律可得:F2-mgsinQ-|imgcos0=ma
4s?6s內(nèi),物塊勻速運(yùn)動(dòng),拉力F3=30N,根據(jù)平衡條件可得:F3=mgsin0+pmgcos0
聯(lián)立解得:m=5kg,故A正確;
B、物體在前2s內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài),拉力Fi=20N,根據(jù)平衡條件可得:f=Fi-mgsin。#
20N,故B錯(cuò)誤;
第24頁(yè)共49頁(yè)
C、4s?6s內(nèi),物塊勻速運(yùn)動(dòng),拉力F3=3ON,根據(jù)平衡條件可得:nmgcosO=F3-mgsinO
W30N,故C錯(cuò)誤;
D、速度圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移,則物塊在2?6s內(nèi)的位移x=/一”(6-2)目
47n=12m,平均速度大小為方=]=¥m/s=3m/s,故D錯(cuò)誤。
故選:A,
17.如圖所示,兩塊長(zhǎng)方體滑塊A和B疊放在傾角為。的斜面體C上。己知A、B質(zhì)量分
別為mi和m2,A與C的動(dòng)摩擦因數(shù)為陽(yáng),B與A的動(dòng)摩擦因數(shù)為口2,兩滑塊AB在斜
面體上以相同加速度自由下滑1斜面體C在水平地面上始終保持靜止,則下列說(shuō)法正確
的是()
A.斜面C受到地面的靜摩擦力方向水平向右
B.滑塊A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)|Ji=tan。
C.滑塊A受到斜面對(duì)其摩擦力的大小為(Ji(mi+m2)gcosO
D.滑塊B所受的摩擦力大小為|j2m2gcos。
【解答】解:A、把滑塊A、B看成一個(gè)整體,AB對(duì)C的壓力在水平方向的分力為Nx
=(mi+m2)gcos0sin6,方向水平向右,滑塊A對(duì)C的摩擦力在水平方向的分力為fx=
fcosQ,方向水平向左,因?yàn)锳、B一起加速下滑,所以(mi+m2)gsin?>f,則Nx>fx,
所以斜面C有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),則斜面C受到地面的靜摩擦力方向水平向左,故A錯(cuò)誤;
B,因?yàn)榛瑝KA、B一起加速下滑,所以囚(mi+m2)cos9<(mi+m2)gsinS,則|ii<tan0,
故B錯(cuò)誤;
C、把滑塊A、B看成一個(gè)整體,滑塊A與斜面之間的摩擦力為f=pi(mi+m2)geos。,
故C正確:
D、滑塊A、B一起加速下滑,其力口速度為a=gsin。-同geos。,滑塊B與滑塊A之間的
摩擦力是靜摩擦,設(shè)滑塊A、B之間的摩擦力為f',根據(jù)牛頓第
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