高考物理必修知识点巩固练习 力与运动的两类问题 提高

【巩固练习】一、选择题：1如图所示，挂在火车顶上的物体质量为m，悬线偏离竖直方向一个角度，相对稳定不变，这时，火车的运动情况可能是（ ）A向左加速行驶B向右加速行驶C向左减速行驶 D向右减速行驶 2假设汽车紧急刹车后所受到阻力的大小与汽车的重力大小相等，当汽车以20m/s的速度行驶时突然刹车，他还能继续滑行的距离约为（ ）A40m B20m C10m D5m 3用3N的水平恒力，在水平面拉一个质量为2kg的木块，从静止开始运动，2s内位移为2m，则木块的加速度为（ ）A 0.5m/s2 B1m/s2 C1.5m/s2 D2m/s24、（2015 淮南市期末考）如图所示，某小球所受的合外力与时间的关系，各段的合外力大小相同，作用时间相同，设小球从静止开始运动，由此可判定小球的速度随时间变化的图象是（ ）ABCD5、（2015 合肥市期末考）如图所示，置于水平地面上的相同材料的质量分别为m和m0的两物体用细绳连接，在上施加一水平恒力，使两物体做匀加速直线运动，对两物体间细绳上的拉力，下列说法正确的是（ ）A地面光滑时，绳子拉力大小等于 B地面光滑时，绳子拉力大小小于C地面不光滑时，绳子拉力大于D地面不光滑时，绳子拉力小于二、计算题：1. 如图所示，一水平传送带以2 m/s的速度做匀速运动，传送带两端的距离s20 m，将一物体轻轻地放在传送带一端，物体由这一端运动到另一端所需的时间为t11 s求物体与传送带之间的动摩擦因数(g取10 m/s2) 2. 如图所示，一辆汽车A拉着装有集装箱的拖车B，以速度v130 m/s进入向下倾斜的直车道车道每100m下降2m为使汽车速度在s200 m的距离内减到v210m/s，驾驶员必须刹车假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力，且该力的70%作用于拖车B，30%作用于汽车A已知A的质量m12000 kg，B的质量m26000kg求汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力(重力加速度g取10m/s2)3一根劲度系数为k，质量不计的轻弹簧上端固定，下端系一质量为m的物体，有一水平板将物体托住，并使弹簧处于自然长度如图所示现让木板由静止开始以加速度a(ag)匀加速向下运动求经过多长时间木板开始与物体分离4、（2015 阜阳市期末考）如图所示，质量为4kg的小球用轻质细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上细绳的延长线通过小球的球心O，且与竖直方向的夹角为=37已知g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，求：（1）汽车匀速运动时，细线对小球的拉力和车后壁对小球的压力；（2）若要始终保持=37，则汽车刹车时的加速度最大不能超过多少？5、如图所示，一细线的一端固定于倾角为45的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球试求当滑块以a2g的加速度向左运动时线中的拉力FT6一位滑雪者从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角30，滑雪板与雪地的动摩擦因数是0.04，求5s内滑下来的路程和5s末的速度大小(g取10m/s2)7如图所示，两个质量都为m的滑块A和B，紧挨着并排放在水平桌面上，A、B间的接触面垂直于图中纸面与水平面成角，所有接触面都光滑无摩擦现用一个水平推力作用于滑块A上，使A、B一起向右做加速运动试求： (1)如果要使A、B间不发生相对滑动，它们共同向右运动的最大加速度是多大? (2)如果要使A、B间不发生相对滑动，水平推力的大小应在什么范围内才行?8 风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径，如图所示。（1）当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的动摩擦因数。（2）保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37并固定，则小球静止出发在细杆上滑下距离x所需时间为多少？（sin370.6，cos370.8）【答案与解析】一、选择题：1BC解析：根据细线倾斜的情况，可知物体加速度的方向向右，因此车向右加速或向左减速都可以。2B解析：根据运动学公式，根据牛顿第二定律，所以3B解析：根据，可求，也就是说，题目中除了3N的水平恒力，还有其它力。4、B解析：由图：物体在奇数秒内，合力恒定不变，从静止开始沿正方向做匀加速直线运动偶数秒内力反向，由于惯性，物体仍沿原方向做匀减速直线运动，偶数秒末速度为零，周而复始，所以物体沿正方向做单向直线运动故B正确故选：B5、A解析：光滑时：由整体求得加速度： 对m受力分析由牛顿第二定律得： 由式得：地面不光滑时：整体求加速度： 对m受力分析由牛顿第二定律得： 由得：，则A正确，BCD错误故选：A二、计算题：1 0.1解析：物体轻放于传送带后，是在摩擦力作用下做加速运动，当速度达到传送带速度后，就无摩擦力，则改做匀速运动，设一直加速，则在11 s内能发生的最大位移，故物体一定是先加速运动后匀速运动 设匀加速运动的时间为t1，则 位移 ， 整理得 所以加速度 由牛顿第二定律知 mgma， 所以动摩擦因数2880N解析:汽车沿倾斜车道做匀减速运动，用a表示加速度的大小，有 用F表示刹车时的阻力，根据牛顿第二定律有 式中 设刹车过程中地面作用于汽车的阻力为， 根据题意 方向与汽车前进方向相反：用表示拖车作用于汽车的力，设其方向与汽车前进方向相同以汽车为研究对象，由牛顿第二定律有 由式得 由以上各式，代入有关数据得880 N3解析:当m与板分离时，m与板间无弹力作用，且加速度为a，由牛顿第二定律得： 因m与板分离前做匀加速运动， 所以有 由式解得4、解析：（1）对小球受力分析如图，将细线拉力T分解有：，由二力平衡可得：，解得细线拉力 车壁对小球的压力；（2）设汽车刹车时的最大加速度为a，此时车壁对小球弹力N=0，由牛顿第二定律有 即解得：即汽车刹车时的速度最大不能超过7.5m/s25. 解析:本题中当滑块向左运动的加速度较小时，滑块对小球存在支持力；当滑块向左运动的加速度较大时，小球将脱离滑块斜面而“飘”起来因此，本题存在一个临界条件：当滑块向左运动的加速度为某一临界值时，斜面对小球的支持力恰好为零(小球将要离开斜面而“飘”起来)我们首先求此临界条件此时小球受两个力：重力mg；绳的拉力FT根据牛顿第二定律的正交表示，有 ， 联立两式并将45代入，得ag， 即当斜面体滑块向左运动的加速度为ag时，小球恰好对斜面无压力当ag时，小球将“飘”起来，当a2g时，小球已“飘”起来了，此时小球的受力情况也正如图所示，故根据两式并将a2g代入，解得 此即为所求线中的拉力658m 23.3m/s解析:这是一个典型的已知物体的受力情况求物体的运动情况的问题，解决此类问题的基本思路是：以滑雪者为研究对象，受力情况如图所示 研究对象的运动状态为：垂直山坡方向，处于平衡；沿山坡方向，做匀加速直线运动 将重力mg分解为垂直于山坡方向和沿山坡方向，据牛顿第二定律列方程： ， ， 又因为 由可得 ，故 7 解析:(1)在水平推力F作用下，A、B共同加速运动，则 F2ma 分别隔离A、B，受力如图所示，、为A、B间相互作用的弹力,与斜面垂直 对A列方程： ， 对B列方程： 当增大F时，由式知a增大，则由式知、均增大，从式知增大，减小 当时，对应的加速度为A、B不发生相对滑动的临界条件当时，A、B间的相互作用力也增大，对A有竖直向上的加速度，则A被挤离桌面 则当时，对A有 对B有 解得，为A、B共同向右运动的最大加速度 (2)对整体F2ma，且a的最大值为，则A、B不发生相对滑动的水平推力的最大值为又因为桌面光滑，F0即可使A、B产生共同加速度 F的取值范围是8（1）0.5 （2）解析：杆水平时，小球在杆上做匀速运动，则风力和摩擦力等大反向；当杆与水平方向夹角为37时，对小球受力分析如图所示，把风力F和重力mg沿杆方向和垂直杆方向进行正交分解，列方程求解加速度，从而求出时间。（1）设小球所受的风力为F，小球质量为m，由小球水平匀速运动可知 ， （2）设杆对小球的支持力为FN，摩擦力为F，则沿杆方向 垂直杆方向： 可解得，又 解得下滑x所用时间t