2017高考物理最新模拟题精选训练受力分析与牛顿运动定律专题01力学中的三种力含解析
2017届高考物理二轮复习专题 动力学中的三类模型:连接体模型
2017届高考物理二轮复习专题动力学中的三类模型:连接体模型连接体模型1.连接体的分类根据两物体之间相互连接的媒介不同,常见的连接体可以分为三大类。
(1)绳(杆)连接:两个物体通过轻绳或轻杆的作用连接在一起; (2)弹簧连接:两个物体通过弹簧的作用连接在一起;(3)接触连接:两个物体通过接触面的弹力或摩擦力的作用连接在一起。
2.连接体的运动特点轻绳——轻绳在伸直状态下,两端的连接体沿绳方向的速度总是相等。
轻杆——轻杆平动时,连接体具有相同的平动速度;轻杆转动时,连接体具有相同的角速度,而线速度与转动半径成正比。
轻弹簧——在弹簧发生形变的过程中,两端连接体的速率不一定相等;在弹簧形变最大时,两端连接体的速率相等。
特别提醒(1)“轻”——质量和重力均不计。
(2)在任何情况下,绳中张力的大小相等,绳、杆和弹簧两端受到的弹力大小也相等。
3.连接体问题的分析方法(1)分析方法:整体法和隔离法。
(2)选用整体法和隔离法的策略:①当各物体的运动状态相同时,宜选用整体法;当各物体的运动状态不同时,宜选用隔离法;②对较复杂的问题,通常需要多次选取研究对象,交替应用整体法与隔离法才能求解。
【典例1】如图所示,有材料相同的P、Q两物块通过轻绳相连,并在拉力F作用下沿斜面向上运动,轻绳与拉力F的方向均平行于斜面。
当拉力F一定时,Q受到绳的拉力( )A.与斜面倾角θ有关B.与动摩擦因数有关C.与系统运动状态有关D.仅与两物块质量有关【答案】 D方法提炼受力分析绳、杆求加速度:整体法讨论计算―→―→加速度―→连接体求绳、杆作用力:隔相关问题离法【典例2】如图所示,一不可伸长的轻质细绳跨过定滑轮后,两端分别悬挂质量为m1和m2的物体A和B。
若滑轮有一定大小,质量为m且分布均匀,滑轮转动时与绳之间无相对滑动,不计滑轮与轴之间的摩擦。
设细绳对A和B的拉力大小分别为F1和F2,已知下列四个关于F1的表达式中有一个是正确的,请你根据所学的物理知识,通过一定的分析,判断正确的表达式是( ) A. F1=m+2m2m1gm+2m1m1gm+4m2m1g B. F1= C. F1=D. F1=m+m1+m2m+m1+m2m+m1+m2m+4m1m2g m+m1+m2【答案】 C【解析】设滑轮的质量为零,即看成轻滑轮,若物体B的质量较大,整体法可得加速度a=m2-m1g,m1+m2隔离物体A,据牛顿第二定律可得F1=2m1m2g, m1+m2将m=0代入四个选项,可得选项C是正确,故选C。
2017年物理高考解析力学题型
2017年物理高考解析力学题型随着时间的不断推移,物理高考解析力学题型对考生的要求越来越高。
在2017年的高考中,力学题型的特点和考点在考试中扮演了重要角色。
本文将对2017年物理高考中的力学题型进行解析,希望能为考生们提供一些帮助。
一、多体动力学在2017年物理高考中,多体动力学的题型比较常见。
这类题目侧重于对多个物体间相互作用和受力情况的分析。
一般来说,解答这类题目需要掌握力的平衡、动量守恒和能量守恒等基本原理,并能将这些原理应用到具体情境中。
例如,有一道题目描述了两个质量相同的小球以不同的速度碰撞后反弹的情况。
在解答过程中,可以利用动量守恒和能量守恒的原理,推导出小球碰撞前后的速度变化和反弹的情况。
通过解析这类题目,考生可以加深对力学原理的理解和运用能力。
二、弹性力学弹性力学是力学题型中的另一个重要部分。
在2017年的高考中,弹性力学的题目主要集中在弹簧和弹性体的特性及应用上。
学生在解答这类题目时,需要掌握弹簧恢复力的计算公式、杨氏模量和弹性系数等基本知识,同时要能够将这些知识应用到具体的问题中。
例如,有一道题目描述了在弹簧上挂上不同质量的物体后,弹簧的伸长量变化情况。
在解答这类题目时,可以利用胡克定律和弹性势能的概念,推导出弹簧的伸长量和物体的质量之间的关系。
通过解析这类题目,考生可以加强对弹性力学的理解和运用能力。
三、静力学静力学作为力学的基础部分,也是2017年高考中的重点考察内容之一。
在静力学题型中,主要考察物体处于平衡状态时的受力分析和计算。
学生在解答这类题目时,需要掌握力的平衡条件、力矩和平衡方程的计算方法。
例如,有一道题目描述了一个物体在斜面上保持平衡的情况。
在解答这类题目时,可以利用平衡条件和力矩的概念,推导出物体所受力和斜面夹角之间的关系。
通过解析这类题目,考生可以增强对静力学原理的理解和应用能力。
总结起来,2017年物理高考中的力学题型主要包括多体动力学、弹性力学和静力学。
2017年高考物理(热点+题型全突破)专题3.1 牛顿运动定律(含解析)
专题3.1 牛顿运动定律“牛顿运动定律“是高中物理的核心内容之一,是动力学的基石,也是整个经典力学的理论基础,是历年高考的必考内容。
《考试说明》中对本章的知识能力要求几乎达到了最高地步,因此在历年的高考中,每年都要考查到本章知识,有时还会多题考查。
出题的形式多样,有选择题、填空题和计算题。
一、本章内容、考试范围及要求牛顿运动定律的应用二、常见题型展示1. 牛顿第一、第二与第三定律的理解与应用2. 超重与失重的理解与应用3. 牛顿第二定律的瞬时、临界与极值问题4. 动力学中的两大类基本问题5. 动力学中的图像问题6. 动力学中的三类模型:连接体模型—叠加体模型—传送带模型7. 整体法与隔离法在连接体与叠加体模型中的应用8. 实验:探究加速度与力、质量之间的关系本章考试题型归纳与分析:考试核心考点与题型:(1)选择题:连接体或者叠加体组系统的受力分析、动力学中的图像问题(2)解答题:单独考察多物体系统的运动或者动力学中的三类模型(3)实验题:考察匀变速直线运动与牛顿定律的综合题三、近几年高考在本章中的考查特点1. 轻弹簧模型与瞬时性问题(2015·海南单科,8,5分) (多选)如图,物块a、b和c的质量相同,a和b,b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O,整个系统处于静止状态.现将细线剪断.将物块a的加速度的大小记为a1,S1和S2相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2,重力加速度大小为g.在剪断的瞬间( )A.a1=3g B.a1=0C.Δl1=2Δl2D.Δl1=Δl2【答案】AC2. 超重、失重与加速度方向判断(1)(2016全国新课标Ⅰ卷)一质点做匀速直线运动,现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D.质点单位时间内速率的变化量总是不变【答案】BC【解析】因为原来质点做匀速直线运动,合外力为0,现在施加一恒力,质点所受的合力就是这个恒力,所以质点可能做匀变速直线运动,也有可能做匀变速曲线运动,这个过程中加速度不变,速度的变化率不变。
创新设计《高考物理总复习》第章
[高考导航]基础课1牛顿第一定律牛顿第三定律知识点一、牛顿第一定律1.内容一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
2.意义(1)指出力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因。
(2)指出了一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又称惯性定律。
3.惯性(1)定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
(2)性质:惯性是一切物体都具有的性质,是物体的固有属性,与物体的运动情况和受力情况无关。
(3)量度:质量是物体惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小。
知识点二牛顿第三定律1.内容两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
2.意义建立了相互作用物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依赖关系。
[思考判断](1)牛顿第一定律是实验定律。
()(2)牛顿第一定律指出,当物体受到的合外力为零时,物体将处于静止状态。
()(3)物体运动必须有力的作用,没有力的作用,物体将静止。
()(4)运动的物体惯性大,静止的物体惯性小。
()(5)惯性是物体抵抗运动状态变化的性质。
()(6)作用力与反作用力的效果可以相互抵消。
()(7)人走在松软土地上下陷时,人对地面的压力大于地面对人的支持力。
()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×(7)×对牛顿第一定律的理解与应用1.牛顿第一定律:牛顿第一定律不是实验定律,它是在可靠的实验事实(如伽利略斜面实验)基础上采用科学的逻辑推理得出的结论;物体不受外力是牛顿第一定律的理想条件,其实际意义是物体受到的合外力为零。
2.惯性:惯性是物体保持原来运动状态的性质,与物体是否受力、是否运动及所处的位置无关,物体的惯性只与其质量有关,物体的质量越大其惯性越大。
3.惯性的两种表现形式(1)物体的惯性总是以保持“原状”或反抗“改变”两种形式表现出来。
高中物理压轴题:用力学三大观点处理多过程问题(解析版)
压轴题用力学三大观点处理多过程问题1.用力学三大观点(动力学观点、能量观点和动量观点)处理多过程问题在高考物理中占据核心地位,是检验学生物理思维能力和综合运用知识解决实际问题能力的重要标准。
2.在命题方式上,高考通常会通过设计包含多个物理过程、涉及多个力学观点的复杂问题来考查学生的综合能力。
这些问题可能涉及物体的运动状态变化、能量转换和守恒、动量变化等多个方面,要求考生能够灵活运用力学三大观点进行分析和解答。
3.备考时,学生应首先深入理解力学三大观点的基本原理和应用方法,掌握相关的物理公式和定理。
其次,要通过大量的练习来提高自己分析和解决问题的能力,特别是要注重对多过程问题的训练,学会将复杂问题分解为多个简单过程进行分析和处理。
考向一:三大观点及相互联系考向二:三大观点的选用原则力学中首先考虑使用两个守恒定律。
从两个守恒定律的表达式看出多项都是状态量(如速度、位置),所以守恒定律能解决状态问题,不能解决过程(如位移x,时间t)问题,不能解决力(F)的问题。
(1)若是多个物体组成的系统,优先考虑使用两个守恒定律。
(2)若物体(或系统)涉及速度和时间,应考虑使用动量定理。
(3)若物体(或系统)涉及位移和时间,且受到恒力作用,应考虑使用牛顿运动定律。
(4)若物体(或系统)涉及位移和速度,应考虑使用动能定理,系统中摩擦力做功时应用摩擦力乘以相对路程,动能定理解决曲线运动和变加速运动特别方便。
考向三:用三大观点的解物理题要掌握的科学思维方法1.多体问题--要正确选取研究对象,善于寻找相互联系选取研究对象和寻找相互联系是求解多体问题的两个关键。
选取研究对象后需根据不同的条件采用隔离法,即把研究对象从其所在的系统中抽离出来进行研究;或采用整体法,即把几个研究对象组成的系统作为整体进行研究;或将隔离法与整体法交叉使用。
通常,符合守恒定律的系统或各部分运动状态相同的系统,宜采用整体法;在需讨论系统各部分间的相互作用时,宜采用隔离法;对于各部分运动状态不同的系统,应慎用整体法。
高考物理牛顿运动定律的应用常见题型及答题技巧及练习题(含答案)
高考物理牛顿运动定律的应用常见题型及答题技巧及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1.如图,质量为m =lkg 的滑块,在水平力作用下静止在倾角为θ=37°的光滑斜面上,离斜面末端B 的高度h =0. 2m ,滑块经过B 位置滑上皮带时无机械能损失,传送带的运行速度为v 0=3m/s ,长为L =1m .今将水平力撤去,当滑块滑 到传送带右端C 时,恰好与传送带速度相同.g 取l0m/s 2.求:(1)水平作用力F 的大小;(已知sin37°=0.6 cos37°=0.8)(2)滑块滑到B 点的速度v 和传送带的动摩擦因数μ;(3)滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量.【答案】(1)7.5N (2)0.25(3)0.5J【解析】【分析】【详解】(1)滑块受到水平推力F . 重力mg 和支持力F N 而处于平衡状态,由平衡条件可知,水平推力F=mg tan θ,代入数据得:F =7.5N.(2)设滑块从高为h 处下滑,到达斜面底端速度为v ,下滑过程机械能守恒,故有:mgh =212mv 解得v 2gh ;滑块滑上传送带时的速度小于传送带速度,则滑块在传送带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动;根据动能定理有:μmgL =2201122mv mv 代入数据得:μ=0.25(3)设滑块在传送带上运动的时间为t ,则t 时间内传送带的位移为:x=v 0t对物体有:v 0=v −atma=μmg滑块相对传送带滑动的位移为:△x =L−x相对滑动产生的热量为:Q=μmg △x代值解得:Q =0.5J【点睛】对滑块受力分析,由共点力的平衡条件可得出水平作用力的大小;根据机械能守恒可求滑块滑上传送带上时的速度;由动能定理可求得动摩擦因数;热量与滑块和传送带间的相对位移成正比,即Q=fs ,由运动学公式求得传送带通过的位移,即可求得相对位移.2.如图甲所示,倾角为θ=37°的传送带以恒定速率逆时针运行,现将一质量m =2 kg 的小物体轻轻放在传送带的A 端,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示,2 s 末物体到达B 端,取沿传送带向下为正方向,g =10 m/s 2,sin 37°=0.6,求:(1)小物体在传送带A 、B 两端间运动的平均速度v ;(2)物体与传送带间的动摩擦因数μ;(3)2 s 内物体机械能的减少量ΔE .【答案】(1)8 m/s (2)0.5 (3)48 J【解析】【详解】(1)由v-t 图象的面积规律可知传送带A 、B 间的距离L 即为v-t 图线与t 轴所围的面积,所以:112122v v v L t t t =++ 代入数值得:L =16m由平均速度的定义得:168/2L v m s t === (2)由v-t 图象可知传送代运行速度为v 1=10m/s ,0-1s 内物体的加速度为:22110/10/1v a m s m s t V V === 则物体所受的合力为:F合=ma1=2×10N=20N.1-2s内的加速度为:a2=21=2m/s2,根据牛顿第二定律得:a1=mgsin mgcosmθμθ+=gsinθ+μgcosθa2=mgsin mgcosmθμθ-=gsinθ-μgcosθ联立两式解得:μ=0.5,θ=37°.(3)0-1s内,物块的位移:x1=12a1t12=12×10×1m=5m传送带的位移为:x2=vt1=10×1m=10m 则相对位移的大小为:△x1=x2-x1=5m则1-2s内,物块的位移为:x3=vt2+12a2t22=10×1+12×2×1m=11m0-2s内物块向下的位移:L=x1+x3=5+11=16m 物块下降的高度:h=L sin37°=16×0.6=9.6m 物块机械能的变化量:△E=12m v B2−mgh=12×2×122−2×10×9.6=-48J负号表示机械能减小.3.如图甲所示,有一倾角为37°的光滑固定斜面,斜面底端的水平面上放一质量为M的木板。
2017版《大高考》高考物理总复习模拟创新题:专题三牛顿运动定律解析
专题三牛顿运动定律一、选择题*1.如图甲所示,小物块从足够长的光滑斜面顶端由静止自由滑下。
下滑位移x时的速度为v,其x-v2图象如图乙所示,取g=10 m/s2,则斜面倾角θ为()A.30°B.45°C.60°D.75°解析结合公式v2=2ax得x=12a v2,由x-v2图象可知小物块的加速度a=5 m/s2,根据牛顿第二定律得,小物块的加速度a=g sin θ,所以θ=30°,A正确,B、C、D错误。
2.如图所示,两根粗糙的直木棍AB和CD相互平行,固定在同一个水平面上。
一个圆柱形工件P架在两木棍之间,在水平向右的推力F的作用下,向右做匀加速直线运动。
若保持两木棍在同一水平面内,但将它们间的距离稍微减小一些后固定,仍将圆柱形工件P架在两木棍之间,用同样大小的水平推力F向右推该工件,则下列说法中正确的是()A.可能静止不动B.向右做匀速运动C.一定向右减速运动D.一定向右加速运动解析工件受力的侧视图如图,由平衡条件得:2F N cos θ=G,木棍的间距稍微减小时,θ减小,cos θ增大,则木棍对工件的支持力F N减小,工件与木棍间的摩擦力F f减小,用同样大小的水平推力F向右推该工件,由牛顿第二定律F-F f=ma知工件向右做加速度更大的加速直线运动,故D正确,A、B、C错误。
*3.如图所示,质量为m的球置于斜面上,被一个固定在斜面上的竖直挡板挡住而处于静止状态。
现用一个水平力F拉斜面体,使球和斜面体在水平面上一起做加速度为a的匀加速直线运动,若忽略一切摩擦,与球静止时相比()A.竖直挡板对球的弹力不一定增大B.斜面对球的弹力保持不变C.斜面和挡板对球的弹力的合力等于maD.若加速度足够大,斜面对球的弹力可能为零解析球受重力和两个弹力作用,斜面对球的弹力的竖直分力等于球的重力,故斜面对球的弹力不变,B项正确,D项错误;挡板对球的弹力与斜面对球的弹力的水平分力之差等于ma,当整体匀加速运动时,竖直挡板对球的弹力随加速度的增大而增大,A项错误;两弹力的合力的水平分力等于ma,竖直方向分力等于mg,所以C项错误。
2017年高三模拟物理试题专项汇编之牛顿运动定律含解析
2017年高三模拟物理试题专项汇编之牛顿运动定律含解析2017.07一、单选题(本大题共20小题,共80.0分)1.如图所示,一同学用双手(手未画出)水平对称地用力将两长方体课本夹紧,且同时以加速度a竖直向上匀加速捧起.已知课本A质量为m,课本B质量为2m,手的作用力大小为F,书本A、B之间动摩擦因数为μ.用整体法与隔离法可分析出此过程中,书A受到书B施加的摩擦力大小为()A.μFB.2μFC.m(g+a)D.m(g+a)2.如图所示,在粗糙的水平面上放一质量为2kg的物体,现用F=8N的力,斜向下推物体,力F与水平面成30°角,物体与水平面之间的滑动摩擦系数为μ=0.5,则()A.物体对地面的压力为24NB.物体所受的摩擦力为12NC.物体加速度为6m/s2D.物体将向右匀速运动3.书本放在水平课桌面上保持静止,则下列说法中正确的是()A.书本对桌面的压力就是书本受的重力,施力物体是书本B.书本对桌面的压力在数值上等于书本受到的重力C.桌面对书本的压力是弹力,是由于书本发生形变而产生的D.桌面对书本的支持力与书本对桌面压力是一对平衡力4.如图所示,倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上,一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧,绸带与斜面间无摩擦.现将质量分别为M、m(M>m)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上.两物块与绸带间的动摩擦因数相等,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.在α角取不同值的情况下,下列说法正确的有()A.两物块所受摩擦力的大小不一定相等B.两物块不可能同时相对绸带静止C.M不可能相对绸带发生滑动D.m不可能相对斜面向上滑动5.某同学从6楼乘电梯到1楼,电梯刚刚起动时()A.他受的重力增大B.他受的重力减小C.他对电梯地板的压力增大D.他对电梯地板的压力减小6.在有空气阻力的情况下,竖直上抛一个球,上升阶段的加速度是a1;下落阶段的加速度是a2.那么()A.a1=a2B.a1<a21C.a1>a2D.无法判断7.质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动,经过最高点而不脱离轨道的临界值为v,当小球以v的速度经过最高点时,对轨道的压力为()A.0B.2mgC.8mgD.10mg8.一轻弹簧上端固定,下端挂一重物,平衡时弹簧伸长了4cm,再将重物向下拉1cm,然后放手,则在刚释放的瞬间重物的加速度大小是(g=10m/s2)()A.5m/s2B.7.5m/s2C.10m/s2D.2.5m/s29.已知甲物体受到2N的力作用时,产生的加速度为4m/s2,乙物体受到3N的力作用时,产生的加速度为6m/s2,则甲、乙物体的质量之比m甲,m乙等于()A.1:3B.2:3C.1:1D.3:210.一名学生为了体验超重和失重的感觉,从一楼乘电梯到十五楼,又从十五楼下到一楼,他的感觉是()A.上楼时先超重,然后正常B.上楼时先失重,然后正常,最后超重C.下楼时先失重,然后正常D.下楼时先失重,然后正常,最后超重11.汽车拉着拖车在公路上沿直线加速行驶,根据牛顿运动定律可知()A.汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力B.汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力大小相等C.汽车拉拖车的力与拖车受到的阻力大小相等D.汽车受到的阻力一定小于拖车受到的阻力12.一物体质量为10kg,放在水平地面上,当用水平力F1=30N推它时,其加速度为1m/s2;当水平推力增为F2=45N时,其加速度为()A.1.5m/s2B.2.5m/s2C.3.5m/s2D.4.5m/s213.一个物体静止地放在水平桌面上,物体对桌面的压力等于物体的重力,这是因为()A.它们是一对平衡力B.它们是一对作用力和反作用力C.它们既是平衡力又是相互作用力D.以上说法都不对14.下列说法中正确的有()A.物体相互作用时,作用力和反作用力作用在不同物体上,可以是不同性质的力B.速度越大的物体越不易停止,说明速度越大的物体其惯性也就越大C.伽利略的理想实验说明了力是改变物体运动状态的原因D.放在水平桌面上静止的书对桌面的压力与桌面对书的支持力是一对平衡力15.太阳帆航天器是一种利用太阳光的压力进行太空飞行的航天器,如图所示.在没有空气的宇宙中,太阳光光子会连续撞击太阳帆,使太阳帆获得的动量逐渐增加,从而产生加速度.太阳帆飞船无需燃料,只要有阳光,就会不断获得动力加速飞行.有人设想在探测器上安装有面积极大、反射功率极高的太阳帆,并让它正对太阳.已知太阳光照射太阳帆时每平方米面积上的辐射功率为P0,探测器和太阳帆的总质量为m,太阳帆的面积为s,此时探测器的加速度大小为()A. B. C. D.16.游泳时,手向后划水,人体向前运动.下列说法正确的是()A.手对水的作用力大于水对手的作用力B.手对水的作用力小于水对手的作用力C.手对水向后的作用力和水对手向前的作用力是一对平衡力D.手对水向后的作用力和水对手向前的作用力是作用力与反作用力17.关于惯性的说法,正确的是()A.物体的质量越大,惯性越大B.人走路时没有惯性,被绊倒时也没有惯性C.物体没有受外力时有惯性,受外力作用后愤性就被克服了D.运动员百米赛跑到达终点不能立即停下是由于有惯性,停下就没有惯性了18.下列各组单位中,属于国际单位制基本单位的是()A.m、N、sB.m、kg、AC.m、J、ND.W、m/s、s19.质量为M的人站在地面上,用绳通过定滑轮将质量为m的重物从地面向上拉动,如图所示,若重物以加速度a上升,则人对地面的压力为()A.(M-m)g-maB.(M+m)g-maC.(M+m)g+maD.M g-ma20.如图所示,轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一个小球,电梯中有质量为50kg的乘客,在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸长量始终是电梯静止时的四分之三,已知重力加速度g=10m/s2,由此可判断()A.电梯可能加速下降,加速度大小为5m/s2B.电梯可能减速上升,加速度大小为2.5m/s2C.乘客处于超重状态D.乘客对电梯地板的压力为625 N二、实验题探究题(本大题共6小题,共54.0分)21.在研究摩擦力特点的实验中,将木块放在水平长木板上,如图甲所示,用力沿水平方向拉木块,拉力从0开始逐渐增大,分别用力传感器采集拉力F和木块所受到的摩擦力F f,并用计算机绘制出摩擦力F f随拉力F的变化图象,如图乙所示.已知木块质量m=0.78kg.(1)求木块与长木板间的最大静摩擦力F fm和木块与长木板间的动摩擦因数µ;(2)如图丙,木块在与水平方向成37°角斜向右上方的恒定拉力F1作用下,以a=2m/s2的加速度从静止开始在长木板上做匀变速直线运动,如图丙所示.拉力F1大小应为多大?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)(3)木块在(2)问中的恒定拉力F1作用下,从A点由静止开始运动一段时间后,撤去拉力F1,木块继续沿直线运动到B点,已知AB间长度x=6m,求拉力F1作用的最短时间t0.22.某学习小组利用圆锥摆实验测量当地的重力加速度,装置如图所示,细线下面悬挂一个钢球,细线上端固定在铁架台上,将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上,使钢球静止时正好位于圆心.用手带动钢球,设法使它沿纸上的某个圆做圆周运动(小球贴近纸面但不接触).①用刻度尺测出摆线的长度L及圆周运动的半径r,用秒表记录钢球运动n圈的时间t,这样就能算出当地的重力加速度g= ______(用给出的字母表示);②本次实验中测量结果如下:线长L=0.5m,r=0.3m,测的小球转动10圈所有时间为12.7s,取(π2=9.86),则当地重力加速度g= ______ m/s2(结果保留三位有效数字).23.物体的带电量是一个不易测得的物理量,某同学设计了如下实验来测量带电物体所带电量.如图(a)所示,他将一由绝缘材料制成的小物块A放在足够长的木板上,打点计时器固定在长木板末端,物块靠近打点计时器,一纸带穿过打点计时器与物块相连,操作步骤如下,请结合操作步骤完成以下问题:(1)为消除摩擦力的影响,他将长木板一端垫起一定倾角,接通打点计时器,轻轻推一下小物块,使其沿着长木板向下运动.多次调整倾角θ,直至打出的纸带上点迹______ ,测出此时木板与水平面间的倾角,记为θ0.(2)如图(b)所示,在该装置处加上一范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场,用细绳通过一轻小定滑轮将物块A与物块B相连,绳与滑轮摩擦不计.给物块A带上一定量的正电荷,保持倾角θ0不变,接通打点计时器,由静止释放小物块A,该过程可近似认为物块A带电量不变,下列关于纸带上点迹的分析正确的是______A.纸带上的点迹间距先增加后减小至零B.纸带上的点迹间距先增加后减小至一不为零的定值C.纸带上的点迹间距逐渐增加,且相邻两点间的距离之差不变D.纸带上的点迹间距逐渐增加,且相邻两点间的距离之差逐渐减少,直至间距不变(3)为了测定物体所带电量q,除θ0、磁感应强度B外,本实验还必须测量的物理量有______A.物块A的质量M B.物块B的质量mC.物块A与木板间的动摩擦因数μD.两物块最终的速度v(4)用重力加速度g,磁感应强度B、θ0和所测得的物理量可得出q的表达式为______ .24.在水平面上用水平力F拉物体从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到v时撤掉F,物体在水平面上滑行直到停止,物体的速度图象如图所示,则在撤掉F前的加速度a1和撤掉F前后的加速度a2后的比为a1:a2= ______ ,物体在水平面上的摩擦力为f,则F:f= ______ .25.一质量m=2kg的物体,放在倾角θ=30°的光滑斜面上,从静止开始下滑,下滑过程中加速度大小为______m/s2;如果物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.1,则下滑的加速度大小为______ m/s2;如果物体沿斜面向上运动,加速度大小为0.5m/s2,且物体与斜面的动摩擦因数不变(μ=0.1),则需要用与斜面平行的拉力F作用,则F= ______ N.26.如图所示,一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内匀速转动,圆盘半径为R.甲、乙两物体的质量分别为M和m(M>m),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍,两物体用长为L的轻绳连在一起,L<R.若将甲物体放在转轴位置上,甲、乙连线始终沿半径方向.要使轻绳刚好被拉直,则圆盘旋转的角速度为______ ;要使两物体与圆盘不发生相对滑动,则圆盘旋转的角速度最大不得超过______ .(两物体均可看作质点,重力加速度为g)三、计算题(本大题共10小题,共100.0分)27.如图所示,两个相同的物块A、B用轻绳相连接并放在水平地面上,在方向与水平面成θ=37°角斜向下、大小为100N的恒定拉力F作用下,以大小为v=4m/s的速度向右做匀速直线运动.已知A、B质量均为5kg(g取10m/s2)试求:(1)物块与地面之间的动摩擦因数;(2)剪断轻绳后物块A在水平地面上滑行的时间;(3)已知轻绳长度L=0.5m,剪断轻绳后,物块A恰好滑至停止时A、B的距离.28.质量为2kg的物体放在粗糙的水平面上,摩擦系数为0.2,在与水平成37度角斜向上的力F=5N作用下,从静止开始做匀加速直线运动,问(1)物体所受滑动摩擦力是多大?(2)物体的加速度多大?(3)5秒后物体的位移是多少?(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)29.某物体在水平面上沿直线运动,受到大小恒为2N的摩擦阻力作用,当对它施加4N的水平拉力时,物体的加速度大小为2m/s2,当水平拉力变为10N时,求:(1)物体的加速度多大?(2)物体的质量多大?30.如图所示,一质量M=0.2kg的长木板静止在光滑的水平地面上,另一质量m=0.2kg的小滑块,以v0=1.2m/s的速度从长木板的左端滑上长木板.已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0.4,(g=10m/s2)问:①经过多少时间小滑块与长木板速度相等?②从小滑块滑上长木板,到小滑块与长木板相对静止,小滑块运动的距离为多少?(滑块始终没有滑离长木板)31.如图所示,质量M=8kg的小车放在光滑水平面上,在小车左端加一水平推力F=8N.当小车向右运动的速度达到6m/s时,在小车右端轻轻地放一个大小不计、质量m=2kg的小物块.小物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长.g取10m/s2,则:(1)放上小物块后,小物块及小车的加速度各为多大;(2)经多长时间两者达到相同的速度;(3)从小物块放上小车开始,经过t=5s小车通过的位移大小为多少?32.一个人用与水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一个重G=200N的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.4(g=10m/s2).求推力F的大小.33.如图,宽度为d的有界匀强磁场,磁感应强度为B.MM′和NN′是它的两条边界.现有质量为m,电量为q的带电粒子沿图示方向垂直磁场射入,要使粒子不从边界NN′射出,粒子入射速率的最大值可能是多少?34.如图,飞机做俯冲拉起运动时,在最低点附近做半径r=240m的圆周运动,如果飞行员的体重(质量)m=72kg.飞机经过最低点P时的速度v=360km/h(g取10m/s2),求这时座位对飞行员的支持力.35.如图所示,位于粗糙斜面上的物体P,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连.已知物体P和Q以及P与斜面之间的动摩擦因数都是μ,斜面的倾角为θ,两物体P、Q的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计,若用一沿斜面向下的力F拉P,使其匀速下滑,试求:(1)连接两物体的轻绳的拉力F T的大小.(2)拉力F的大小.36.如图所示一足够长的斜面倾角为37°,斜面BC与水平面AB圆滑连接.质量m=2kg的物体静止于水平面上的M点,M点距B点之间的距离L=9m,物体与水平面和斜面间的动摩擦因素均为μ=0.5.现使物体受到一水平向右的恒力F=14N作用,运动至B点时撤去该力(sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2).则:(1)物体在恒力作用下运动时的加速度是多大?(2)物体到达B点时的速度是多大?(3)物体沿斜面向上滑行的最远距离是多少?四、作图题(本大题共1小题,共5.0分)37.一质量m=50kg的人站在升降电梯的体重计上,电梯从t=0时刻由静止开始上升,在0到6s内体重计的示数F变化如图1所示,取g=10m/s2.(1)请在图2中作出0到6s内电梯运动的v-t图象;(2)计算0到6s内电梯上升的高度.五、简答题(本大题共10小题,共80.0分)38.如图所示,传送带与地面倾角θ=30°,从A到B长度为16m,传送带以10m/s的速率逆时针转动.在传送带上端A无初速地放一个质量为m=1kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为μ=,g=10m/s2.求:(1)刚放上时,物块对传送带的压力及物块受到的摩擦力(2)物体从A运动到B所需的时间是多少?39.如图所示,水平面与倾角为θ=37°的斜面在B处平滑连接(图中未画出),斜面足够长,一质量为m=1kg的小物块在水平面上从A处以初速度v0=20m/s水平向右运动,AB间距离d=30m.己知物块与水平面和斜面的动摩擦因数均为μ=0.5,重力加速变g=10m/s2,sin37°=06,cos37°=0.8.求:(1)物块在斜面上运动离B点的最大距离;(2)物块最终静止位置与A点距离.40.某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车,当速度达到36m/s时关闭发动机,经过10s停下来.设汽车受到的阻力保持不变,汽车刹车后保持匀减速直线运动.求:(1)汽车从刹车到停止通过的位移;(2)汽车刹车过程中受到的阻力大小.41.如图所示,质量均为M的两个梯形木块A、B在水平力F的作用下,一起沿光滑的水平面运动,A与B的接触面光滑,且与水平面的夹角为37°,已知重力加速度为g,则要使A与B保持相对静止一起运动,水平力F最大为多少?42.如图所示,倾角α=30°的足够长光滑斜面固定在水平面上,斜面上放一长L=1.8m,质量M=3kg的薄木板,木板的最右端叠放一质量m=1kg的小物块,对木板施加沿斜面向上的恒力F,使木板沿斜面向上做初速度为零的匀加速直线运动.当F=30N时,小物块刚要相对木板滑动.设小物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2.若F=37.5N,求出小物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距离.43.如图,质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处,A、B间距L=20m.用大小为30N,方向水平向右的外力F0拉此物体,经t0=2s,拉至B处.(1)求物块运动的加速度a0大小;(2)求物体与地面间的动摩擦因数μ;(3)若用大小为20N的力F沿水平方向拉此物体,使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,求该力作用的最短时间t.(取g=10m/s2)44.如图所示,一小球自平台上水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面的顶端与平台的高度差h=0.8m(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:(1)小球水平抛出的初速度v0是多少?(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少?(3)若斜面顶端高H=1.2m,则小球从斜面顶端滑至斜面底端的时间为多少?45.如图,甲图中左侧光滑平台上,有一物块A以初速度v0滑到放置在粗糙水平地面上的足够长的木板B上,木板的上、下表面均粗糙,并且与光滑平台的台面处于同一水平面上,乙图为从物块A滑上木板B后开始计时,物块A和木板B运动的v-t图象,已知物块A的质量M1=2m,木板B的质量M2=m,物块A 可看作质点,重力加速度g取10m/s2.(1)请你根据图象,求出物块A与木板B之间的动摩擦因数μ1,木板B与地面之间的动摩擦因数μ2;(2)请求出从物块A开始滑上木板B,到木板B停止运动过程中,木板B总共运动的时间.46.如图所示,m A=1kg,m B=2kg,A、B间静摩擦力的最大值是5N,水平面光滑.用水平力F拉B,当拉力大小分别是F=10N和F=20N时,A、B的加速度各多大?47.如图所示,一个人用与水平方向成θ=37°角的斜向下的推力F推一个重G=200N的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.5(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2).(1)求推力F的大小;(2)若此人不改变推力F的大小,只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子,则箱子做匀加速直线运动,推力作用时间t1=4s后撤去,撤去后箱子做匀减速直线运动,加速度大小均为a=5m/s2,求箱子滑行的总位移为多大?六、综合题(本大题共10小题,共120.0分)48.一足够长的粗细均匀的杆被一细绳吊于高处,杆下端离地面高H,上端套一个细环,如图所示.断开轻绳,杆和环自由下落,假设杆与地面发生碰撞时触地时间极短,无动能损失,杆立即获得等大反向的速度.已知杆和环的质量均为m,相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg(重力加速度为g,k>1).杆在整个过程中始终保持竖直,空气阻力不计.求:(1)杆第一次与地面碰撞弹起上升的过程中,环的加速度(2)杆与地面第二次碰撞前的瞬时速度(3)从断开轻绳到杆和环静止,摩擦力对环和杆做的总功.49.如图所示,物体A重40N,物体B重20N,A与B、A与地面间的动摩擦因数均为0.4,当用水平力F向右匀速拉动物体A时,试求:(1)B物体所受的滑动摩擦力的大小和方向;(2)A物体所受的地面滑动摩擦力的大小和方向.(3)求拉力F的大小.50.如图,光滑水平面上一质量为1kg的物体在大小为10N、方向与水平成60°角的恒定拉力作用下,由静止开始运动,则2s末物体的速度为______ m/s,2s内物体的位移为______ m.51.如图所示,一质量为m的小物块放在斜面上.在物块上施加一力F,且F=mg.已知斜面的倾角θ=30°,小物块与斜面之间的动摩擦因数μ=.(1)若力F的方向平行于斜面向下,求小物块的加速度大小;(2)当力F与斜面的夹角多大时,小物块的加速度最大?并求出最大加速度.52.如图所示,一质量为m B=2kg,长为L=6m的薄木板B固定在水平面上,质量为m A=2kg的物体A(可视为质点)在一电动机拉动下从木板左端以v0=5m/s的速度向右匀速运动,此时牵引物体的轻绳的拉力F=8N.已知各接触面间的动摩擦因数恒定,重力加速度g取10m/s2,则:(1)A物体与木板B之间的动摩擦因数μ1为多少?(2)若释放木板B,则木板B在物体A带动下以a=2m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动,经多长时间物体A滑离木板?(3)木板与水平面间的动摩擦因数μ2为多少?53.一个质量为m=40kg的小孩站在电梯内的体重计上,电梯从t=0时刻由静止开始上升,t=6S时刚好停止运动,在0到6s内体重计示数F的变化如图所示.试求:在这段时间内电梯上升的高度是多少?取重力加速度g=10m/s2.54.如图甲所示,有一倾角θ=37°的光滑固定斜面,斜面底端的水平面上放一质量为M的木板,开始时质量为m=1kg的滑块在水平向左的恒力F作用下静止在斜面上,若撤去水平恒力F,滑块沿斜面加速下滑,最终滑上木板,若滑块从斜面滑上木板时速率不变,此后滑块和木板在水平面上运动的v-t图象如图乙所示,g取10m/s2.求:(1)水平恒力F的大小;(2)滑块开始下滑时的高度h;(3)木板质量M的大小.55.质量m=1kg的物体静止在粗糙水平面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2,现对物体施加F=5N的水平恒力,作用4s后撤去该恒力,g取10m/s2.求:(1)物体4s末的速度多大?(2)恒力撤去后物体多长时间停止?(3)整个运动过程中物体的总位移多大?56.山地越野式摩托车加速非常强劲,从静止加速到72km/h仅需2.0秒,此时加速度为8m/s2.在一次摩托车飞越式表演中,摩托车从静止开始加速沿水平面飞奔,达飞越点时速度已达115.2km/h,历时4s,此时加速度为4m/s2,g=10m/s2试分析:(1)他能否飞越宽20m落差2.45m的壕沟?(2)若摩托车加速时的加速度随时间的增大而均匀减小,那么加速阶段的最大加速度是多少?(3)试讨论摩托车从起动点到飞越点有72m的加速距离是否够?57.如图所示.对用细绳悬挂与静止车厢内的小球(质量为m)施加一个水平向右的力F,使细绳偏离竖直方向37°处小球静止,重力加速度大小为g.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75)求:(1)F的大小;(2)撤去F,使车向左做匀加速直线运动,要使悬挂的小球对车厢静止时细绳仍偏离竖直方向37°.则车的加速度是多大?。
第三章专题三应用牛顿运动定律解决三类常见问题-2025年高考物理一轮复习PPT课件
解析
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2.[竖直方向的连接体模型]如图所示,轻质定滑轮与固定在天花板上的拉力传感器相 连,跨过定滑轮的轻绳两端分别与质量不等的 A、B 两物体相连.用挡板托住物体 B 使 A、 B 保持静止,此时拉力传感器的示数为 10 N;撤去挡板,物体 A 上升、B 下降,此时拉力 传感器的示数为 15 N.重力加速度取 g=10 m/s2,则物体 B 的质量为( )
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典例 3 (2024·湖北部分重点中学联考)如图所示,质量为 m=1.5 kg 的托盘放在竖直放 置的轻质弹簧上方,质量为 M=10.5 kg 的物块放在托盘里处于静止状态,已知弹簧劲度系 数 k=800 N/m.现对物块施加一向上的力 F 作用,使它向上做匀加速直线运动,已知 F 的最 大值为 168 N(取 g=10 m/s2),求:
答案
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第11页
解析:由 a-t 图像中图线与 t 轴所围的面积表示速度的变化量,及题图可知,速度的变化 量大小约为 Δv=2×1 m/s+12×(1.5+2)×2 m/s+12×3×1.5 m/s=7.75 m/s,所以 0 时刻的速 度约为 v0=Δv=7.75 m/s≈28 km/h,又因为公共汽车做加速度逐渐减小的减速运动,故 0~6 s 内的位移满足 x<12v0t=23.25 m,故 A 错误,B 正确;由题图可知 4 s 时公共汽车的加速度 约为 1.0 m/s2,故 C 错误;由牛顿第二定律可知 4 s 时公共汽车受到外力的合力约为 F=ma =5 000 N,故 D 错误.
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1.[根据物理情境选择图像]在地面将一小球竖直向上抛出,经时间 t0 到达最高点,然 后又落回原处,若空气阻力大小恒定,则如图所示的图像能正确反映小球的速度 v、加速 度 a、位移 x、速率 u 随时间 t 变化关系的是(竖直向上为正方向)( )
高考物理牛顿力学精品练习(附答案)..
高考物理牛顿力学精品练习(附答案)第I卷(选择题)1.(单选)如图所示,三根横截面完全相同的圆木材A、B、C按图示方法放在水平面上,它们均处于静止状态,则下列说法正确的是()A.B所受的合力大于A受的合力B.B、C对A的作用力的合力方向一定竖直向上C.B与C之间一定存在弹力D.如果水平面光滑,它们也能保持图示的平衡2.(单选)如图所示,A、B两小球分别连在弹簧两端,B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上.A、B两小球的质量分别为m A、m B,重力加速度为g,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为()•和0 D和板B的过程中,观察到弹簧秤的示数为4.0N(忽略弹簧形变所需时间),则A受到的是()轻绳PB挂一重物,另用一根轻绳通过滑轮系住P端.在力F的作用下,当杆OP和竖直方向的夹角α(0<α<π)缓慢增大时,力F的大小应()初系统静止,现在用力缓慢拉A直到B刚好离开地面,则这一过程A上升的高度为()B小为F的推力时,磨石恰好沿斜壁向上匀速运动,已知磨石与斜壁之间的动摩擦因数为μ,则磨石受到的摩擦力是()整个装置能绕过CD中点的轴OO1转动,已知两物块质量相等,杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等,开始时绳子处于自然长度(绳子恰好伸直但无弹力),物块B到OO1轴的距离为物块A到OO1轴的距离的两倍,现让该装置从静止开始转动,使转速逐渐增大,在从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中,下列说法正确的是()量为m、直径为D,不计球与球架之间摩擦,则每只篮球对一侧球架的压力大小为()mg B的物体,在圆环沿滑杆向下滑动的过程中,悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向.则()竖直向上做匀加速运动,若不计阻力,下面说法正确的是()若质量改为若质量改为,拉力改为夹角为θ,工作时运行速度为v,粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ,正常工作时工人在A 点将粮袋从A到B的运动,以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()第II 卷(非选择题)12.图甲是一个用来测方木块和长木板间动摩擦因数的简单装置.方木块放在水平长木板上,方木块被一根绳子系在右面一端固定的水平弹簧测力计上.长木板下面有轮子可以滚动,用一个平稳的水平力向左推动木板,木板向左缓慢移动,待弹簧测力计的指针稳定后,读出测力计的读数f 在方木块上放砝码可以改变它对长木板的压力F 的大小.将测得的各组f 和F 的数据用圆点标于坐标图上,如图乙所示.请你根据各点表示的数据描出f ﹣F 图线,求出方木块与长木板间的动摩擦因数μ=0.213.(填空)如图1所示为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置,数字化信息系统获得了小车加速度a 与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图。
高考物理高考物理牛顿运动定律的应用常见题型及答题技巧及练习题(含答案)
高考物理高考物理牛顿运动定律的应用常见题型及答题技巧及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1.质量为m =0.5 kg 、长L =1 m 的平板车B 静止在光滑水平面上,某时刻质量M =l kg 的物体A (视为质点)以v 0=4 m/s 向右的初速度滑上平板车B 的上表面,在A 滑上B 的同时,给B 施加一个水平向右的拉力.已知A 与B 之间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g 取10 m/s 2.试求:(1)如果要使A 不至于从B 上滑落,拉力F 大小应满足的条件; (2)若F =5 N ,物体A 在平板车上运动时相对平板车滑行的最大距离. 【答案】(1)1N 3N F ≤≤ (2)0.5m x ∆= 【解析】 【分析】物体A 不滑落的临界条件是A 到达B 的右端时,A 、B 具有共同的速度,结合牛顿第二定律和运动学公式求出拉力的最小值.另一种临界情况是A 、B 速度相同后,一起做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律求出拉力的最大值,从而得出拉力F 的大小范围. 【详解】(1)物体A 不滑落的临界条件是A 到达B 的右端时,A 、B 具有共同的速度v 1,则:222011-22A Bv v v L a a =+ 又: 011-=A Bv v v a a 解得:a B =6m/s 2再代入F +μMg =ma B 得:F =1N若F <1N ,则A 滑到B 的右端时,速度仍大于B 的速度,于是将从B 上滑落,所以F 必须大于等于1N当F 较大时,在A 到达B 的右端之前,就与B 具有相同的速度,之后,A 必须相对B 静止,才不会从B 的左端滑落,则由牛顿第二定律得: 对整体:F =(m +M )a 对物体A :μMg =Ma 解得:F =3N若F 大于3N ,A 就会相对B 向左滑下 综上所述,力F 应满足的条件是1N ≤F ≤3N(2)物体A 滑上平板车B 以后,做匀减速运动,由牛顿第二定律得:μMg =Ma A 解得:a A =μg =2m/s 2平板车B 做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得:F +μMg =ma B 解得:a B =14m/s 2两者速度相同时物体相对小车滑行最远,有:v 0-a A t =a B t 解得:t =0.25s A 滑行距离 x A =v 0t -12a A t 2=1516m B 滑行距离:x B =12a B t 2=716m 最大距离:Δx =x A -x B =0.5m 【点睛】解决本题的关键理清物块在小车上的运动情况,抓住临界状态,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.2.如图甲所示,长为L =4.5 m 的木板M 放在水平地而上,质量为m =l kg 的小物块(可视为质点)放在木板的左端,开始时两者静止.现用一水平向左的力F 作用在木板M 上,通过传感器测m 、M 两物体的加速度与外力F 的变化关系如图乙所示.已知两物体与地面之间的动摩擦因数相同,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g = 10m /s 2.求:(1)m 、M 之间的动摩擦因数;(2)M 的质量及它与水平地面之间的动摩擦因数;(3)若开始时对M 施加水平向左的恒力F =29 N ,且给m 一水平向右的初速度v o =4 m /s ,求t =2 s 时m 到M 右端的距离. 【答案】(1)0.4(2)4kg ,0.1(3)8.125m 【解析】 【分析】 【详解】(1)由乙图知,m 、M 一起运动的最大外力F m =25N , 当F >25N 时,m 与M 相对滑动,对m 由牛顿第二定律有:11mg ma μ=由乙图知214m /s a =解得10.4μ=(2)对M 由牛顿第二定律有122()F mg M m g Ma μμ--+=即12122()()F mg M m g mg M m g Fa M M Mμμμμ--+--+==+乙图知114M = 12()94mg M m g M μμ--+=-解得M = 4 kg μ2=0. 1(3)给m 一水平向右的初速度04m /s v =时,m 运动的加速度大小为a 1 = 4 m/s 2,方向水平向左,设m 运动t 1时间速度减为零,则111s v t a == 位移21011112m 2x v t a t =-=M 的加速度大小2122()5m /s F mg M m ga Mμμ--+==方向向左, M 的位移大小22211 2.5m 2x a t == 此时M 的速度2215m /s v a t ==由于12x x L +=,即此时m 运动到M 的右端,当M 继续运动时,m 从M 的右端竖直掉落,设m 从M 上掉下来后M 的加速度天小为3a ,对M 由生顿第二定律23F Mg Ma μ-=可得2325m /s 4a =在t =2s 时m 与M 右端的距离2321311()()8.125m 2x v t t a t t =-+-=.3.某智能分拣装置如图所示,A 为包裹箱,BC 为传送带.传送带保持静止,包裹P 以初速度v 0滑上传送带,当P 滑至传送带底端时,该包裹经系统扫描检测,发现不应由A 收纳,则被拦停在B 处,且系统启动传送带轮转动,将包裹送回C 处.已知v 0=3m/s ,包裹P 与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,传送带与水平方向夹角θ=37º,传送带BC 长度L =10m ,重力加速度g =10m/s 2,sin37º=0.6,cos37º=0.8,求:(1)包裹P 沿传送带下滑过程中的加速度大小和方向; (2)包裹P 到达B 时的速度大小;(3)若传送带匀速转动速度v =2m/s ,包裹P 经多长时间从B 处由静止被送回到C 处; (4)若传送带从静止开始以加速度a 加速转动,请写出包裹P 送回C 处的速度v c 与a 的关系式,并画出v c 2-a 图象.【答案】(1)0.4m/s 2 方向:沿传送带向上(2)1m/s (3)7.5s(4)222200.4/80.4/ca a m s v a m s ⎧<=⎨≥⎩()() 如图所示:【解析】 【分析】先根据牛顿第二定律求出包裹的加速度,再由速度时间公式求包裹加速至速度等于传送带速度的时间,由位移公式求出匀加速的位移,再求匀速运动的时间,从而求得总时间,这是解决传送带时间问题的基本思路,最后对加速度a 进行讨论分析得到v c 2-a 的关系,从而画出图像。
高考物理专题一(受力分析)(含例题、练习题及答案)
高考定位受力分析、物体的平衡问题是力学的基本问题,主要考查力的产生条件、力的大小方向的判断(难点:弹力、摩擦力)、力的合成与分解、平衡条件的应用、动态平衡问题的分析、连接体问题的分析,涉及的思想方法有:整体法与隔离法、假设法、正交分解法、矢量三角形法、等效思想等.高考试题命题特点:这部分知识单独考查一个知识点的试题非常少,大多数情况都是同时涉及到几个知识点,而且都是牛顿运动定律、功和能、电磁学的内容结合起来考查,考查时注重物理思维与物理能力的考核.考题1对物体受力分析的考查例1如图1所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜面B上,现用大小均为F,方向相反的水平力分别推A和B,它们均静止不动,则()图1A.A与B之间不一定存在摩擦力B.B与地面之间可能存在摩擦力C.B对A的支持力一定大于mgD.地面对B的支持力的大小一定等于(M+m)g审题突破B、D选项考察地面对B的作用力故可以:先对物体A、B整体受力分析,根据平衡条件得到地面对整体的支持力和摩擦力;A、C选项考察物体A、B之间的受力,应当隔离,物体A受力少,故:隔离物体A受力分析,根据平衡条件求解B对A的支持力和摩擦力.解析对A、B整体受力分析,如图,受到重力(M+m)g、支持力F N和已知的两个推力,水平方向:由于两个推力的合力为零,故整体与地面间没有摩擦力;竖直方向:有F N=(M+m)g,故B错误,D正确;再对物体A受力分析,受重力mg、推力F、斜面体B对A的支持力F N′和摩擦力F f,在沿斜面方向:①当推力F沿斜面分量大于重力的下滑分量时,摩擦力的方向沿斜面向下,②当推力F沿斜面分量小于重力的下滑分量时,摩擦力的方向沿斜面向上,③当推力F沿斜面分量等于重力的下滑分量时,摩擦力为零,设斜面倾斜角为θ,在垂直斜面方向:F N′=mg cos θ+F sin θ,所以B对A的支持力不一定大于mg,故A正确,C错误.故选择A、D.答案AD1.(单选)(2014·广东·14)如图2所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是()图2A.M处受到的支持力竖直向上B.N处受到的支持力竖直向上C.M处受到的静摩擦力沿MN方向D.N处受到的静摩擦力沿水平方向答案 A解析M处支持力方向与支持面(地面)垂直,即竖直向上,选项A正确;N处支持力方向与支持面(原木接触面)垂直,即垂直MN向上,故选项B错误;摩擦力与接触面平行,故选项C、D错误.2.(单选)如图3所示,一根轻杆的两端固定两个质量均为m的相同小球A、B,用两根细绳悬挂在天花板上,虚线为竖直线,α=θ=30°,β=60°,求轻杆对A球的作用力()图3A.mg B.3mg C.33mg D.32mg答案 A解析对A球受力分析如下图,细绳对小球A的力为F1,杆对A的力为F2,把F1和mg合成,由几何知识可得组成的三角形为等腰三角形,故F2=mg.3.(单选) 如图4所示,用质量为M的吸铁石,将一张质量为m的白纸压在竖直固定的磁性黑板上.某同学沿着黑板面,用水平向右的恒力F轻拉白纸,白纸未移动,则此时黑板对白纸的摩擦力的大小为()图4A.F B.mgC.F2+(mg)2D.F2+(Mg+mg)2答案 D解析对吸铁石和白纸整体进行受力分析,在垂直于黑板平面内受磁引力、黑板表面的支持力,在平行于黑板平面内受竖直向下的重力(M+m)g、水平拉力F和黑板表面的摩擦力F f作用,由于纸未被拉动,所以摩擦力为静摩擦力,根据共点力平衡条件可知,摩擦力F f与(M+m)g和F的合力等值反向,因此有F f=F2+(Mg+mg)2,故选项D正确.1.合理的选取研究对象如果题目中给出的物体不止一个,在分析物体受力情况时,往往不能直接判断它与其接触的物体间是否有相互作用的弹力和摩擦力,这时可以采用隔离法(或整体法),先分析其他物体(或整体)的受力情况,再分析被研究物体的受力情况.2.结合运动状态及时修正由于弹力和摩擦力都是被动力,它们的方向和大小与物体的运动状态有密切的关系,所以分析物体的受力情况时,除了根据力产生的条件判断外,还必须根据物体的运动状态,结合牛顿第二定律及时进行修正.考题2 对静态平衡问题的考查例2 (单选)如图5所示,倾角为60°的斜面固定在水平面上,轻杆B 端用铰链固定在竖直墙上,A 端顶住质量为m 、半径为R 的匀质球并使之在图示位置静止,此时A 与球心O 的高度差为R2,不计一切摩擦,轻杆可绕铰链自由转动,重力加速度为g ,则有( )图5A .轻杆与水平面的夹角为60°B .轻杆对球的弹力大小为2mgC .斜面对球的弹力大小为mgD .球所受的合力大小为mg ,方向竖直向上审题突破 球受力的特点:轻杆B 端用铰链固定在竖直墙上所以轻杆上的弹力一定沿杆,支持力垂直斜面向上;由几何知识确定轻杆与水平面的夹角,采用合成法,根据平衡条件求轻杆对球的弹力和斜面对球的弹力.解析 设轻杆与水平方向夹角为θ,由sin θ=h R =12,θ=30°,故A 错误;对球由几何知识得,轻杆对球的弹力大小F N2=mg ,故B 错误;斜面对球的弹力大小为mg ,C 正确;球处于静止状态,所受的合力大小为0,D 错误. 答案 C4.(单选) 完全相同的两物体P 、Q ,质量均为m ,叠放在一起置于水平面上,如图6所示.现用两根等长的细线系在两物体上,在细线的结点处施加一水平拉力F ,两物体始终保持静止状态,则下列说法不正确...的是(重力加速度为g )( )图6A .物体P 受到细线的拉力大小为F2B .两物体间的摩擦力大小为F2C .物体Q 对地面的压力大小为2mgD .地面对Q 的摩擦力大小为F 答案 A解析 两物体都保持静止,对P 、Q 整体受力分析,竖直方向受到重力2mg 和地面支持力F N ,根据平衡状态则有F N =2mg ,Q 对地面压力大小等于支持力,选项C 正确.水平方向受到拉力F 和地面摩擦力F f ,水平方向受力平衡F f =F ,选项D 正确.两段细线等长,而拉力沿水平方向.设细线和水平方向夹角为θ,则有细线拉力F T =F2cos θ,选项A 错误.对P 受力分析水平方向受到细线拉力的水平分力F T cos θ=F2和Q 对P 的摩擦力F f ′,根据P 静止时受力平衡则有F f ′=F2,选项B 正确.5.(单选)在如图所示的A 、B 、C 、D 四幅图中,滑轮本身的重力忽略不计,滑轮的轴O 安装在一根轻木杆P 上,一根轻绳ab 绕过滑轮,a 端固定在墙上,b 端下面挂一个质量都是m 的重物,当滑轮和重物都静止不动时,图A 、C 、D 中杆P 与竖直方向夹角均为θ,图B 中杆P 在竖直方向上,假设A 、B 、C 、D 四幅图中滑轮受到木杆弹力的大小依次为F A 、F B 、F C 、F D ,则以下判断中正确的是( )A .F A =FB =FC =FD B .F D >F A =F B >F C C .F A =F C =F D >F B D .F C >F A =F B >F D 答案 B解析 设滑轮两边细绳的夹角为φ,对重物,可得绳子拉力等于重物重力mg ,滑轮受到木杆弹力F 等于细绳拉力的合力,即F =2mg cos φ2,由夹角关系可得F D >F A =F B >F C ,选项B 正确.6.(单选)倾角为45°的斜面固定在墙角,一质量分布均匀的光滑球体在大小为F的水平推力作用下静止在如图7所示的位置,F的作用线通过球心,设球所受重力大小为G,竖直墙对球的弹力大小为F1,斜面对球的弹力大小为F2,则下列说法正确的是()图7A.F1一定大于F B.F2一定大于GC.F2一定大于F D.F2一定大于F1答案 B解析以球为研究对象,受力分析,如图所示,根据平衡条件可得:F2sin θ=GF=F1+F2cos θ所以F2一定大于G,F1一定小于F,F2与F的大小关系不确定,F1和F2的大小关系也不确定,所以B正确,A、C、D错误.共点力平衡问题的求解思路和方法1.求解共点力平衡问题的一般思路物体静止或做匀速直线运动―→物体处于平衡状态―→对物体受力分析―→建立平衡方程―→对平衡方程求解、讨论2.常用求解方法(1)正交分解法(2)合成法考题3对动态平衡问题的考查例3如图8所示,倾角为θ的斜面体c置于水平地面上,小物块b置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与沙漏a连接,连接b的一段细绳与斜面平行.在a中的沙子缓慢流出的过程中,a、b、c都处于静止状态,则()图8A.b对c的摩擦力一定减小B.b对c的摩擦力方向可能平行斜面向上C.地面对c的摩擦力方向一定向右D.地面对c的摩擦力一定减小审题突破b受到c的摩擦力不一定为零,与两物体的重力、斜面的倾角有关.对bc整体研究,由平衡条件分析水平面对c的摩擦力方向和支持力的大小.解析设a、b的重力分别为G a、G b.若G a=G b sin θ,b受到c的摩擦力为零;若G a≠G b sin θ,b受到c的摩擦力不为零.若G a<G b sin θ,b受到c的摩擦力沿斜面向上,故A错误,B正确.对b、c整体,水平面对c的摩擦力F f=F T cos θ=G a cos θ,方向水平向左.在a中的沙子缓慢流出的过程中,则摩擦力在减小,故C错误,D正确.答案BD7.(单选)如图9甲,手提电脑散热底座一般设置有四个卡位用来调节角度.某同学将电脑放在散热底座上,为了获得更好的舒适度,由原卡位4缓慢地调至卡位1(如图乙),电脑始终静止在底座上,则()图9A.电脑受到的支持力变大B.电脑受到的摩擦力变小C.散热底座对电脑的作用力变大D.散热底座对电脑的作用力不变答案 D解析对笔记本电脑受力分析如图所示,有:F N=mg cos θ、F f=mg sin θ.由原卡位1调至卡位4,θ减小,静摩擦力F f减小、支持力F N增加;散热底座对电脑的作用力的合力是支持力和静摩擦力的合力,与电脑的重力平衡,始终是不变的,故D正确.8.(单选)如图10将两个质量均为m的小球a、b用细线相连悬挂于O点,用力F拉小球a,使整个装置处于静止状态,且悬线Oa与竖直方向的夹角为θ=30°,则F的最小值为()图10A.33mg B.mgC.32mg D.2mg答案 B解析以a、b两球为一整体进行受力分析:受重力2mg,绳子的拉力F T,拉力F,其中重力是恒力,绳子拉力F T方向恒定,根据平衡条件,整体所受合外力为零,所以当F的方向与绳子垂直时最小,如图所示,根据几何关系可得:F=2mg sin 30°=mg,所以B正确,A、C、D 错误.9.(单选)(2014·山东·14)如图11所示,用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点,制成一简易秋千,某次维修时将两轻绳各剪去一小段,但仍保持等长且悬挂点不变.木板静止时,F1表示木板所受合力的大小,F2表示单根轻绳对木板拉力的大小,则维修后()图11A.F1不变,F2变大B.F1不变,F2变小C.F1变大,F2变大D.F1变小,F2变小答案 A解析木板静止时,木板受重力G以及两根轻绳的拉力F2,根据平衡条件,木板受到的合力F1=0,保持不变.两根轻绳的拉力F2的合力大小等于重力G,保持不变,当两轻绳剪去一段后,两根轻绳的拉力F2与竖直方向的夹角变大,因其合力不变,故F2变大.选项A正确,选项B、C、D错误.1.当受力物体的状态发生“缓慢”变化时,物体所处的状态仍为平衡状态,分析此类问题的方法有解析法和矢量三角形法.2.分析动态平衡问题时需注意以下两个方面:(1)在动态平衡问题中,一定要抓住不变的量(大小或方向),此题中不变的量是力F3和F1′的合力的大小和方向,然后分析其他量的变化.(2)当物体受到一个大小和方向都不变、一个方向不变、一个大小和方向都变化的三个力作用,且题目只要求定性讨论力的大小而不必进行定量计算时,首先考虑用图解法.考题4应用平衡条件解决电学平衡问题例4(6分)如图12所示,粗糙程度均匀的绝缘空心斜面ABC放置在水平面上,∠CAB=30°,斜面内部O点(与斜面无任何连接)固定一个正点电荷,一带负电可视为质点的小物体可以分别静止在M、P、N点,P为MN的中点,OM=ON,OM∥AB,则下列判断正确的是()图12A.小物体在M、P、N点静止时一定都是受4个力B.小物体静止在P点时受到的摩擦力最大C.小物体静止在P点时受到的支持力最大D.小物体静止在M、N点时受到的支持力相等解析对小物体分别在三处静止时进行受力分析,如图:结合平衡条件小物体在P、N两点时一定受四个力的作用,而在M处不一定,故A错误;小物体静止在P点时,摩擦力F f=mg sin 30°,设小物体静止在M、N点时,库仑力为F′,则小物体静止在N点时F f′=mg sin 30°+F′cos 30°,小物体静止在M点时F f″=mg sin 30°-F′cos 30°,可见小物体静止在N点时所受摩擦力最大,故B错误;小物体静止在P点时,设库仑力为F,受到的支持力F N=mg cos 30°+F,小物体静止在M、N点时:F N′=mg cos 30°+F′sin 30°,由库仑定律知F>F′,故F N>F N′,即小物体静止在P点时受到的支持力最大,静止在M、N点时受到的支持力相等,故C、D正确.答案CD(2014·江苏·13)(15分)如图13所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为L,长为3d,导轨平面与水平面的夹角为θ,在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层.匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂直.质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在滑上涂层之前已经做匀速运动,并一直匀速滑到导轨底端.导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为R ,其他部分的电阻均不计,重力加速度为g .求:图13(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数μ; (2)导体棒匀速运动的速度大小v ; (3)整个运动过程中,电阻产生的焦耳热Q .答案 (1)tan θ (2)mgR sin θB 2L 2(3)2mgd sin θ-m 3g 2R 2sin 2θ2B 4L 4解析 (1)在绝缘涂层上导体棒受力平衡mg sin θ=μmg cos θ 解得导体棒与涂层间的动摩擦因数μ=tan θ. (2)在光滑导轨上 感应电动势:E =BL v感应电流:I =ER安培力:F 安=BIL受力平衡的条件是:F 安=mg sin θ解得导体棒匀速运动的速度v =mgR sin θB 2L 2.(3)摩擦生热:Q T =μmgd cos θ根据能量守恒定律知:3mgd sin θ=Q +Q T +12m v 2解得电阻产生的焦耳热Q =2mgd sin θ-m 3g 2R 2sin 2 θ2B 4L 4.知识专题练 训练1题组1 物体受力分析1.(单选)如图1所示,A 、B 、C 三物块叠放并处于静止状态,水平地面光滑,其它接触面粗糙,则( )图1A.A与墙面间存在压力B.A与墙面间存在静摩擦力C.A物块共受4个力作用D.B物块共受4个力作用答案 D解析以三个物块组成的整体为研究对象,水平方向上:地面光滑,对C没有摩擦力,根据平衡条件得知,墙对A没有压力,因而也没有摩擦力,故A、B错误.对A物块,受到重力、B的支持力和B对A的摩擦力三个力作用,故C错误.先对A、B整体研究:水平方向上,墙对A没有压力,则由平衡条件分析可知,C对B没有摩擦力.再对B分析:受到重力、A的压力和A对B的摩擦力、C的支持力,共受四个力作用,故D正确.2.(单选)轻质弹簧A的两端分别连在质量均为m的小球上,两球均可视为质点.另有两根与A完全相同的轻质弹簧B、C,且B、C的一端分别与两个小球相连,B的另一端固定在天花板上,C的另一端用手牵住,如图2所示.适当调节手的高度与用力的方向,保持B弹簧轴线跟竖直方向夹角为37°不变(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),当弹簧C的拉力最小时,B、C两弹簧的形变量之比为()图2A.1∶1 B.3∶5C.4∶3 D.5∶4答案 C解析以两球和弹簧A组成的整体为研究对象,受力分析如图所示,由合成法知当C弹簧与B弹簧垂直时,弹簧C施加的拉力最小,由几何关系知F T B∶F T C=4∶3.3.如图3所示,固定的半球面右侧是光滑的,左侧是粗糙的,O点为球心,A、B为两个完全相同的小物块(可视为质点),小物块A静止在球面的左侧,受到的摩擦力大小为F1,对球面的压力大小为F N1;小物块B在水平力F2作用下静止在球面的右侧,对球面的压力大小为F N2,已知两小物块与球心连线和竖直方向的夹角均为θ,则()图3A.F1∶F2=cos θ∶1B.F1∶F2=sin θ∶1C.F N1∶F N2=cos2θ∶1D.F N1∶F N2=sin2θ∶1答案AC解析分别对A、B两个相同的小物块受力分析,如图,由平衡条件,得:F1=mg sin θF N1=mg cos θ同理:F2=mg tan θF N2=mgcos θ故F1F2=mg sin θmg tan θ=cos θ,F N1F N2=cos2θ.4.(单选)如图4所示,在粗糙水平面上放置A、B、C、D四个小物块,各小物块之间由四根完全相同的轻弹簧相互连接,正好组成一个菱形,∠BAD=120°,整个系统保持静止状态.已知A物块所受的摩擦力大小为F f,则D物块所受的摩擦力大小为()图4A.32F fB .F f C.3F f D .2F f 答案 C解析 已知A 物块所受的摩擦力大小为F f ,设每根弹簧的弹力为F ,则有:2F cos 60°=F f ,对D :2F cos 30°=F f ′,解得:F f ′=3F =3F f . 题组2 静态平衡问题5.(单选)如图5所示,登山者连同设备总重量为G .某时刻缆绳和竖直方向的夹角为θ,若登山者手拉缆绳的力大小也为G ,则登山者脚对岩石的作用力( )图5A .方向水平向右B .方向斜向右下方C .大小为G tan θD .大小为G sin θ 答案 B解析 以登山者为研究对象,受力如图,根据共点力平衡条件得知:F N 与G 和F T 的合力大小相等、方向相反,所以F N 方向斜向左上方,则由牛顿第三定律得知登山者脚对岩石的作用力方向斜向右下方.由力的合成法得:F N=2G cos[12(180°-θ)]=2G sin 12θ.6.如图6所示,质量为M 的木板C 放在水平地面上,固定在C 上的竖直轻杆的顶端分别用细绳a 和b 连接小球A 和小球B ,小球A 、B 的质量分别为m A 和m B ,当与水平方向成30°角的力F 作用在小球B 上时,A 、B 、C 刚好相对静止一起向右匀速运动,且此时绳a 、b 与竖直方向的夹角分别为30°和60°,则下列判断正确的是( )图6A .力F 的大小为mB gB .地面对C 的支持力等于(M +m A +m B )gC .地面对C 的摩擦力大小为32m B gD .m A =m B 答案 ACD解析 对小球B 受力分析,水平方向:F cos 30°=F T b cos 30°,得:F T b =F , 竖直方向:F sin 30°+F T b sin 30°=m B g ,解得:F =m B g , 故A 正确; 对小球A 受力分析,竖直方向:m A g +F T b sin 30°=F T a sin 60° 水平方向:F T a sin 30°=F T b sin 60° 联立得:m A =m B ,故D 正确; 以A 、B 、C 整体为研究对象受力分析, 竖直方向:F N +F sin 30°=(M +m A +m B )g 可见F N 小于(M +m A +m B )g ,故B 错误;水平方向:F f =F cos 30°=m B g cos 30°=32m B g ,故C 正确.7.(单选)体育器材室里,篮球摆放在如图7所示的球架上.已知球架的宽度为d ,每个篮球的质量为m 、直径为D ,不计球与球架之间的摩擦,则每个篮球对一侧球架的压力大小为( )图7A.12mgB.mgD dC.mgD2D2-d2D.2mg D2-d2D答案 C解析篮球受力平衡,设一侧球架的弹力与竖直方向的夹角为θ,如图,由平衡条件,F1=F2=mg2cos θ,而cos θ=(D2)2-(d2)2D2=D2-d2D,则F1=F2=mgD2D2-d2,选项C正确.8.如图8所示,在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑半圆球B,整个装置处于静止状态.已知A、B两物体的质量分别为m A和m B,则下列说法正确的是()图8A.A物体对地面的压力大小为m A gB.A物体对地面的压力大小为(m A+m B)gC.B物体对A物体的压力大于m B gD.地面对A物体没有摩擦力答案BC解析对A、B整体受力分析,竖直方向:F N A=(m A+m B)g,水平方向:F f A=F N B,选项A、D错误,选项B正确;B受重力、A的支持力F N AB、墙面的弹力F N B,故F N AB=(m B g)2+F2N B,选项C正确.题组3动态平衡问题9.(单选)如图9所示,三根细线共系于O点,其中OA在竖直方向上,OB水平并跨过定滑轮悬挂一个重物,OC的C点固定在地面上,整个装置处于静止状态.若OC加长并使C点左移,同时保持O点位置不变,装置仍然处于静止状态,则细线OA上拉力F A和OC上的拉力F C与原先相比是()图9A.F A、F C都减小B.F A、F C都增大C.F A增大,F C减小D.F A减小,F C增大答案 A解析O点受F A、F B、F C三个力平衡,如图.当按题示情况变化时,OB绳的拉力F B不变,OA绳拉力F A的方向不变,OC绳拉力F C的方向与拉力F B方向的夹角减小,保持平衡时F A、F C的变化如虚线所示,显然都是减小了.10.如图10所示,物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮,A静止在倾角为45°的粗糙斜面上,B悬挂着.已知质量m A=3m B,不计滑轮摩擦,现将斜面倾角由45°减小到30°,且A、B 仍处于静止状态,那么下列说法中正确的是()图10A.弹簧的弹力大小将不变B.物体A对斜面的压力将减小C.物体A受到的静摩擦力将减小D.弹簧的弹力及A受到的静摩擦力都不变答案AC解析弹簧弹力等于B物体的重力,即弹簧弹力不变,故A项正确;对A物体进行受力分析,列平衡方程可知,C项正确,D项错误;根据F N=m A g cos θ,当倾角减小时,A物体对斜面压力变大,故B项错误.11.(单选)如图11所示,两块相互垂直的光滑挡板OP 、OQ ,OP 竖直放置,小球a 、b 固定在轻弹簧的两端.水平力F 作用于b 时,a 、b 紧靠挡板处于静止状态.现保证b 球不动,使挡板OP 向右缓慢平移一小段距离,则( )图11A .弹簧变长B .弹簧变短C .力F 变大D .b 对地面的压力变大 答案 A解析 对a 隔离分析可知,OP 向右缓慢平移时弹簧弹力变小,OP 对a 的弹力变小,故弹簧变长,A 正确;对a 、b 整体分析,F 与OP 对a 的弹力平衡,故力F 变小,b 对地面的压力始终等于a 、b 的总重力,故D 错误. 题组4 应用平衡条件解决电学平衡问题12.(2014·广东·20)如图12所示,光滑绝缘的水平桌面上,固定着一个带电量为+Q 的小球P .带电量分别为-q 和+2q 的小球M 和N ,由绝缘细杆相连,静止在桌面上.P 与M 相距L 、M 和N 视为点电荷,下列说法正确的是( )图12A .M 与N 的距离大于LB .P 、M 和N 在同一直线上C .在P 产生的电场中,M 、N 处的电势相同D .M 、N 及细杆组成的系统所受合力为零 答案 BD解析 假设P 、M 和N 不在同一直线上,对M 受力分析可知M 不可能处于静止状态,所以选项B 正确;M 、N 和杆组成的系统,处于静止状态,则系统所受合外力为零,故k Qq L 2=k Q ·2q(L +x )2,解得x =(2-1)L ,所以选项A 错误,D 正确;在正点电荷产生的电场中,离场源电荷越近,电势越高,φM >φN ,所以选项C 错误.13.(2014·浙江·19)如图13所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端,另一端系有一个带电小球A ,细线与斜面平行.小球A 的质量为m 、电量为q .小球A 的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B ,两球心的高度相同、间距为d .静电力常量为k ,重力加速度为g ,两带电小球可视为点电荷.小球A 静止在斜面上,则( )图13A .小球A 与B 之间库仑力的大小为kq 2d 2B .当q d =mg sin θk 时,细线上的拉力为0 C .当q d =mg tan θk 时,细线上的拉力为0 D .当q d =mgk tan θ时,斜面对小球A 的支持力为0 答案 AC解析 根据库仑定律,A 、B 球间的库仑力F 库=k q 2d2,选项A 正确;小球A 受竖直向下的重力mg ,水平向左的库仑力F 库=kq2d2,由平衡条件知,当斜面对小球的支持力F N 的大小等于重力与库仑力的合力大小时,细线上的拉力等于零,如图所示,则kq 2d 2mg =tan θ,所以q d = mg tan θk ,选项C 正确,选项B 错误;斜面对小球的支持力F N 始终不会等于零,选项D 错误.。
高考物理新力学知识点之牛顿运动定律经典测试题附答案解析(3)
高考物理新力学知识点之牛顿运动定律经典测试题附答案解析(3)一、选择题1.为了研究超重和失重现象,某同学站在力传感器上做“下蹲”和“站起”的动作,力传感器将采集到的数据输入计算机,可以绘制出压力随时间变化的图线。
某次实验获得的图线如图所示,a 、b 、c 为图线上的三点,有关图线的说法可能正确的是A .a →b →c 为一次“下蹲”过程B .a →b →c 为一次“站起”过程C .a →b 为“下蹲”过程,b →c 为“站起”过程D .a →b 为“站起”过程,b →c 为“下蹲”过程2.如图A 、B 、C 为三个完全相同的物体。
当水平力F 作用于B 上,三物体可一起匀速运动,撤去力F 后,三物体仍可一起向前运动,设此时A 、B 间作用力为f 1,B 、C 间作用力为f 2,则f 1和f 2的大小为( )A .f 1=f 2=0B .f 1=0,f 2=FC .13F f ,f 2=23FD .f 1=F ,f 2=0 3.甲、乙两球质量分别为1m 、2m ,从同一地点(足够高)同时静止释放.两球下落过程中所受空气阻力大小f 仅与球的速率v 成正比,与球的质量无关,即f=kv(k 为正的常量),两球的v−t 图象如图所示,落地前,经过时间0t 两球的速度都已达到各自的稳定值1v 、2v ,则下落判断正确的是( )A .甲球质量大于乙球B .m 1/m 2=v 2/v 1C .释放瞬间甲球的加速度较大D.t0时间内,两球下落的高度相等4.如图所示,倾角为θ的光滑斜面体始终静止在水平地面上,其上有一斜劈A,A的上表面水平且放有一斜劈B,B的上表面上有一物块C,A、B、C一起沿斜面匀加速下滑。
已知A、B、C的质量均为m,重力加速度为g,下列说法正确的是A.A、B间摩擦力为零gθB.A加速度大小为cosC.C可能只受两个力作用D.斜面体受到地面的摩擦力为零t=时刻起,用一水平向右的拉力F 5.一物体放置在粗糙水平面上,处于静止状态,从0作用在物块上,且F的大小随时间从零均匀增大,则下列关于物块的加速度a、摩擦力F、速度v随F的变化图象正确的是()fA.B.C.D.6.如图所示,质量为1.5kg的物体A静止在竖直固定的轻弹簧上,质量为0.5kg的物体B 由细线悬挂在天花板上,B与A刚好接触但不挤压.现突然将细线剪断,则剪断细线瞬间A、B间的作用力大小为(g取210m/s)()A.0B.2.5N C.5N D.3.75N7.如图所示,A、B两物块质量均为m,用一轻弹簧相连,将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上,系统处于静止状态,B物块恰好与水平桌面接触而没有挤压,此时轻弹簧的伸长量为x.现将悬绳剪断,则()A.悬绳剪断瞬间A物块的加速度大小为2gB.悬绳剪断瞬间A物块的加速度大小为gC.悬绳剪断瞬间B物块的加速度大小为2gD.悬绳剪断瞬间B物块的加速度大小为g8.下列说法符合历史事实的是A.伽利略的“冲淡”重力实验,证明了自由落体运动是匀加速直线运动B.牛顿开创了以实验检验、猜想和假设的科学方法C.牛顿第一定律是实验定律D.爱因斯坦先提出,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质的观点9.如图所示,质量均为m的物块P、Q放在倾角为θ的斜面上,P与斜面之间无摩擦,Q与斜面之间的动摩擦因数为μ。
高考物理牛顿运动定律的应用解题技巧及经典题型及练习题(含答案)
高考物理牛顿运动定律的应用解题技巧及经典题型及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1.如图所示,水平面与倾角θ=37°的斜面在B 处平滑相连,水平面上A 、B 两点间距离s 0=8 m .质量m =1 kg 的物体(可视为质点)在F =6.5 N 的水平拉力作用下由A 点从静止开始运动,到达B 点时立即撤去F ,物体将沿粗糙斜面继续上滑(物体经过B 处时速率保持不变).已知物体与水平面及斜面间的动摩擦因数μ均为0.25.(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:(1)物体在水平面上运动的加速度大小a 1;(2)物体运动到B 处的速度大小v B ;(3)物体在斜面上运动的时间t .【答案】(1)4m/s 2 (2)8m/s (3)2.4s【解析】【分析】(1)在水平面上,根据牛顿第二定律求出加速度;(2)根据速度位移公式求出B 点的速度;(3)物体在斜面上先向上减速,再反向加速度,求出这两段的时间,即为物体在斜面上的总时间.【详解】(1)在水平面上,根据牛顿第二定律得:1F mg ma μ-=代及数据解得:214/a m s =(2)根据运动学公式:2102B v a s =代入数据解得:8/B v m s =(3)物体在斜面上向上做匀减速直线运动过程中,根据牛顿第二定律得:23737mgsin mgcos ma μ︒+︒=① 物体沿斜面向上运动的时间:22B v t a = ② 物体沿斜面向上运动的最大位移为:222212s a t = ③ 因3737mgsin mgcos μ︒>︒,物体运动到斜面最高点后将沿斜面向下做初速度为0的匀加速直线运动根据牛顿第二定律得:33737mgsin mgcos ma μ︒-︒=④ 物体沿斜面下滑的时间为:223312s a t =⑤ 物体在斜面上运动的时间:23t t t =+⑥联立方程①-⑥代入数据解得:(2312 2.4t t t s s =+=+≈【点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用,注意第二问求的是在斜面上的总时间,不是上滑时间.2.如图,光滑水平面上静置一长木板A ,质量M =4kg ,A 的最前端放一小物块B (可视为质点),质量m =1kg ,A 与B 间动摩擦因数μ=0.2.现对木板A 施加一水平向右的拉力F ,取g =10m/s 2.则:(1)若拉力F 1=5N ,A 、B 一起加速运动,求A 对B 的静摩擦力f 的大小和方向; (2)为保证A 、B 一起加速运动而不发生相对滑动,求拉力的最大值F m (设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等);(3)若拉力F 2=14N ,在力F 2作用t =ls 后撤去,要使物块不从木板上滑下,求木板的最小长度L【答案】(1)f = 1N ,方向水平向右;(2)F m = 10N 。
高考物理牛顿运动定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析
高考物理牛顿运动定律常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.某物理兴趣小组设计了一个货物传送装置模型,如图所示。
水平面左端A 处有一固定挡板,连接一轻弹簧,右端B 处与一倾角37o θ=的传送带平滑衔接。
传送带BC 间距0.8L m =,以01/v m s =顺时针运转。
两个转动轮O 1、O 2的半径均为0.08r m =,半径O 1B 、O 2C 均与传送带上表面垂直。
用力将一个质量为1m kg =的小滑块(可视为质点)向左压弹簧至位置K ,撤去外力由静止释放滑块,最终使滑块恰好能从C 点抛出(即滑块在C 点所受弹力恰为零)。
已知传送带与滑块间动摩擦因数0.75μ=,释放滑块时弹簧的弹性势能为1J ,重力加速度g 取210/m s ,cos370.8=o ,sin 370.6=o ,不考虑滑块在水平面和传送带衔接处的能量损失。
求:(1)滑块到达B 时的速度大小及滑块在传送带上的运动时间 (2)滑块在水平面上克服摩擦所做的功 【答案】(1)1s (2)0.68J 【解析】 【详解】解:(1)滑块恰能从C 点抛出,在C 点处所受弹力为零,可得:2v mgcos θm r=解得: v 0.8m /s =对滑块在传送带上的分析可知:mgsin θμmgcos θ=故滑块在传送带上做匀速直线运动,故滑块到达B 时的速度为:v 0.8m /s = 滑块在传送带上运动时间:L t v= 解得:t 1s =(2)滑块从K 至B 的过程,由动能定理可知:2f 1W W mv 2-=弹 根据功能关系有: p W E =弹 解得:f W 0.68J =2.某研究性学习小组利用图a 所示的实验装置探究物块在恒力F 作用下加速度与斜面倾角的关系。
已知木板OA 可绕轴O 在竖直平面内转动,板足够长,板面摩擦可忽略不计。
某次实验中,质量m=0.1kg的物块在平行于板面向上、F=0.6N的恒力作用下,得到加速度a 与斜面倾角的关系图线,如图b所示,已知图中a0为图线与纵轴交点,θ1为图线与横轴交点。
2017年高考物理真题分类题库考点三 牛顿运动定律
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考点三牛顿运动定律1.(2017·全国丙卷·T25)如图,两个滑块A和B的质量分别为m A=1 kg和m B=5 kg,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5;木板的质量为m=4 kg,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1。
某时刻A、B两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v0=3 m/s。
A、B相遇时,A与木板恰好相对静止。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小g取10 m/s2。
求(1)B与木板相对静止时,木板的速度。
(2)A、B开始运动时,两者之间的距离。
【解题指南】解答本题可按以下思路:(1)对A、B及木板受力分析,利用牛顿第二定律列方程。
(2)利用运动学公式求木板的速度。
(3)利用运动学公式求各自发生的位移。
【解析】(1)滑块A和B在木板上滑动时,木板也在地面上滑动。
设A、B与木板间的摩擦力的大小分别为f1、f2,木板与地面间的摩擦力的大小为f3,A、B、木板相对于地面的加速度大小分别是a A、a B和a1在滑块B与木板达到共同速度前有:f1=μ1m A g ○1f2=μ1m B g ○2f3=μ2(m A+m B+m)g ③由牛顿第二定律得f1=m A a A ○4f 2=m B a B ○5f 2-f 1-f 3=ma 1 ○6设在t 1时刻,B 与木板达到共同速度,设大小为v 1。
由运动学公式有v 1=v 0-a B t 1 ○7v 1=a 1t 1 ○8联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,代入数据解得:t 1=0.4 s , v 1=1 m/s ○9(2)在t 1时间间隔内,B 相对于地面移动的距离201112B B s v t a t =-○10 设在B 与木板达到共同速度v 1后,木板的加速度大小为a 2,对于B 与木板组成的体系,由牛顿第二定律有: f 1+f 3=(m B +m )a 2 ○11由①②④⑤式知,a A =a B ;再由⑦⑧可知,B 与木板达到共同速度时,A 的速度大小也为v 1,但运动方向与木板相反,由题意知,A 和B 相遇时,A 与木板的速度相同,设其大小为v 2。
近年高考物理最新模拟题精选训练(力学实验)专题04 验证牛顿运动定律(含解析)(2021年整理)
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专题04 验证牛顿运动定律1.(2017天津六校联考)如图1所示,为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量及小车和砝码的质量对应关系图.钩码的质量为m1,小车和砝码的质量为m2,重力加速度为g.(1)下列说法正确的是A.每次在小车上加减砝码时,应重新平衡摩擦力B.实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源C.本实验m2应远小于m1D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作﹣a图象(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得F=m1g,作出a﹣F图象,他可能作出图2中(选填“甲”、“乙”、“丙”)图线.此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是A.小车与轨道之间存在摩擦B.导轨保持了水平状态C.钩码的总质量太大D.所用小车的质量太大(3)实验中打出的纸带如图4所示.相邻计数点间的时间是0。
1s,由此可以算出小车运动的加速度是m/s2(4)若不断增加钩码的个数,a﹣F图象中各点连成的曲线将不断延伸,那么加速度的趋向值为(5)实验时,某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤,若轨道水平,他测量得到的﹣a 图象,如图3.设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b ,则小车与木板间的动摩擦因数μ= ,钩码的质量m 1= .(1)平衡摩擦力,假设木板倾角为θ,则有:f=mgsinθ=μmgcosθ,m 约掉了,每次在小车上加减砝码时,故不需要重新平衡摩擦力.故A 错误.实验时应先接通电源后释放小车,故B 错误.对小车和砝码整体,由牛顿运动定律,F=m 2a,对钩码,m 1g —F=m 1a ,联立解得:让小车的质量m 1远远大于小盘和重物的质量m 2,因为:实际上绳子的拉力F=m 2a =1121/m g m m +,故应该是m 1<<m 2,故C 错误;F=ma,所以:a=F/m ,所以在用图象探究小车的加速度与质量的关系时,通常作a ﹣21m 图象,故D 正确; (2)遗漏了平衡摩擦力这一步骤,就会出现当有拉力时,物体不动的情况,说明没有平衡摩擦力或平衡不够.故可能作出图2中丙.此图线的AB 段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是砝码盘和砝码的总质量太大,没有远小于小车和砝码的质量,(3)根据匀变速直线的推论:s 4﹣s 1=3aT 2,a==0.46m/s 2(4)若不断增加钩码的个数,a ﹣F 图象中各点连成的曲线将不断延伸,由于际上绳子的拉力F=m 2a =1121/m g m m +,,那么加速度,当m 1远大于m 2时:a=g.(5)实验时,某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤,根据牛顿第二定律得:F ﹣μm 2g=m 2am1g﹣F=m1a=+μg/F设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,所以k=1/F,μg/F =b,解得:μ=bgk,钩码的质量m1=1gk.【参考答案】:(1)D;(2)丙,C; (3)0。
高考物理最新模拟题精选训练受力分析与牛顿运动定律专题01力学中的三种力含解析
专题01 力学中的三种力1.(2017四川自贡一诊)如图所示,一箱子放在水平地面上,现对箱子施加一斜向上的拉力F,保持拉力的方向不变,在拉力F 的大小由零逐渐增大的过程中(箱子未离开地面)。
关于摩擦力f的大小随机拉力F的变化关系,下列四副图可能正确的是2.(2017天津六校联考)如图所示,两相同小球a、b用轻弹簧A、B连接并悬挂在天花板上保持静止,水平力F作用在a上并缓慢拉a,当B与竖直方向夹角为60°时,A、B伸长量刚好相同.若A、B的劲度系数分别为k1、k2,则以下判断正确的是()A.B.C.撤去F的瞬间,a球的加速度为零D.撤去F的瞬间,b球处于失重状态【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.【分析】先对b球受力分析,根据平衡条件求解弹簧A的拉力;再对a、b球整体受力分析,根据平衡条件求解弹簧B的拉力;最后根据胡克定律判断两个弹簧的劲度系数之比.【参考答案】B3.(2017江苏七校期中联考)如图所示,两块相同的木块被竖直的木板夹住保持静止状态,设每一木块的质量为m,则两木块间的摩擦力大小为()A.0 B.0.5mg C.mg D.2mg【考点】摩擦力的判断与计算.【分析】先以两块木块整体为研究对象,由平衡条件求出木板对木块的摩擦力,再隔离其中一块木块研究,由平衡条件求解另一块对它的摩擦力大小.【参考答案】A【名师解析】设每一块木块的重力为mg,一侧木板对木块的摩擦力大小为f1,两块木块之间的摩擦力大小为f2.根据平衡条件得对整体,有:2f1=2mg,得f1=mg.对A砖,有:f1+f2=mg.解得f2=0.即两木块间摩擦力为零,故A正确,BCD错误.【点评】本题是解题关键是如何选择研究对象,采用整体法和隔离法相结合处理,简单方便.4.(2017河南天一大联考)如图所示,斜面体B固定在水平面上,物体A静置茬B上,且A的左端连接一轻质弹簧,弹簧左端要固定在竖直挡板上.现水平左右移动挡板,A始终在斜面体B 上静止.斜面体B的倾角θ=30°,物体A的质量为m,移动过程中弹簧始终处于水平压缩状态.则下列说法正确的是()A.A、B之间的接触面可能是光滑的B.弹簧弹力越大,A、B之间的摩擦力越大C.A、B之间的摩擦力为0时,弹簧弹力为mgD.当弹簧弹力为mg时,A所受摩擦力大小为mg【考点】共点力平衡的条件及其应用;静摩擦力和最大静摩擦力;物体的弹性和弹力.【分析】对滑块A受力分析,考虑弹簧弹力的平行斜面分量与重力的下滑分量的大小关系,得到滑块相对斜面的运动趋势,判断静摩擦力的有无和方向问题.【点评】本题关键对物体受力分析,根据共点力平衡条件并采用正交分解法进行分析;5.(2017四川达州一诊)以下图片来源于教材,与它们相关的说法正确的是A.甲图是英国物理学家库仑利用扭秤实验测量万有引力常量G的装置示意图B.乙图是发射出去的火箭,利用了反冲现象C.丙图是利用“光的反射”精确测量微小压力大小的装置示意图D.丁图中,伽利略第一次用科学的实验方法改变了人类对物体运动的认识,总结出了行星运动定律和万有引力定律等,为人类做出了卓越贡献【参考答案】B6.(2016重庆万州区期中考试)如图,两个弹簧的质量不计,劲度系数分别为k1、k2,它们一端固定在质量为m的物体上,另一端分别固定在Q、P上,当物体平衡时上面的弹簧处于原长状态。
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专题01 力学中的三种力
1.(2017四川自贡一诊)如图所示,一箱子放在水平地面上,现对箱子施加一斜向上的拉力F,保持拉力的方向不变,在拉力F 的大小由零逐渐增大的过程中(箱子未离开地面)。
关于摩擦力的大小随机拉力F的变化关系,下列四副图可能正确的是
2.(2017天津六校联考)如图所示,两相同小球a、b用轻弹簧A、B连接并悬挂在天花板上保持静止,水平力F作用在a上并缓慢拉a,当B与竖直方向夹角为60°时,A、B伸长量刚好相同.若A、B的劲度系数分别为k1、k2,则以下判断正确的是()
A.
B.
C.撤去F的瞬间,a球的加速度为零
D.撤去F的瞬间,b球处于失重状态
【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.
【分析】先对b球受力分析,根据平衡条件求解弹簧A的拉力;再对a、b球整体受力分析,根据平衡条件求解弹簧B的拉力;最后根据胡克定律判断两个弹簧的劲度系数之比.
【参考答案】B
3.(2017江苏七校期中联考)如图所示,两块相同的木块被竖直的木板夹住保持静止状态,设每一木块的质量为m,则两木块间的摩擦力大小为()
A.0 B.0.5mg C.mg D.2mg
【考点】摩擦力的判断与计算.
【分析】先以两块木块整体为研究对象,由平衡条件求出木板对木块的摩擦力,再隔离其中一块木块研究,由平衡条件求解另一块对它的摩擦力大小.
【参考答案】A
【名师解析】设每一块木块的重力为mg,一侧木板对木块的摩擦力大小为f1,两块木块之间的摩擦力大小为f2.
根据平衡条件得
对整体,有:2f1=2mg,得f1=mg.
对A砖,有:f1+f2=mg.解得f2=0.即两木块间摩擦力为零,故A正确,BCD错误.
【点评】本题是解题关键是如何选择研究对象,采用整体法和隔离法相结合处理,简单方便.
4.(2017河南天一大联考)如图所示,斜面体B固定在水平面上,物体A静置茬B上,且A的左端连接一轻质弹簧,弹簧左端要固定在竖直挡板上.现水平左右移动挡板,A始终在斜面体B上静止.斜面体B的倾角θ=30°,物体A的质量为m,移动过程中弹簧始终处于水平压缩状态.则下列说法正确的是()。