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1、2021屆物理一輪總復習40分鐘鞏固提升訓練
訓練:*牛頓運動定律的應用*
一.選擇題
1.質量為M的小車放在光滑水平面上,小車上用細線懸掛另一質量為m的小球,且M>m.用一力F水平向右拉小球,使小球和小車一起以加速度a向右運動,細線與豎直方向成α角,細線的拉力大小為F1,如圖甲.若用一力F′水平向左拉小車,使小球和車一起以加速度a′向左運動時,細線與豎直方向也成α角,細線的拉力大小為F′1,如圖乙,則 ( )
A.a′=a,F(xiàn)′1=F1 B.a′>a,F(xiàn)′1>F1
C.a′a,F(xiàn)′1=F1
2.用細線將小球拴在升降機光滑的側壁上,當
2、升降機加速下降時,出現(xiàn)如圖所示的情形.四位同學對此現(xiàn)象做出了分析與判斷,其中可能正確的是( )
A.升降機的加速度大于g,側壁對球無擠壓
B.升降機的加速度小于g,側壁對球有擠壓
C.升降機的加速度等于g,側壁對球無擠壓
D.升降機的加速度等于g,側壁對球有擠壓
3.在如圖所示的裝置中,質量為3 kg的物塊被平行于斜面的細繩拴在斜面上端的小柱上,斜面的傾角為30°,被固定在測力計上,整個裝置保持靜止.如果物塊與斜面間無摩擦,裝置穩(wěn)定以后,當細繩被燒斷,物塊正在下滑的過程中,與穩(wěn)定時比較,測力計的讀數(shù)(g取10 m/s2)( )
A.增加15 N B.減小15 N
3、C.減小7.5 N D.保持不變
4. A、B兩物體相對靜止地疊放在光滑水平面上,mA=1 kg、mB=2 kg,A、B間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,用一根跨過定滑輪的輕繩連接B、C兩物體,開始時用手按住A、B兩物體,系統(tǒng)靜止,之后松手.若A、B剛好無相對滑動地一起運動,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,不計滑輪與輕繩之間的摩擦,則C物體的質量為(g=10 m/s2)( )
A. kg B. kg
C. kg D. kg
5.愛因斯坦曾經設計了一個真空中的理想實驗,在這個實驗中,當電梯(內部為真空)相對于地球靜止時,封閉在電梯里的觀察者發(fā)現(xiàn),從手中釋放的蘋果和羽毛落到電梯底板上,當
4、電梯做自由落體運動時,觀察者發(fā)現(xiàn)從手中釋放的蘋果和羽毛會停在空中而不下落.以下對這一實驗的說法中正確的是( )
A.電梯相對地球靜止時,釋放后的蘋果比羽毛先落到電梯底板
B.電梯做自由落體運動時,釋放后的蘋果和羽毛受到的合力為零
C.以自由下落的電梯為參考系,牛頓運動定律也是成立的
D.在自由下落的電梯里,觀察者不能僅從蘋果和羽毛的運動現(xiàn)象判斷引力是否存在
6.如圖所示,一物體(可視為質點)從豎直立于地面的輕彈簧上方某一高度自由落下.A點為彈簧自然狀態(tài)時上端點的位置,當物體到達B點時,物體速度恰好為零,然后被彈回.下列說法中正確的是( )
A.物體從A點下降到B點的過程中,
5、速率不斷變小
B.物體在B點時,所受合力為零
C.物體在A點時處于超重狀態(tài)
D.物體在B點時處于超重狀態(tài)
7.在光滑水平面上放置兩長度相同、質量分別為m1和m2的木板P、Q,在木板的左端各有一大小、形狀、質量完全相同的物塊a和b,木板和物塊均處于靜止狀態(tài).現(xiàn)對物塊a和b分別施加水平恒力F1和F2,使它們向右運動.當物塊與木板分離時,P、Q的速度分別為v1、v2,物塊a、b相對地面的位移分別為s1、s2.已知兩物塊與木板間的動摩擦因數(shù)相同,下列判斷正確的是( )
A.若F1=F2、m1>m2,則v1>v2、s1=s2
B.若F1=F2、m1v2、s1=s2
C
6、.若F1v2、s1>s2
D.若F1>F2、m1=m2,則v1s2
8.如圖所示為傾角為θ的足夠長的斜面,MP段粗糙,PN段光滑(含P點).質量分別為m1、m2的兩小物塊A、B(可視為質點)之間用一短小的輕質彈簧連接,由斜面頂端一起沿斜面加速下滑,兩小物塊與斜面MP段間的動摩擦因數(shù)相同,重力加速度為g,則( )
A.兩小物塊在MP段運動時,彈簧處于壓縮狀態(tài)
B.兩小物塊在MP段運動時,彈簧處于伸長狀態(tài)
C.當小物塊A通過P點的瞬間,其加速度大小為gsinθ
D.當小物塊B通過P點的瞬間,其加速度大小為gsinθ
9.如圖所示,在水平
7、面上,有兩個質量分別為m1和m2的物體A、B,它們與水平面之間的動摩擦因數(shù)均為μ,m1>m2,A、B間水平連接有一輕質彈簧測力計.若用大小為F的水平力向右拉B,穩(wěn)定后B的加速度大小為a1,彈簧測力計示數(shù)為F1;如果改用大小為F的水平力向左拉A,穩(wěn)定后A的加速度大小為a2,彈簧測力計示數(shù)為F2.下列關系式正確的是( )
A.a1=a2,F(xiàn)1>F2 B.a1=a2,F(xiàn)1a2,F(xiàn)1>F2
10.如圖所示,水平地面上有一車廂,車廂內固定的平臺通過相同的彈簧把相同的物塊A、B壓在豎直側壁和水平的頂板上,已知A、B與接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ
8、,車廂靜止時,兩彈簧長度相同,A恰好不下滑,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g.現(xiàn)使車廂沿水平方向加速運動,為保證A、B仍相對車廂靜止,則( )
A.速度可能向左,加速度可大于(1+μ)g
B.加速度一定向右,不能超過(1-μ)g
C.加速度一定向左,不能超過μg
D.加速度一定向左,不能超過(1-μ)g
11.(多選)如圖所示,質量分別為m1、m2的A、B兩個滑塊放在斜面上,中間用一個輕桿相連,A、B與斜面間的動摩擦因數(shù)分別為μ1、μ2,它們在斜面上加速下滑.關于桿的受力情況,下列分析正確的是( )
A.若μ1>μ2,m1=m2,則桿受到壓力
B.若μ1=μ
9、2,m1>m2,則桿受到拉力
C.若μ1<μ2,m1
10、兩物塊都在傳送帶上時,它們所受的摩擦力一定不相等
C.兩物塊在任何時刻的速度和加速度都相等
D.可能存在物塊1與物塊2加速度不相等的階段
13.(多選)如圖所示,一小車上有一個固定的水平橫桿,左邊有一輕桿與豎直方向成θ角與橫桿固定,下端連接一小鐵球,橫桿右邊用一根細線吊一小鐵球,當小車向右做加速運動時,細線保持與豎直方向成α角,若θ<α,則下列說法正確的是 ( )
A.輕桿對小球的彈力方向與細線平行
B.輕桿對小球的彈力方向沿著輕桿方向向上
C.輕桿對小球的彈力方向既不與細線平行也不沿著輕桿方向
D.此時輕桿的形變包括拉伸形變與彎曲形變
14.(多選)如圖甲所示,足夠長的
11、傳送帶與水平面的夾角為θ,正以某一速度勻速轉動,在傳送帶上某位置輕輕放置一小木塊,小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,小木塊速度隨時間變化的關系如圖乙所示,v0、t0已知,重力加速度為g,則( )
A.傳送帶一定順時針轉動
B.傳送帶的速度大小等于v0
C.μ=-tanθ
D.t0時間后木塊的加速度大小為 -2gsinθ
15. (多選)如圖所示,光滑水平桌面放置著物塊A,它通過輕繩和輕質滑輪懸掛著物塊B.已知A的質量為m,B的質量為3m,重力加速度大小為g.由靜止釋放物塊A、B后( )
A.相同時間內,A、B運動的路程之比為2:1
B.物塊A、B的加速度大小之比為1
12、:1
C.輕繩的拉力大小為
D.當B下落高度為h時,速度大小為
16.(多選)傳送帶以v1的速度勻速運動,物體以v2的速度從B端滑上傳送帶,物體速度方向與傳送帶運行方向相反,如圖所示,已知傳送帶長度為L,物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ,則以下判斷正確的是( )
A.當v2、μ、L滿足一定條件時,物體可以從A端離開傳送帶,且物體在傳送帶上運動的時間與v1無關
B.當v2、μ、L滿足一定條件時,物體可以從B端離開傳送帶,且物體離開傳送帶時的速度可能大于v1
C.當v2、μ、L滿足一定條件時,物體可以從B端離開傳送帶,且物體離開傳送帶時的速度可能等于v1
D.當v2、μ、L
13、滿足一定條件時,物體可以從B端離開傳送帶,且物體離開傳送帶時的速度可能小于v1
17.(多選)如圖所示,質量分別為m1、m2的兩物塊A、B疊放在一起,以一定的初速度一起沿固定在水平地面上傾角為α的斜面上滑.已知B與斜面間的動摩擦因數(shù)μ
14、摩擦力,重力加速度為g.現(xiàn)對A施加一水平拉力F,則( )
A.當F<2μmg時,A、B都相對地面靜止
B.當F=μmg時,A的加速度為μg
C.當F>3μmg時,A相對B滑動
D.無論F為何值,B的加速度不會超過μg
二、非選擇題
19.如圖所示,水平面上有一固定著輕質定滑輪O的木塊A,它的上表面與水平面平行,它的右側是一個傾角θ=37°的斜面.放置在A上的物體B和物體C通過一輕質細繩相連,細繩的一部分與水平面平行,另一部分與斜面平行.現(xiàn)對A施加一水平向右的恒力F,使A、B、C恰好保持相對靜止.已知A、B、C的質量均為m,重力加速度為g,不計一切摩擦,求恒力F的大?。?sin
15、37°=0.6,cos37°=0.8)
20.如圖所示,質量M=1 kg的木板靜置于傾角為37°的足夠長的固定斜面上的某個位置,質量m=1 kg、可視為質點的小物塊以初速度v0=5 m/s從木板的下端沖上木板,同時在木板上端施加一個沿斜面向上的外力F=14 N,使木板從靜止開始運動,當小物塊與木板共速時,撤去該外力,最終小物塊從木板的下端滑出.已知小物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.25,木板與斜面之間的動摩擦因數(shù)為0.5,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)物塊和木板共速前,物塊和木板的加速度;
(2)木板
16、的最小長度;
(3)物塊在木板上運動的總時間.
參考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
D
C
C
A
D
D
C
C
A
10
11
12
13
14
15
16
17
18
B
AD
AD
AD
BC
AC
ACD
AC
BCD
19.設繩的張力為T,系統(tǒng)加速度為a,以物體B為研究對象,水平方向物體B只受繩的拉力,由牛頓第二定律得T=ma;對物體C受力分析如圖所示,受繩的張力T、斜面的支持力FN和重力mg,加速度也為a.對力進行正交分解:
水平方向有FNsinθ-Tcosθ=ma;
豎直方向有FNc
17、osθ+Tsinθ=mg,
聯(lián)立解得a=,
以A、B、C整體為研究對象有F=3ma,
解得F=mg.
20.(1)物塊與木板共速前,對物塊分析有mgsinθ+μ1mgcosθ=ma1,得a1=8 m/s2,方向沿斜面向下,物塊減速上滑;
對木板分析有F+μ1mgcosθ-Mgsinθ-μ2(m+M)gcosθ=Ma2,
得a2=2 m/s2,方向沿斜面向上,木板加速上滑.
(2)物塊與木板共速時有v共=v0-a1t1,v共=a2t1,
代入數(shù)據解得t1=0.5 s,v共=1 m/s,
共速時物塊與木板的相對位移
Δx1=v0t1-a1t-a2t=1.25 m,
撤掉F后,
18、物塊相對于木板上滑,加速度大小仍為a1=8 m/s2,物塊減速上滑,
對木板有
Mgsinθ+μ2(M+m)gcosθ-μ1mgcosθ=Ma′2,
則a′2=12 m/s2,方向沿斜面向下,木板減速上滑.
由于Mgsinθ+μ1mgcosθ=μ2(M+m)gcosθ,
則木板速度減為零后,物塊在木板上滑動時,木板保持靜止,
經過t2=s,木板停止,經過t′2=s,物塊速度減為零,
此過程,物塊和木板的相對位移Δx2=t′2-t2= m,
故木板的最小長度Lmin=Δx1+Δx2= m.
(3)物塊在木板上下滑時,木板靜止不動,
物塊的加速度a′1=gsinθ-μ1gcosθ=4 m/s2,
Lmin=a′1t,得t3=s,
物塊在木板上運動的總時間t=t1+t′2+t3=s.
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