運(yùn)動與力 (2).doc

運(yùn)動與力 1. 如圖所示,一光滑的半圓形碗固定在水平地面上,質(zhì)量為m1的小球用輕繩跨過光滑碗連接質(zhì)量分別為m2和m3的物體,平衡時小球恰好與碗之間沒有彈力作用.則m1、m2和m3的比值為A.123 B.211C.21 D.213. 用一輕繩將小球P系于光滑墻壁上的O點(diǎn),在墻壁和球P之間夾有一矩形物塊Q,如圖所示.P、Q均處于靜止?fàn)顟B(tài),則下列相關(guān)說法正確的是A.P物體受4個力B.Q受到3個力C.若繩子變長,繩子的拉力將變小D.若繩子變短,Q受到的靜摩擦力將增大4. 如圖所示,在繩下端掛一物體,用力F拉物體使懸線偏離豎直方向的夾角為,且保持其平衡.保持不變,當(dāng)拉力F有極小值時,F與水平方向的夾角應(yīng)是A.0 B. C. D.25. 如圖a所示，水平面上質(zhì)量相等的兩木塊A、B用一輕彈簧相連接，整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)現(xiàn)用一豎直向上的力F拉動木塊A，使木塊A向上做勻加速直線運(yùn)動，如圖b所示研究從力F剛作用在木塊A的瞬間到木塊B剛離開地面的瞬間這個過程，并且選定這個過程中木塊A的起始位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，則下列圖象中可以表示力F和木塊A的位移x之間關(guān)系的是aABbABFFxOAFxOBFxOCFxOD6. 甲、乙兩塊質(zhì)量均為m的木塊迭放在水平面上，甲受到斜向上與水平成q 角的力F作用，乙受到斜向下與水平成q角的力F作用，如圖，兩木塊保持靜止，則A.甲、乙之間一定存在靜摩擦力 B.乙和水平面間可能存在靜摩擦力C.乙對甲的支持力一定小于mgD.水平面對乙的支持力可能大于2mg7. 質(zhì)量為m的三角形木楔A置于傾角為q的固定斜面上，它與斜面間的動摩擦因數(shù)為m，一水平力F作用在木楔A的豎直平面上，在力F的推動下，木楔A沿斜面以恒定的加速度a向上滑動，則F的大小為ABCD8. 如圖所示，勁度系數(shù)為忌的輕彈簧，一端固定在傾角的粗糙斜面上，另一端連接一個質(zhì)量為m的滑塊A，滑塊與斜面的最大靜摩擦力的大小與其滑動摩擦力的大小可視為相等，均為，且。則：(1)如果保持滑塊在斜面上靜止不動，彈簧的最大形變量為多大?(2)若在滑塊A上再固定一塊質(zhì)量為2m的滑塊B，兩滑塊構(gòu)成的整體將沿木板向下運(yùn)動，當(dāng)彈簧的形變量仍為(1)中所求的最大值時，其加速度為多大?9. 一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),環(huán)上套著兩個小球A和B(中央有孔),A、B間由細(xì)繩連接,它們處于如圖所示位置時恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài).此情況下,B球與環(huán)中心O處于同一水平面上,AB間的細(xì)繩呈伸直狀態(tài),與水平線成30夾角.已知B球的質(zhì)量為m,求細(xì)繩對B球的拉力和A球的質(zhì)量.10. 如圖所示,一質(zhì)量為M4 kg,長為L2 m的木板放在水平地面上,已知木板與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1,在此木板的右端上還有一質(zhì)量為m1 kg的鐵塊,且視小鐵塊為質(zhì)點(diǎn),木板厚度不計.今對木板突然施加一個水平向右的拉力.(1)若不計鐵塊與木板間的摩擦,且拉力大小為6 N,則小鐵塊經(jīng)多長時間將離開木板？(2)若鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.2,鐵塊與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1,要使小鐵塊對地面的總位移不超過1.5 m,則施加在木板水平向右的拉力應(yīng)滿足什么條件？(g10 m/s2)11. 一長木板在水平地面上運(yùn)動，在=0時刻將一相對于地面精致的物塊輕放到木板上，以后木板運(yùn)動的速度時間圖像如圖所示。己知物塊與木板的質(zhì)量相等，物塊與木板間及木板與地面間均有靡攘.物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且物塊始終在木板上。取重力加速度的大小g求:(1)物塊與木板間；木板與地面間的動摩擦因數(shù):(2)從時刻到物塊與木板均停止運(yùn)動時，物塊相對于木板的位移的大小.12. 如圖所示,質(zhì)量M=2kg足夠長的木板靜止在水平地面上,與地面的動摩擦因數(shù)1=0.1,另一個質(zhì)量m=1kg的小滑塊,以6m/s的初速度滑上木板,滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)2=0.5,g取l0m/s2.(1)若木板固定,求小滑塊在木板上滑過的距離.(2)若木板不固定,求小滑塊自滑上木板開始多長時間相對木板處于靜止.(3)若木板不固定,求木板相對地面運(yùn)動位移的最大值.13. 如圖所示,一平板車以某一速度vo=5m/s勻速行駛,某時刻一貨箱(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速度地放置于平板車上,貨箱離車后端的距離為l=m,貨箱放到車上的同時,平板車開始剎車,剎車過程可視為做a1=3m/s2的勻減速直線運(yùn)動.已知貨箱與平板車之間的摩擦因數(shù)為=0.2,g=10m/s2.求:通過計算,判斷貨箱能否從車后端掉下來如果貨箱不能掉下,則最終停止時離車后端的距離d是多少如果貨箱不能掉下,最后都停止運(yùn)動,平板車再從靜止開始以a2=4m/s2的加速度勻加速直線運(yùn)動,經(jīng)過3秒貨箱距離車后端多遠(yuǎn)？已知平板車后端離地面高1.25m,貨箱落地后不動lvo14. 物體A的質(zhì)量，靜止在光滑水平面上的木板B的質(zhì)量為、長，某時刻A以的初速度滑上木板B的上表面，為使A不致于從B上滑落，在A滑上B的同時，給B施加一個水平向右的拉力F，若A與B之間的動摩擦因數(shù)，試求拉力F應(yīng)滿足的條件。(忽略物體A的大小)Fv0AB 15. 一位同學(xué)想測出小木塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)，他在距桌子邊緣B點(diǎn)s1=1.5m處的A點(diǎn)使小木塊獲得一定的初速度，小木塊在桌面上沿AB做勻變速直線運(yùn)動，并從B點(diǎn)水平飛出，最后落在地面上的D點(diǎn)，如圖所示. 測得小木塊從A到D所用的時間為t=1.4s，落地點(diǎn)到桌邊的水平距離為s2=0.4m，桌面到地面的高度為h=0.8m. 不考慮空氣阻力，取g=10m/s2. 試根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算 （1）小木塊在A點(diǎn)的初速度； （2）木塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù).運(yùn)動與力參考答案（僅供參考）1234567CBACCAACC1. 解析:根據(jù)半圓內(nèi)的三角形為直角三角形,再根據(jù)力的合成可知,m2gm1gcos30m1g,m3gm1gsin30m1g,所以m1m2m321.2. 解析:以結(jié)點(diǎn)O為研究對象進(jìn)行受力分析.由題意可知,O點(diǎn)處于動態(tài)平衡,則可作出三力的平衡關(guān)系如圖甲所示.由圖可知水平拉力增大.以環(huán)和結(jié)點(diǎn)整體作為研究對象,作受力分析圖如圖乙所示.由整個系統(tǒng)平衡可知:FNmg；FfF.即:Ff增大,FN不變,故B項正確.3. 解析:.P受重力、Q對P的水平彈力、繩子對P的拉力和Q對P豎直向下的摩擦力,A正確；Q受重力,墻壁、P對Q的水平彈力,P對Q豎直向上的摩擦力,四個力兩對平衡,B錯誤；對P、Q整體,繩子拉力的豎直分量等于P、Q整體的重力,繩子變長時繩子與墻壁間夾角變小,拉力變小,C正確；Q所受摩擦力等于Q的重力,與繩子長短無關(guān),D錯誤.4. 解析:由題圖可知當(dāng)F與傾斜繩子垂直時F有極小值,所以.四.計算題答案:8. 9. 解析:對B球,受力分析如圖所示,則有FTsin30mg得FT2mg對A球,受力分析如圖所示.在水平方向:FTcos30FNAsin30在豎直方向:FNAcos30mAgFTsin30由以上方程解得:mA2m. 答案:2mg2m10. 解析 (1)對木板受力分析,由牛頓第二定律得:F(Mm)gMa由運(yùn)動學(xué)公式,得Lat2解得:t4 s.(2)鐵塊在木板上時:1mgma1,鐵塊在地面上時:2mgma2,對木板:F1mg2(Mm)gMa3設(shè)鐵塊從木板上滑下時的速度為v1,鐵塊在木板上和地面上的位移分別為x1、x2,則:2a1x1v 2a2x2v并且滿足x1x21.5 m設(shè)鐵塊在木板上滑行時間為t1,則 x1a1t木板對地面的位移xa3t xx1L 聯(lián)立解得F47 N.11. 解:從t=0時開始，木板與物塊之間的摩擦力使物塊加速，使木塊減速，此過程一直持續(xù)到物塊和木板具有共同速度為v 由圖可知，在時，物塊和木板之間速度相同。設(shè)t=0到t=時間間隔內(nèi)，物塊和木板的加速度大小分別為，則 式中=5m/s分別為木板在t=0、t=時速度的大小設(shè)物塊和木板的質(zhì)量為m，物塊和木板間、木板與地面間的動摩擦因數(shù)分別為，由牛頓第二定律得 聯(lián)立式得 =0.02 =0.30 （2）在時刻后，地面對木板的摩擦力阻礙木板運(yùn)動，物塊與木板之間的摩擦力改變方向。設(shè)物塊與木板之間的摩擦力大小為，物塊和木板的加速度大小分別為則由牛頓第二定律得 假設(shè)；由式得，與假設(shè)矛盾。故 由式知，物塊加速度的大小，物塊的v-t圖象如圖中點(diǎn)劃線所示。 由運(yùn)動學(xué)公式可推知，物塊和木板相對于地面的運(yùn)動距離分別為 物塊相對于木板的位移的大小 聯(lián)立式得 S=1.125m 12. (1)(4分)(2)對m:,對M:,t=(4分)(3)木板共速前先做勻加速運(yùn)動(1分)速度以后木板與物塊共同加速度a3勻減速運(yùn)動,X=(4分)13. 解:貨箱放到車上后,先做勻加速運(yùn)動,設(shè)經(jīng)過時間t和車達(dá)到相同速度,此時貨箱和車的位移分別為x1、x2對貨箱:mg=ma1a1t=voatx1=vot-a1t2對平板車:x2=vot-at2此時,貨箱相對車向后移動了x=x2x1=2.5ml=m,故貨箱不會從車后端掉下來.由于貨箱的最大加速度a1=g=2m/s2a,所以二者達(dá)到相同速度后,分別以不同的加速度勻減速運(yùn)動到停止,此時相同速度為v=a1t=2m/s對貨箱:s1=v2/2a1=1m對平板車:s2=v2/2a=2/3m故貨箱到車尾的距離d1=l-x+s1-s2=1m設(shè)經(jīng)過時間t1貨箱和車分離,由位移關(guān)系得:d1=a2t12-a1t12解得t1=1s分離時貨箱速度v1=a1t1=2m/s,貨箱做平拋運(yùn)動,經(jīng)過時間t2落地,h=gt22,得t2=0.5s則在平板車啟動的t3=3s內(nèi),貨箱的水平位移x1=a1t12+v1t2=2m平板車的位移為:x2=a2t32=18m故貨箱離平板車后端的距離:d2=x2-x1-d1=15m14. 物體A滑上木板B以后，作勻減速運(yùn)動，加速度 木板B作勻加速運(yùn)動，設(shè)加速度為，由牛頓第二定律，有： A不從B的右端滑落的臨界條件是A到達(dá)B的右端時，A、B具有共同的速度，由位置關(guān)系，有 運(yùn)動時間相等，有 由式，可得由式，得 代入數(shù)值，得若F1N，則A滑到B的右端時，速度仍大于B的速度，于是將從B上滑落，所以F必須大于等于1N。當(dāng)F較大時，在A到達(dá)B的右端之前，就與B具有相同的速度，之后，A必須相對B靜止，才能不會從B的左端滑