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文檔簡介

1、整體法與隔離法應用練習題1、 如圖所示,質(zhì)量為2m的物塊A與水平地面的摩擦可忽略不計,質(zhì)量為m的物塊B與地面的摩擦系數(shù)為在已知水平推力F的作用下,A、B作加速運動.A對B的作用力為_答案: 2、如圖所示,在光滑水平面上放著兩個物體,質(zhì)量m2=2m1,相互接觸面是光滑的,與水平面的夾有為。用水平力F推m1,使兩物體一起做加速運動,則兩物體間的相互作用力的大小是_。解:取A、B系統(tǒng)為研究對像F=(m1m2)a=3m1a 取m2為研究對像Nx=Nsin=m2a =3、如右圖所示,斜面傾角為,連接體A和B的質(zhì)量分別為,用沿斜面向上的力F拉B使它們一起沿斜面向上運動,設(shè)連接A,B的細繩上的張力為T,則(

2、1)若它們勻速沿斜面向上運動,F(xiàn):T= ,(2)若它們勻加速沿斜面向上運動,F(xiàn):T= 。答案: 4、質(zhì)量分別為m和M的物體疊放在光滑水平桌面上,A受恒力F1的作用,B受恒力F2的作用,二力都沿水平向,且F1F2,運動過程中A、B二物體保持相對靜止,物體B受到的摩擦力大小為_,方向為_。F1 2F答案:;水平向左。 5、如圖所示,兩個木塊1、2中間夾一根輕彈簧放在光滑水平面上靜止。若用大小不變的水平推力F先后分別向右推1木塊和向左推2木塊,發(fā)現(xiàn)兩次彈簧的形變量之比為ab,則木塊1、2的質(zhì)量之比為_。答案:ba ABv6、質(zhì)量不等的A、B兩物體,用細線相連,跨過一個定滑輪,如下圖所示,兩物體與桌面

3、的縻擦系數(shù)均為0.4。已知在圖示情況下,A、B一起作勻速運動。試問如果A、B兩物體的位置互換,它們的運動情況如何?若是加速運動,求它們的加速度是多大?(設(shè)細線質(zhì)量、空氣阻力和滑輪摩擦均不計,g=10米/秒2)答案:解:A在桌面上時恰好A、B一起做勻速運動,有:mBg=mAg得:mB=mA(1)A、B換位后,設(shè)一起運動的加速度大小為a,有mAg-mBg=(mA+mB)a(2)a=6(m/s2)7、質(zhì)量為m的物體A放在傾角為=37°的斜面上時,恰好能勻速下滑。現(xiàn)用細線系住物體A,并平行于斜面向上繞過光滑的定滑輪,另一端系住物體B,物體A恰好能沿斜面勻速上滑。求物休B的質(zhì)量。(sin37&

4、#176;=0.6 , cos37°=0.8)答案:解:當物體A沿斜面勻速下滑時,受力圖如圖甲(1分)沿斜面方向的合力為0 f=mgsin (3分)當物體A沿斜面勻速上滑時,受力圖如圖乙(1分)A物體所受摩擦力大小不變,方向沿斜面向下(1分)沿斜面方向的合力仍為0 TA=f+mgsin(2分)對物體B TB= mBg (1分)由牛頓第三定律可知 TA= TB (1分)由以上各式可求出 mB=1.2m (2分)8、如圖所示,兩個用輕線相連的位于光滑水平面上的物塊,質(zhì)量分別為m1和m2,拉力F1和F2方向相反,與輕線沿同一水平直線,且F1>F2。試求在兩個物塊運動過程中輕線的拉力T

5、。答案:設(shè)兩物塊一起運動的加速度為a,則有 F1F2=(m1+m2)a 根據(jù)牛頓第二定律,對質(zhì)量為m1的物塊有 F1T=m1a 由、兩式得 9、如圖所示,質(zhì)量相等的兩物塊用細線連接,在豎直方向的力F1、F2的作用下,向上做勻加速運動,求兩物塊在運動過程中細線的拉力T.設(shè)兩物塊一起運動的加速度為a,則有F1-F2-2mg=2ma (3分)對下面物塊有:T-mg-F2=ma (3分)解得: (2分)10、如圖所示,光滑水平面上物體A置于物體B上,2mA=mB,A受水平恒力F,B受水平恒力F2,F(xiàn)1與F2方向相同,但F1<F2,物體A與物體B保持相對靜止,試求物體B受到物體A對它的摩擦力的大小

6、和方向。對A、B整體有F1+F2=(mA+mB)a (2分) 對B物體,設(shè)其受到A物體的摩擦力向右,大小為f,則有 F2+f= mBa(2分) (1分) 當2F1>F2時,有方向向右 (2分)當2F1=F2時,f=0 (1分) 當2F1<F2時,方向向左 (2分)1.()如圖6所示,質(zhì)量為M的框架放在水平地面上,一輕彈簧上端固定一個質(zhì)量為m的小球,小球上下振動時,框架始終沒有跳起.當框架對地面壓力為零瞬間,小球的加速度大小為圖6A.g B. g C.0 D. g圖72.()如圖7所示,A、B兩小球分別連在彈簧兩端,B端用細線固定在傾角為30°的光滑斜面上,若不計彈簧質(zhì)量,

7、在線被剪斷瞬間,A、B兩球的加速度分別為A.都等于B. 和0C.和0D.0和 圖83.()如圖8,質(zhì)量為m的物體A放置在質(zhì)量為M的物體B上,B與彈簧相連,它們一起在光滑水平面上做簡諧振動,振動過程中A、B之間無相對運動,設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k,當物體離開平衡位置的位移為x時,A、B間摩擦力的大小等于A.0B.kC.()kD.()k1.D 2.D 3.D6一條不可伸長的輕繩跨過質(zhì)量可忽略不計的定滑輪,繩的一端系一質(zhì)量m15kg的重物重物靜止于地面上,有一質(zhì)量m110kg的猴子,從繩的另一端沿繩向上爬,如圖所示,不計滑輪摩擦,在重物不離開地面的條件下,猴子向上爬的最大加速度為(g取10m/s2)()

8、A25m/s2 B5m/s2C10m/s2 D15m/s2【解析】重物剛要離開地面時,繩子上的拉力FTmg150N,猴子與繩子間的靜摩擦力的大小FfFT150N,對猴子應用牛頓第二定律有Ffm1gm1a,解得a5m/s2.【答案】B例1 一列質(zhì)量為103t的列車,機車牽引力為3.5×105N,運動中所受阻力為車重的0.01倍。列車由靜止開始做勻加速直線運動,速度變?yōu)?80km/h需多少時間?此過程中前進了多少千米?(g取10m/s2)解析 本例是根據(jù)受力情況求運動情況。列車總質(zhì)量m=103t=106kg,總重力G=mg=106×10N=107N。運動中所受阻力F=0.01G

9、=0.01×107N=1×105N。設(shè)列車勻加速的加速度為a由牛頓第二定律得F合=F牽-F=ma,則列車的加速度為列車由靜止加速到vt=180km/h=50m/s所用的時間為此過程中列車的位移為例2 質(zhì)量為10g的子彈,以300m/s的水平速度射入一塊一塊堅直固定的木板,把木板打穿,子彈穿出的速度為200m/s,板厚10,求子彈對木板的平均作用力。解析 本例已知運動情況求受力情況。先由運動學公式求加速度,再由牛頓第二定律求平均作用力。用公式計算時,用國際單位制表示物理量單位。以子彈為研究對象,取v0方向為正方向,依題意:v0=300m/s,vt=200m/s,s=10=0.

10、10m,m=10g=10×10-5kg。子彈穿過木板過程中可看做勻速運動,設(shè)加速度為a,由有負號表示加速度方向與初速度方向相反。設(shè)木板對子彈的平均作用力為F,據(jù)牛頓第二定律有F=ma=10×10-3×(-2.5×105)N=-2.5×103N負號表示平均阻力的方向與初速度方向相反。由牛頓第三定律,子彈對木板的平均作用力F與木板對子彈的平均作用力F是作用力與反作用力。故F=-F=2.5×103N例3 如圖a表示,AC,BC為位于堅直平面內(nèi)的兩根光滑細桿,A,B,C三點恰位于同一圓周上,C為該圓周的最低點,a,b為套在細桿上的兩個小環(huán),當

11、兩環(huán)同時從A、B點自靜止開始下滑,則A環(huán)a將先到達點CB環(huán)b將先到達點CC環(huán)a,b同時到達點CD由于兩桿的傾角不知道,無法判斷解析 根據(jù)環(huán)的受力情況由牛頓第二定律判斷運動情況。環(huán)受力如圖b所示,正交分解后可得環(huán)所受合外力為F合=mgsin,由牛頓第二定律F合=ma得,a=gsin。設(shè)圓半徑為R,由圖中幾何關(guān)系可得細桿長度為L=2Rsin,則小環(huán)沿桿由靜止勻加速下滑,根據(jù)動力學公式L=得2Rsin=所以可見小環(huán)沿細桿下滑所需時間與桿的傾斜程度無關(guān)。故選C。例4 質(zhì)量為60kg的人站在升降機的體重計上,當升降機做以下各運動時,體重計的示數(shù)是多少?(g=10m/s2)(1)升降機勻速上升;(2)升降

12、機以5m/s2加速度加速上升;(3)升降機以5m/s2加速度減速上升;(4)升降機自由下落。解析 體重計示數(shù)表示人對體重計的壓力,這個壓力和體重計對人的支持力是一對作用力和反作用力。要求體重計示數(shù),需求出人對體重計的壓力,由牛頓第二定律不難求出該力。以人為研究對象,人受重力mg,方向堅直向下,支持力FN,方向堅直向上。(1)勻速運動時,加速度a=0,由FN-mg=0得FN-mg=600N由牛頓第三定律可知,體重計示數(shù)為600N。(2)因F合方向與加速度方向一致,故有FN-mg=maFN=m(g+a)=900N由牛頓第三定律可知體重計示數(shù)為900N(3)升降機勻減速上升時,因加速度方向向下,合外

13、力向下。由mg-FN=ma得F=m(g-a)=300N同理,由牛頓第三定律得體重計示數(shù)為300N(4)升降機自由正落時,加速度方向向下。a=g由mg-FN=ma,得FN=0可見體重計示數(shù)為零。10、如圖所示,傳送帶與地面傾角為,AB的長度為16m,傳送帶以10ms的速度轉(zhuǎn)動,在傳送帶上端A無初速度地放一個質(zhì)量為05 kg的物體,它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為05,求物體從A運動到B所用的時間可能為(sin37°=06,cos37°=08,g=10ms)( )A2.1s B. 2.0s C.1.8s D.4.0S 10、BD12、如圖所示,水平傳送帶A、B兩端相距S3.5m,工

14、件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)=0.1。工件滑上A端瞬時速度VA4 m/s,達到B端的瞬時速度設(shè)為vB。(1)若傳送帶不動,vB多大?(2)若傳送帶以速度v(勻速)逆時針轉(zhuǎn)動,vB多大?(3)若傳送帶以速度v(勻速)順時針轉(zhuǎn)動,vB多大?12、【解析】(1)傳送帶不動,工件滑上傳送帶后,受到向左的滑動摩擦力(Ff=mg)作用,工件向右做減速運動,初速度為VA,加速度大小為aglm/s2,到達B端的速度.(2)傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動時,工件滑上傳送帶后,受到向左的滑動摩擦力仍為Ff=mg ,工件向右做初速VA,加速度大小為ag1 m/s2減速運動,到達B端的速度vB=3m/s.(3)傳送帶順時針轉(zhuǎn)動時,根據(jù)

15、傳送帶速度v的大小,由下列五種情況:若vVA,工件滑上傳送帶時,工件與傳送帶速度相同,均做勻速運動,工件到達B端的速度vB=vA若v,工件由A到B,全程做勻加速運動,到達B端的速度vB= m/s.若vVA,工件由A到B,先做勻加速運動,當速度增加到傳送帶速度v時,工件與傳送帶一起作勻速運動速度相同,工件到達B端的速度vB=v.若v時,工件由A到B,全程做勻減速運動,到達B端的速度若vAv,工件由A到B,先做勻減速運動,當速度減小到傳送帶速度v時,工件與傳送帶一起作勻速運動速度相同,工件到達B端的速度vBv。24(18分)質(zhì)量的物塊(可視為質(zhì)點)在水平恒力F作用下,從水平面上A點由靜止開始運動,

16、運動一段距離撤去該力,物塊繼續(xù)滑行停在B點,已知A、B兩點間的距離,物塊與水平面間的動摩擦因數(shù),求恒力F多大。()24設(shè)撤去力F前物塊的位移為,撤去力F時物塊速度為,物塊受到的滑動摩擦力 對撤去力F后物塊滑動過程應用動量定理得由運動學公式得 對物塊運動的全過程應用動能定理由以上各式得 代入數(shù)據(jù)解得F=15N22如圖19-18所示,質(zhì)量M=10千克的木楔ABC靜置于粗糙水平地面上,滑動摩擦系數(shù)=0、02。在木楔的傾角為30°的斜面上,有一質(zhì)量m=1、0千克的物塊由靜止開始沿斜面下滑。當滑行路程s=1、4米時,其速度v=1、4米/秒。在這過程中木楔沒有動,求地面對木楔的摩擦力的大小和方向

17、。(重力加速度取g=10米/秒)23為了安全,在公路上行駛的汽車之間應保持必要的距離,已知某高速公路的最高限速為120 km/h假設(shè)前方車輛突然停止,后車司機從發(fā)現(xiàn)這一情況;經(jīng)操縱剎車,到汽車開始減速所經(jīng)歷的時間(即反應時間)t0.50s,剎車時汽車受到阻力的大小f 為汽車重力的0.40倍該高速公路上汽車間的距離廳至少應為多少?取重力加速度g10m/s222由勻加速運動的公式v2v02+2as,得物塊沿斜面下滑的加速度為:av2/(2s)1、42/(2×1、4)0、7m/s2由于a<gsin5米/秒,可知物塊受到摩擦力作用。分析物塊受力,它受三個力,如圖19-23所示,對于沿斜

18、面的方向和垂直于斜面的方向,由牛頓定律,有:mgsin-f1mamgcos-N10 分析木楔受力,它受五個力作用,如圖19-23所示,對于水平方向,由牛頓定律,有:f2+f1cos-N1sin0,由此可解得地面作用于木楔的摩擦力:f2N1sinf1cosmgcossin(mgsinma)cosmacos1×0、7×(2/3)0、61N此力的方向與圖中所設(shè)的一致(由C指向B的方向)23在反應時間內(nèi),汽車作勻速運動,運動的距離:S1=Vt 設(shè)剎車時汽車的加速度的大小為a,汽車的質(zhì)量為m,有:f=ma 自剎車到停下,汽車運動的距離: s2=V2/2a所求距離: s=s1+s2 由

19、以上各式得:s=1.6×102m一、單解選擇題1設(shè)灑水車的牽引力不變,所受阻力跟車重成正比,灑水車在平直路面上行駛,原來是勻速的,開始灑水后,它的運動情況將( )A 繼續(xù)做勻速運動 B變?yōu)樽鰟蚣铀龠\動 C變?yōu)樽鲎兗铀龠\動 D變?yōu)樽鰟驕p速運動2如圖,物體m原來以加速度沿斜面勻加速下滑,現(xiàn)在物體上施加一豎直向下的恒力F,則下列說法中正確的是( )物體m受到的摩擦力增大物體m受到的摩擦力不變物體m下滑的加速度不變物體m下滑的加速度增大A B C D3一個物體受到的合力F如圖所示,該力的大小不變,方向隨時間t周期性變化,正力表示力的方向向東,負力表示力的方向向西,力的總作用時間足夠長,將物體

20、在下面哪個時刻由靜止釋放,物體可以運動到出發(fā)點的西邊且離出發(fā)點很遠的地方( )At=0時B. t=t1時Ct=t2時Dt=t3時 1234CBCDt/sv/m·s12350圖 44質(zhì)量為 0.5kg的物體由靜止開始沿光滑斜面下滑,下滑到斜面的底端后進入粗糙水平面滑行,直到靜止,它的v-t圖象如圖4所示。(g取10m/s2)那么,下列說法中正確的是( )A斜面的傾角為60° B物體在斜面上受到的合外力是2.5NC物體與水平面的動磨擦因數(shù)為0.25D物體在水平面上受到的合外力是2.5N5如圖5所示,質(zhì)量為m的球放在AB和BC之間,兩板的公共端B是固定在一起的,且AB保持水平,A

21、BC>900。當系統(tǒng)共同水平向右運動時,不計摩擦,則( )BAC圖 5A球?qū)B板的壓力可能大于mg B球?qū)B板的壓力可能小于或等于mg C對BC板的壓力可能為零 D球?qū)C板的壓力可能大于mg11在探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系的實驗中,測量長度的工具是:_,精度是_ mm,測量時間的工具是_,測量質(zhì)量的工具是_。12某同學在加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系的實驗中,測得小車的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如右表所示(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標圖上作出a F圖象(2)圖像的斜率的物理意義是_(3)圖像(或延長線)與F軸的截距的物理意義是_(4)小車和砝碼的總質(zhì)量為 _ kg13認真閱讀下面的文字,回答問題。科學探究活動通常包括以下環(huán)節(jié):提出問題,作出假設(shè),制定計劃,搜集證據(jù),評估交流等一組同學研

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