高考物理必修知識(shí)點(diǎn)鞏固練習(xí) 力與運(yùn)動(dòng)的兩類問(wèn)題 提高

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1、 【鞏固練習(xí)】 一、選擇題： 1．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(gè)角度θ，相對(duì)穩(wěn)定不變，這時(shí)，火車的運(yùn)動(dòng)情況可能是（ ） A．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 2．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(shí)突然剎車，他還能繼續(xù)滑行的距離約為（ ） A．40m B．20m C．10m D．5m 3．用3N的水平恒力，在水平面拉一個(gè)質(zhì)量為2kg的木塊，從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，2s內(nèi)位移為2m，則木塊的加速度為（

2、 ） A ．0.5m/s2 B．1m/s2 C．1.5m/s2 D．2m/s2 4、（2015 淮南市期末考）如圖所示，某小球所受的合外力與時(shí)間的關(guān)系，各段的合外力大小相同，作用時(shí)間相同，設(shè)小球從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，由此可判定小球的速度隨時(shí)間變化的圖象是（ ） A． B． C． D． 5、（2015 合肥市期末考）如圖所示，置于水平地面上的相同材料的質(zhì)量分別為m和m0的兩物體用細(xì)繩連接，在上施加一水平恒力，使兩物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)兩物體間細(xì)繩上的拉力，下列說(shuō)法正確的是（ ） A． 地面光滑時(shí)，繩子拉力大小等于 B． 地

3、面光滑時(shí)，繩子拉力大小小于 C． 地面不光滑時(shí)，繩子拉力大于 D． 地面不光滑時(shí)，繩子拉力小于 二、計(jì)算題： 1. 如圖所示，一水平傳送帶以2 m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，傳送帶兩端的距離s＝20 m，將一物體輕輕地放在傳送帶一端，物體由這一端運(yùn)動(dòng)到另一端所需的時(shí)間為t＝11 s．求物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ．(g取10 m/s2) 2. 如圖所示，一輛汽車A拉著裝有集裝箱的拖車B，以速度v1＝30 m/s進(jìn)入向下傾斜的直車道．車道每100m下降2m．為使汽車速度在s＝200 m的距離內(nèi)減到v2＝10m/s，駕駛員必須剎車．假定剎車時(shí)地面的摩擦阻力是恒力，且該力的7

4、0%作用于拖車B，30%作用于汽車A已知A的質(zhì)量m1＝2000 kg，B的質(zhì)量m2＝6000kg．求汽車與拖車的連接處沿運(yùn)動(dòng)方向的相互作用力．(重力加速度g取10m/s2) 3．一根勁度系數(shù)為k，質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧上端固定，下端系一質(zhì)量為m的物體，有一水平板將物體托住，并使彈簧處于自然長(zhǎng)度．如圖所示．現(xiàn)讓木板由靜止開(kāi)始以加速度a(a＜g)勻加速向下運(yùn)動(dòng)．求經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間木板開(kāi)始與物體分離． 4、（2015 阜陽(yáng)市期末考）如圖所示，質(zhì)量為4kg的小球用輕質(zhì)細(xì)繩拴著吊在行駛的汽車后壁上．細(xì)繩的延長(zhǎng)線通過(guò)小球的球心O，且與豎直方向的夾角為θ=37°．已知g=10m/s2，sin37

5、°=0.6，cos37°=0.8，求： （1）汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線對(duì)小球的拉力和車后壁對(duì)小球的壓力； （2）若要始終保持θ=37°，則汽車剎車時(shí)的加速度最大不能超過(guò)多少？ 5、如圖所示，一細(xì)線的一端固定于傾角為45°的光滑楔形滑塊A的頂端P處，細(xì)線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球．試求當(dāng)滑塊以a＝2g的加速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí)線中的拉力FT． 6．一位滑雪者從靜止開(kāi)始沿山坡滑下，山坡的傾角θ＝30°，滑雪板與雪地的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.04，求5s內(nèi)滑下來(lái)的路程和5s末的速度大小(g取10m/s2)． 7．如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量都為m的滑塊A和B，緊挨著并排放在水平桌面上，A、B

6、間的接觸面垂直于圖中紙面與水平面成θ角，所有接觸面都光滑無(wú)摩擦．現(xiàn)用一個(gè)水平推力作用于滑塊A上，使A、B一起向右做加速運(yùn)動(dòng)．試求： (1)如果要使A、B間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，它們共同向右運(yùn)動(dòng)的最大加速度是多大? (2)如果要使A、B間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，水平推力的大小應(yīng)在什么范圍內(nèi)才行? 8． 風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中可產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力，現(xiàn)將一套有小球的細(xì)直桿放入風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室，小球孔徑略大于細(xì)桿直徑，如圖所示。 （1）當(dāng)桿在水平方向上固定時(shí)，調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小，使小球在桿上做勻速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)小球所受的風(fēng)力為小球所受重力的0.5倍，求小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)。 （2）保持

7、小球所受風(fēng)力不變，使桿與水平方向間夾角為37°并固定，則小球靜止出發(fā)在細(xì)桿上滑下距離x所需時(shí)間為多少？（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8） 【答案與解析】 一、選擇題： 1．BC 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。 2．B 解析：根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，根據(jù)牛頓第二定律，，所以 3．B 解析：根據(jù)，可求，也就是說(shuō)，題目中除了3N的水平恒力，還有其它力。 4、B 解析：由圖：物體在奇數(shù)秒內(nèi)，合力恒定不變，從靜止開(kāi)始沿正方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．偶數(shù)秒內(nèi)力反向，由于慣性，物體仍沿原方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，偶數(shù)秒末速度為零，周

8、而復(fù)始，所以物體沿正方向做單向直線運(yùn)動(dòng)．故B正確． 故選：B 5、A 解析：光滑時(shí)：由整體求得加速度： ① 對(duì)m受力分析由牛頓第二定律得： ② 由①②式得： 地面不光滑時(shí)：整體求加速度： ③ 對(duì)m受力分析由牛頓第二定律得： ④ 由③④得：，則A正確，BCD錯(cuò)誤 故選：A 二、計(jì)算題： 1． 0.1 解析：物體輕放于傳送帶后，是在摩擦力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到傳送帶速度后，就無(wú)摩擦力，則改做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)一直加速，則在11 s內(nèi)能發(fā)生的最大位移，故物體一定是先加速運(yùn)動(dòng)后勻速運(yùn)動(dòng)． 設(shè)勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1，則 位移

9、 ， 整理得 ． 所以加速度 ． 由牛頓第二定律知 μmg＝ma， 所以動(dòng)摩擦因數(shù)． 2．880N 解析:汽車沿傾斜車道做勻減速運(yùn)動(dòng)，用a表示加速度的大小，有． ① 用F表示剎車時(shí)的阻力，根據(jù)牛頓第二定律有 ② 式中 ③ 設(shè)剎車過(guò)程中地面作用于汽車的阻力為， 根據(jù)題意． ④ 方向與汽車前進(jìn)方向相反：用表示拖車作用于汽車的力，設(shè)其方向與汽車前進(jìn)方向相同．以汽車為研究對(duì)象，由牛頓第二定律有 ⑤ 由②④⑤式得 ． ⑥

10、由以上各式，代入有關(guān)數(shù)據(jù)得880 N． 3． 解析:當(dāng)m與板分離時(shí)，m與板間無(wú)彈力作用，且加速度為a，由牛頓第二定律得： ① 因m與板分離前做勻加速運(yùn)動(dòng)， 所以有 ． ② 由①②式解得． 4、解析：（1）對(duì)小球受力分析如圖，將細(xì)線拉力T分解有： ， 由二力平衡可得：， 解得細(xì)線拉力 車壁對(duì)小球的壓力； （2）設(shè)汽車剎車時(shí)的最大加速度為a，此時(shí)車壁對(duì)小球彈力N=0， 由牛頓第二定律有 即 解得： 即汽車剎車時(shí)的速度最大不能超過(guò)7.5m/s2 5. 解析:本題中當(dāng)滑塊向左運(yùn)動(dòng)的加速度較小

11、時(shí)，滑塊對(duì)小球存在支持力；當(dāng)滑塊向左運(yùn)動(dòng)的加速度較大時(shí)，小球?qū)⒚撾x滑塊斜面而“飄”起來(lái)．因此，本題存在一個(gè)臨界條件：當(dāng)滑塊向左運(yùn)動(dòng)的加速度為某一臨界值時(shí)，斜面對(duì)小球的支持力恰好為零(小球?qū)⒁x開(kāi)斜面而“飄”起來(lái))．我們首先求此臨界條件．此時(shí)小球受兩個(gè)力：重力mg；繩的拉力FT．根據(jù)牛頓第二定律的正交表示，有 ， ① ． ② 聯(lián)立①②兩式并將θ＝45°代入，得a＝g， 即當(dāng)斜面體滑塊向左運(yùn)動(dòng)的加速度為a＝g時(shí)，小球恰好對(duì)斜面無(wú)壓力． 當(dāng)a＞g時(shí)，小球?qū)ⅰ帮h”起來(lái)，當(dāng)a＝2g時(shí)，小球已“飄”起來(lái)了，此時(shí)小球的受力情況也正如圖所示，故

12、根據(jù)①②兩式并將a＝2g代入，解得 ． 此即為所求線中的拉力． 6．58m 23.3m/s 解析:這是一個(gè)典型的已知物體的受力情況求物體的運(yùn)動(dòng)情況的問(wèn)題，解決此類問(wèn)題的基本思路是： 以滑雪者為研究對(duì)象，受力情況如圖所示． 研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)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(dòng)． 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： ， ① ， ② 又因?yàn)? ． ③ 由①②③可得 ， 故 ． ． ． 7．

13、解析:(1)在水平推力F作用下，A、B共同加速運(yùn)動(dòng)，則 F＝2ma． ① 分別隔離A、B，受力如圖所示，、為A、B間相互作用的彈力,與斜面垂直． 對(duì)A列方程： ， ② ． ③ 對(duì)B列方程： ． ④ ． 當(dāng)增大F時(shí)，由式①知a增大，則由式④知、均增大，從式③知增大，減?。? 當(dāng)時(shí)，對(duì)應(yīng)的加速度為A、B不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件．當(dāng)時(shí)，A、B間的相互作用力也增大，，對(duì)A有豎直向上的加速度，則A被擠離桌面． 則當(dāng)時(shí)，對(duì)A有． 對(duì)B有．

14、 解得，為A、B共同向右運(yùn)動(dòng)的最大加速度． (2)對(duì)整體F＝2ma，且a的最大值為，則A、B不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的水平推力的最大值為又因?yàn)樽烂婀饣?，F(xiàn)＞0即可使A、B產(chǎn)生共同加速度． F的取值范圍是． 8．（1）0.5 （2） 解析：桿水平時(shí)，小球在桿上做勻速運(yùn)動(dòng)，則風(fēng)力和摩擦力等大反向；當(dāng)桿與水平方向夾角為37°時(shí)，對(duì)小球受力分析如圖所示，把風(fēng)力F和重力mg沿桿方向和垂直桿方向進(jìn)行正交分解，列方程求解加速度，從而求出時(shí)間。 （1）設(shè)小球所受的風(fēng)力為F，小球質(zhì)量為m，由小球水平勻速運(yùn)動(dòng)可知 ， （2）設(shè)桿對(duì)小球的支持力為FN，摩擦力為F′，則沿桿方向 垂直桿方向： 可解得， 又 解得下滑x所用時(shí)間t＝