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高一运动和力的关系(培优篇)(Word版 含解析)
C、如果N=72.8N,f=0N,不可能同时满足①②或③④式,故C错误;
D、如果N=77N,f=4N,则 ,满足③④式,故D正确;
故选ABD.
4.如图所示,光滑水平桌面放置着物块A,它通过轻绳和轻质滑轮悬挂着物块B,已知A的质量为m,B的质量为3m,重力加速度大小为g,静止释放物块A、B后()
A.相同时间内,A、B运动的路程之比为2:1
【点睛】
本题考查连接体问题,关键是找出两物体的位移、速度及加速度关系,结合牛顿第二定律和运动学公式列式分析,也可以结合系统机械能守恒定律分析.
5.某一实验室的传送装置如图所示,其中AB段是水平的,长度LAB=6m,BC段是倾斜的,长度LBC=5m,倾角为37o,AB和BC在B点通过一段极短的圆弧连接(图中未画出圆弧),传送带v=4m/s的恒定速率顺时针运转.现将一个工件(可看成质点)无初速度地放在A点。已知工件与传送带间的动摩擦 =0.5,已知:重力加速度g=10m/s2。sin37°=0.6,cos37°=0.8。则( )
故选AD。
6.如图所示,在倾角为θ的光滑斜劈P的斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A、B,C为一垂直固定在斜面上的挡板.A、B质量均为m,斜面连同挡板的质量为M,弹簧的劲度系数为k,系统静止于光滑水平面.现开始用一水平恒力F作用于P,(重力加速度为g)下列说法中正确的是()
A.若F=0,挡板受到B物块的压力为
B.物块A、B的加速度之比为1:1
C.细绳的拉力为
D.当B下落高度h时,速度为
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
同时间内,图中A向右运动h时,B下降一半的距离,即为h/2,故A、B运动的路程之比为2:1,故A正确;任意相等时间内,物体A、B的位移之比为2:1,故速度和加速度之比均为2:1,故B错误;设A的加速度为a,则B的加速度为0.5a,根据牛顿第二定律,对A,有:T=ma,对B,有:3mg-2T=3m•0.5a,联立解得:T= ,a= g,故C正确;对B,加速度为a′=0.5a= g,根据速度位移公式,有:v2=2•a′•h,解得:v= ,故D错误;故选AC.
C.长木板的质量M=1kgD.小物块的质量m=2kg
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据乙图可知,在 以后,m与M开始发生相对运动,m的加速度不变,其大小为 ,所以Ⅰ是长木板的 图象,故A错误;
B.设小物块与长木板间的动摩擦因素为 ,根据牛顿第二定律可知
解得
故B正确;
CD.当 时,以M为研究对象,根据牛顿第二定律可知
代入数据解得
s=4m
选项B错误;
CD.工件到达最高点后将沿斜面下滑,下滑的加速度仍为a2=2m/s2,则滑到斜面底端时的速度为4m/s,然后滑上水平传送带做匀减速运动,加速度为a1=5 m/s2,当速度减为零时滑行的距离为
然后返回向右运动,则物体不能回到A点;物体向右加速,当到达斜面底端时的速度仍为4m/s,然后滑上斜面重复原来的运动,可知工件第一次返回B点后,会在传送带上来回往复运动,选项C错误,D正确。
经t1时间与传送带的速度相同,则有
前进的位移为
x1= a1t12=1.6m
此后工件将与传送带一起匀速运动至B点,用时
所以工件第一次到达B点所用的时间为
t=t1+t2=1.9s
选项A正确;
B.设工件上升的最大位移为s,由牛顿第二定律得
mgsinθ-μmgcosθ=ma2
代入数据解得
a2=2m/s2
由匀变速直线运动的速度位移公式得
解得:N=80+1.8a ① f=2.4a ②
当加速度平行斜面向下,对整体,根据牛顿第二定律,有:竖直方向:-N+(m+M)g=masin37°
水平方向:f=macos37°
解得:N=80-1.8a ③ f=2.4a ④
A、如果N=50N,f=40N,则 ,符合③④式,故A正确;
B、如果N=87.2N,f=9.6N,则a=-4m/s2,符合①②两式,故B正确;
一、第四章运动和力的关系易错题培优(难)
1.如图甲所示,在光滑的水平面上有质量为M且足够长的长木板,木板上面叠放一个质量为m的小物块。现对长木板施加水平向右的拉力F=3t(N)时,两个物体运动的a-t图象如图乙所示,若取重力加速度g=10m/s2,则下列说法中正确的是( )
A.图线Ⅰ是小物块运动的a-t图象B.小物块与长木板间的动摩擦因数为0.3
即
解得
由此可得
解得
在 内,以整体为研究对象,可得
即
所以
故CD错误。
故选B。
2.如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验。已知砝码和纸板的质量分别为2m和m,纸板与桌面间的动摩擦因数为μ,砝码与纸板间的动摩擦因数为2μ,重力加速度为g。要使纸板相对砝码运动,所需拉力的大小至少应为( )
A.N=50N,f=40NB.N=87.2N,f=9.6N
C.N=72.8N,f=0ND.N=77N,f=4N
【答案】ABD
【解析】
【分析】
【详解】
设滑块的加速度大小为a,当加速度方向平行斜面向上时,对Mm的整体,根据牛顿第二定律,有:竖直方向:N-(m+M)g=masin37°
水平方向:f=macos37°
A.工件第一次到达B点所用的时间1.9s
B.工件沿传送带BC向上运动的最大位移为5m
C.工件沿传送带运动,仍能回到A点
D.工件第一次返回B点后,会在传送带上来回往复运动
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】
A.工件刚放在水平传送带上的加速度为a1,由牛顿第二定律得
μmg=ma1
代入数据解得
a1=μg=5 m/s2
A. B. C. D.
【答案】C【Leabharlann 析】【分析】【详解】
砝码和桌面对纸板的摩擦力分别为
设砝码的加速度为a1,纸板的加速度为a2,则有
发生相对运动需要满足
代入数据解得
故选C。
3.如图所示,斜面体ABC放在水平桌面上,其倾角为37º,其质量为M=5kg.现将一质量为m=3kg的小物块放在斜面上,并给予其一定的初速度让其沿斜面向上或者向下滑动.已知斜面体ABC并没有发生运动,重力加速度为10m/s2,sin37º=0.6.则关于斜面体ABC受到地面的支持力N及摩擦力f的大小,下面给出的结果可能的有( )