高考物理必修知識點鞏固練習(xí) 力與運動的兩類問題 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角度θ，相對穩(wěn)定不變，這時，火車的運動情況可能是（ ） 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，在水平面拉一個質(zhì)量為2kg的木塊，從靜止開始運動，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間的關(guān)系，各段的合外力大小相同，作用時間相同，設(shè)小球從靜止開始運動，由此可判定小球的速度隨時間變化的圖象是（ ） 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的兩物體用細繩連接，在上施加一水平恒力，使兩物體做勻加速直線運動，對兩物體間細繩上的拉力，下列說法正確的是（ ） A． 地面光滑時，繩子拉力大小等于 B． 地

3、面光滑時，繩子拉力大小小于 C． 地面不光滑時，繩子拉力大于 D． 地面不光滑時，繩子拉力小于 二、計算題： 1. 如圖所示，一水平傳送帶以2 m/s的速度做勻速運動，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，物體由這一端運動到另一端所需的時間為t＝11 s．求物體與傳送帶之間的動摩擦因數(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動方向的相互作用力．(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度．如圖所示．現(xiàn)讓木板由靜止開始以加速度a(a＜g)勻加速向下運動．求經(jīng)過多長時間木板開始與物體分離． 4、（2015 阜陽市期末考）如圖所示，質(zhì)量為4kg的小球用輕質(zhì)細繩拴著吊在行駛的汽車后壁上．細繩的延長線通過小球的球心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）汽車勻速運動時，細線對小球的拉力和車后壁對小球的壓力； （2）若要始終保持θ=37°，則汽車剎車時的加速度最大不能超過多少？ 5、如圖所示，一細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的加速度向左運動時線中的拉力FT． 6．一位滑雪者從靜止開始沿山坡滑下，山坡的傾角θ＝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)． 7．如圖所示，兩個質(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摩擦．現(xiàn)用一個水平推力作用于滑塊A上，使A、B一起向右做加速運動．試求： (1)如果要使A、B間不發(fā)生相對滑動，它們共同向右運動的最大加速度是多大? (2)如果要使A、B間不發(fā)生相對滑動，水平推力的大小應(yīng)在什么范圍內(nèi)才行? 8． 風(fēng)洞實驗室中可產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力，現(xiàn)將一套有小球的細直桿放入風(fēng)洞實驗室，小球孔徑略大于細桿直徑，如圖所示。 （1）當(dāng)桿在水平方向上固定時，調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小，使小球在桿上做勻速運動，這時小球所受的風(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)在細桿上滑下距離x所需時間為多少？（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)運動學(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，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，從靜止開始沿正方向做勻加速直線運動．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動，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動．故B正確． 故選：B 5、A 解析：光滑時：由整體求得加速度： ① 對m受力分析由牛頓第二定律得： ② 由①②式得： 地面不光滑時：整體求加速度： ③ 對m受力分析由牛頓第二定律得： ④ 由③④得：，則A正確，BCD錯誤 故選：A 二、計算題： 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動，當(dāng)速度達到傳送帶速度后，就無摩擦力，則改做勻速運動，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動后勻速運動． 設(shè)勻加速運動的時間為t1，則 位移

9、 ， 整理得 ． 所以加速度 ． 由牛頓第二定律知 μmg＝ma， 所以動摩擦因數(shù)． 2．880N 解析:汽車沿傾斜車道做勻減速運動，用a表示加速度的大小，有． ① 用F表示剎車時的阻力，根據(jù)牛頓第二定律有 ② 式中 ③ 設(shè)剎車過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)其方向與汽車前進方向相同．以汽車為研究對象，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，m與板間無彈力作用，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動， 所以有 ． ② 由①②式解得． 4、解析：（1）對小球受力分析如圖，將細線拉力T分解有： ， 由二力平衡可得：， 解得細線拉力 車壁對小球的壓力； （2）設(shè)汽車剎車時的最大加速度為a，此時車壁對小球彈力N=0， 由牛頓第二定律有 即 解得： 即汽車剎車時的速度最大不能超過7.5m/s2 5. 解析:本題中當(dāng)滑塊向左運動的加速度較小

11、時，滑塊對小球存在支持力；當(dāng)滑塊向左運動的加速度較大時，小球?qū)⒚撾x滑塊斜面而“飄”起來．因此，本題存在一個臨界條件：當(dāng)滑塊向左運動的加速度為某一臨界值時，斜面對小球的支持力恰好為零(小球?qū)⒁x開斜面而“飄”起來)．我們首先求此臨界條件．此時小球受兩個力：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)斜面體滑塊向左運動的加速度為a＝g時，小球恰好對斜面無壓力． 當(dāng)a＞g時，小球?qū)ⅰ帮h”起來，當(dāng)a＝2g時，小球已“飄”起來了，此時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:這是一個典型的已知物體的受力情況求物體的運動情況的問題，解決此類問題的基本思路是： 以滑雪者為研究對象，受力情況如圖所示． 研究對象的運動狀態(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： ， ① ， ② 又因為 ． ③ 由①②③可得 ， 故 ． ． ． 7．

13、解析:(1)在水平推力F作用下，A、B共同加速運動，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A列方程： ， ② ． ③ 對B列方程： ． ④ ． 當(dāng)增大F時，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，對應(yīng)的加速度為A、B不發(fā)生相對滑動的臨界條件．當(dāng)時，A、B間的相互作用力也增大，，對A有豎直向上的加速度，則A被擠離桌面． 則當(dāng)時，對A有． 對B有．

14、 解得，為A、B共同向右運動的最大加速度． (2)對整體F＝2ma，且a的最大值為，則A、B不發(fā)生相對滑動的水平推力的最大值為又因為桌面光滑，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，小球在桿上做勻速運動，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，對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行正交分解，列方程求解加速度，從而求出時間。 （1）設(shè)小球所受的風(fēng)力為F，小球質(zhì)量為m，由小球水平勻速運動可知 ， （2）設(shè)桿對小球的支持力為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所用時間t＝