牛顿定律易错题
人教版高中物理牛顿运动定律重点易错题
(每日一练)人教版高中物理牛顿运动定律重点易错题单选题1、如图,一倾角为θ= 37°的足够长的斜面固定在水平地面上。
当t= 0时,滑块以初速度v0= 10m/s沿斜面向上运动,已知滑块与斜面间的动摩擦因数为μ= 0.5,重力加速度g取10m/s2,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8,下列说法正确的是()A.滑块上滑的距离小于5mB.t= 1s时,滑块速度减为零,然后静止在斜面上C.t= 2s时,滑块恰好又回到出发点D.t= 3s时,滑块的速度大小为4m/s答案:D解析:A.以沿斜面向下为正方向,上滑过程,由牛顿第二定律得mg sinθ + μmg cosθ=ma1代入数据解得a1=10m/s2滑块向上的最大位移x=v022a1=1002×10= 5mA错误;B.由于mg sinθ > μmg cosθ可知,滑块不可能静止在斜面上,B错误;C.下滑过程,由牛顿第二定律得mg sinθ﹣μmg cosθ=ma2代入数据解得a2=2m/s2滑块向上运动到最高点的时间t1=0−(−v0)a1=1010=1s向下的运动x=12a2t22所以t2=√5s滑块恰好又回到出发点的总时间t=t1+t2=(1+√5)s C错误;D.选取向下为正方向,t= 3s时,滑块的速度为v3=﹣v0 + a1t1 + a2t2′ =﹣10 + 10 × 1 + 2 × 2 m/s = 4m/sD正确。
故选D。
2、如图所示,小车放在水平地面上,甲、乙两人用力向相反方向拉小车,不计小车与地面之间的摩擦,下列说法正确的是()A.若小车向右运动,表明车拉甲的力大于甲拉车的力B.若小车静止不动,表明甲拉车的力与车拉甲的力是一对平衡力C.若小车匀速向右运动,车拉甲的力和车拉乙的力是一对平衡力D.无论小车运动状态如何,甲拉车的力总是与车拉甲的力大小相等,方向相反答案:D解析:ABD. 无论小车运动状态如何,车拉甲的力与甲拉车的力是一对作用力与相互作用力,总是大小相等,方向相反,选项D正确,AB错误;C. 车拉甲的力和车拉乙的力作用对象分别是甲和力,不是同一个受力对象,不是平衡力,选项C错误;故选D。
高考物理易错题专题三物理牛顿运动定律(含解析)及解析
高考物理易错题专题三物理牛顿运动定律(含解析)及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.利用弹簧弹射和传送带可以将工件运送至高处。
如图所示,传送带与水平方向成37度角,顺时针匀速运动的速度v =4m/s 。
B 、C 分别是传送带与两轮的切点,相距L =6.4m 。
倾角也是37︒的斜面固定于地面且与传送带上的B 点良好对接。
一原长小于斜面长的轻弹簧平行斜面放置,下端固定在斜面底端,上端放一质量m =1kg 的工件(可视为质点)。
用力将弹簧压缩至A 点后由静止释放,工件离开斜面顶端滑到B 点时速度v 0=8m/s ,A 、B 间的距离x =1m ,工件与斜面、传送带问的动摩擦因数相同,均为μ=0.5,工件到达C 点即为运送过程结束。
g 取10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)弹簧压缩至A 点时的弹性势能;(2)工件沿传送带由B 点上滑到C 点所用的时间;(3)工件沿传送带由B 点上滑到C 点的过程中,工件和传送带间由于摩擦而产生的热量。
【答案】(1)42J,(2)2.4s,(3)19.2J【解析】【详解】(1)由能量守恒定律得,弹簧的最大弹性势能为:2P 01sin 37cos372E mgx mgx mv μ︒︒=++ 解得:E p =42J(2)工件在减速到与传送带速度相等的过程中,加速度为a 1,由牛顿第二定律得: 1sin 37cos37mg mg ma μ︒︒+=解得:a 1=10m/s 2 工件与传送带共速需要时间为:011v v t a -=解得:t 1=0.4s 工件滑行位移大小为:220112v v x a -= 解得:1 2.4x m L =<因为tan 37μ︒<,所以工件将沿传送带继续减速上滑,在继续上滑过程中加速度为a 2,则有:2sin 37cos37mg mg ma μ︒︒-=解得:a 2=2m/s 2假设工件速度减为0时,工件未从传送带上滑落,则运动时间为:22vt a = 解得:t 2=2s工件滑行位移大小为:2 3? 1n n n n n 解得:x 2=4m工件运动到C 点时速度恰好为零,故假设成立。
高考物理力学知识点之牛顿运动定律易错题汇编附答案
高考物理力学知识点之牛顿运动定律易错题汇编附答案一、选择题1.荡秋千是一项娱乐,图示为某人荡秋千时的示意图,A点为最高位置,B点为最低位置,不计空气阻力,下列说法正确的是()A.在A点时,人所受的合力为零B.在B点时,人处于失重状态C.从A点运动到B点的过程中,人的角速度不变D.从A点运动到B点的过程中,人所受的向心力逐渐增大2.在匀速行驶的火车车厢内,有一人从B点正上方相对车厢静止释放一个小球,不计空气阻力,则小球()A.可能落在A处B.一定落在B处C.可能落在C处D.以上都有可能3.如图所示,质量为2 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面。
质量为3 kg的物体B用轻质细线悬挂,A、B接触但无挤压。
某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间,B对A的压力大小为(g=10 m/s2)A.12 N B.22 NC.25 N D.30N4.如图甲所示,在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器,传感器下方挂上一轻质弹簧,弹簧下端挂一质量为m的小球,若升降机在匀速运行过程中突然停止,并以此时为零时刻,在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示,g为重力加速度,则()A .升降机停止前在向下运动B .10t -时间内小球处于失重状态,12t t -时间内小球处于超重状态C .13t t -时间内小球向下运动,动能先增大后减小D .34t t -时间内弹簧弹性势能变化量小于小球动能变化量5.有时候投篮后篮球会停在篮网里不掉下来,弹跳好的同学就会轻拍一下让它掉下来.我们可以把篮球下落的情景理想化:篮球脱离篮网静止下落,碰到水平地面后反弹,如此数次落下和反弹.若规定竖直向下为正方向,碰撞时间不计,空气阻力大小恒定,则下列图象中可能正确的是( )A .B .C .D .6.一物体放置在粗糙水平面上,处于静止状态,从0t =时刻起,用一水平向右的拉力F 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 F 、速度v 随F 的变化图象正确的是( )A .B .C .D .7.如图所示,有一根可绕端点B 在竖直平面内转动的光滑直杆AB ,一质量为m 的小圆环套在直杆上。
高考物理新力学知识点之牛顿运动定律易错题汇编及解析
高考物理新力学知识点之牛顿运动定律易错题汇编及解析一、选择题1.荡秋千是一项娱乐,图示为某人荡秋千时的示意图,A点为最高位置,B点为最低位置,不计空气阻力,下列说法正确的是()A.在A点时,人所受的合力为零B.在B点时,人处于失重状态C.从A点运动到B点的过程中,人的角速度不变D.从A点运动到B点的过程中,人所受的向心力逐渐增大2.如图所示,质量为2 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面。
质量为3 kg的物体B用轻质细线悬挂,A、B接触但无挤压。
某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间,B对A的压力大小为(g=10 m/s2)A.12 N B.22 NC.25 N D.30N3.质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v-t图象如图所示.取g=10m/s2,则物体与水平面间的动摩擦因数μ和水平推力F 的大小分别为()A.0.2,6NB.0.1,6NC.0.2,8ND.0.1,8N4.如图所示,质量为m的小球用水平轻质弹簧系住,并用倾角θ=37°的木板托住,小球处于静止状态,弹簧处于压缩状态,则( )A.小球受木板的摩擦力一定沿斜面向上B.弹簧弹力不可能为34 mgC.小球可能受三个力作用D.木板对小球的作用力有可能小于小球的重力mg5.如图所示,质量为10kg的物体,在水平地面上向左运动,物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2,与此同时,物体受到一个水平向右的拉力F=20N的作用,则物体的加速度为()A.0B.2m/s2,水平向右C.4m/s2,水平向右D.2m/s2,水平向左6.下列对教材中的四幅图分析正确的是A.图甲:被推出的冰壶能继续前进,是因为一直受到手的推力作用B.图乙:电梯在加速上升时,电梯里的人处于失重状态C.图丙:汽车过凹形桥最低点时,速度越大,对桥面的压力越大D.图丁:汽车在水平路面转弯时,受到重力、支持力、摩擦力、向心力四个力的作用7.2018 年 11 月 6 日,第十二届珠海航展开幕.如图为某一特技飞机的飞行轨迹,可见该飞机先俯冲再抬升,在空中画出了一个圆形轨迹,飞机飞行轨迹半径约为 200 米,速度约为300km/h.A.若飞机在空中定速巡航,则飞机的机械能保持不变.B.图中飞机飞行时,受到重力,空气作用力和向心力的作用C.图中飞机经过最低点时,驾驶员处于失重状态.D.图中飞机经过最低点时,座椅对驾驶员的支持力约为其重力的 4.5 倍.8.如图所示,小球从高处落到竖直放置的轻弹簧上,则小球从开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中()A.小球的动能不断减少B.小球的机械能在不断减少C.弹簧的弹性势能先增大后减小D.小球到达最低点时所受弹簧的弹力等于重力9.质量分别为m1、m2的甲、乙两球,在离地相同高度处,同时由静止开始下落,由于空气阻力的作用,两球到达地面前经时间t0同时到达稳定速度v1、v2,已知空气阻力大小f与小球的下落速率v成正比,即f=kv(k>0),且两球的比例常数k完全相同,两球下落的v-t关系如图所示,下列说法正确的是()A.甲球质量m1较小B.稳定速度与质量成正比C.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10.小明为了研究超重和失重现象,站在电梯内水平放置的体重秤上,小明质量为55kg,电梯由启动到停止的过程中,下列说法错误..的是()A.图1可知电梯此时处于静止或匀速运动状态B.图2可知该同学此时一定处于超重状态C.图2可知电梯此时一定处于加速上升状态D.图2可知电梯此时的加速度约为0.7m/s211.在机场和火车站可以看到对行李进行安全检查用的水平传送带如图所示,当旅客把行李放在正在匀速运动的传送带上后,传送带和行李之间的滑动摩擦力使行李开始运动,随后它们保持相对静止,行李随传送带一起匀速通过检测仪器接受检查,设某机场的传送带匀速前进的速度为0.4 m/s,某行李箱的质量为5 kg,行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.2,当旅客把这个行李箱小心地放在传送带上,通过安全检查的过程中,g取10 m/s2,则下列说法不正确的是()A.开始时行李的加速度为2 m/s2B.行李到达B点时间为2 sC.传送带对行李做的功为0.4 JD.传送带上将留下一段摩擦痕迹,该痕迹的长度是0.04 m12.在匀速行驶的火车车厢内,有一人从B点正上方相对车厢静止释放一个小球,不计空气阻力,则小球()A.可能落在A处B.一定落在B处C.可能落在C处D.以上都有可能13.一皮带传送装置如图所示,轻弹簧一端固定,另一端连接一个质量为m的滑块,已知滑块与皮带之间存在摩擦.现将滑块轻放在皮带上,弹簧恰好处于自然长度且轴线水平.若在弹簧从自然长度到第一次达最长的过程中,滑块始终未与皮带达到共速,则在此过程中滑块的速度和加速度变化情况是( )A.速度增大,加速度增大B.速度增大,加速度减小C.速度先增大后减小,加速度先增大后减小D.速度先增大后减小,加速度先减小后增大14.人用绳子通过动滑轮拉物体A,A穿在光滑的竖直杆上,当以速度v0匀速地拉绳,使物体A到达如图所示位置时,绳与竖直杆的夹角为θ,以下说法正确的是()A.A物体运动可分解成沿绳子方向的直线运动和沿竖直杆向上的运动B.A物体实际运动的速度是v0cosθC .A 物体实际运动的速度是0cos v θD .A 物体处于失重状态 15.在升降电梯内的地板上放一体重计,电梯静止时,某同学站在体重计上,体重计示数为50.0kg .若电梯运动中的某一段时间内,该同学发现体重计示数为如图所示的40.0kg ,则在这段时间内(重力加速度为g )( )A .该同学所受的重力变小了B .电梯一定在竖直向下运动C .该同学对体重计的压力小于体重计对她的支持力D .电梯的加速度大小为0.2g ,方向一定竖直向下16.如图,某人在粗糙水平地面上用水平力F 推一购物车沿直线前进,已知推力大小是80N ,购物车的质量是20kg ,购物车与地面间的动摩擦因数,g 取,下列说法正确的是( )A .购物车受到地面的支持力是40NB .购物车受到地面的摩擦力大小是40NC .购物车沿地面将做匀速直线运动D .购物车将做加速度为的匀加速直线运动17.某同学研究物体的运动,让一个质量为2kg 的物体在水平恒力的作用下沿光滑水平而做直线运动,物体的x t t-图线如图所示,t 是从某时刻开始计时物体运动的时间,x 为物体在时间t 内的位移,由此可知A.物体受到的恒力大小为0.6NB.5s末物体的速度为4.5m/sC.0~10s内物体的速度变化量为3m/sD.0~5s内物体的位移为22.5m18.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。
高中物理-专题练习-牛顿运动定律易错题.docx
牛顿运动定律易错题1.如图所示,一根轻弹簧上端固定,下端挂一个质量m0的秤盘,盘中有一质量为m 的物体,当盘静止时,弹簧的长度比其自然长度伸长了L,今向下拉盘使再伸长ΔL后停止,然后松手放开,设弹簧总处在弹性限度之内,则刚松手时盘对物体的支持力等于A . (1+ L/L)mgB . (1+ L/L)(m+m0)gC. ( L/L)mg D . (L/L)(m+m0)g答案: A2.如右上图所示, A 、 B 两个带异种电荷的小球,分别被两根绝缘细线系在木盒内的一竖直线上,静止时,木盒对地的压力为F N,细线对 B 的拉力为F,若将系 B 的细绳断开,下列说法中正确的是A .刚断开时,木盒对地压力仍为F N B.刚断开时,木盒对地压力为(F N+F)C.刚断开时,木盒对地压力为(F N- F)D.在B 上升过程中,木盒对地压力逐渐变大答案: BD3.如图所示,在托盘测力计的托盘内固定一个倾角为300的光滑斜面,m现将一个重4N 的物体放在斜面上,让它自由滑下,那么测力计因4N30物体的存在,而增加的读数是A .4N B.2 3N C. 0N D. 3N答案: D4.如图所示,两轻质弹簧和质量均为m 的外壳组成甲、乙两个弹簧测力计。
将挂有质量为M 的重物的乙秤倒钩在甲的挂钩上,某人手提甲的提环,向下做加速度a= 0.25g 的匀减速运动,则下列说法正确的是A .甲的示数为 1.25( M+m )g甲B.甲的示数为0.75( M+m ) gC.乙的示数为 1.25Mg乙vD.乙的示数为 0.75Mg M答案: A 5.如图所示,一水平传送带以v=3m/s 的恒定速度向右运动,将一小物块轻放于其左端,它运动到右端所需的时间为8s,则传送带左端到右端的长度可能是A .4mB . 12m C. 20m D . 25m答案: ABC6.倾角为 30°的长斜坡上有C、 O、 B 三点, CO=OB=10m ,在 O 点竖直的固定一长10m 的直杆 AO 。
【物理】物理牛顿运动定律的应用易错剖析含解析.doc
【物理】物理牛顿运动定律的应用易错剖析含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1. 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 Fm (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 。
( 3)木板的最小长度 L 是 0.7m 。
【解析】 【详解】(1)对 AB 整体分析,由牛顿第二定律得: F 1=(M +m ) a 1对 B ,由牛顿第二定律得:f=ma 1 联立解得 f =1N ,方向水平向右;(2)对 AB 整体,由牛顿第二定律得: F m =( M+m )a 2 对 B ,有: μmg=ma 2 联立解得:F =10Nm(3)因为 F 2m22。
木板 A> F ,所以 AB 间发生了相对滑动,木块 B 加速度为: a =μg=2m/s加速度为 a 3 2 3 32。
,则: F -μmg =Ma 解得: a =3m/s1s 末 A 的速度为: v =a t=3m/sA 3B 的速度为: v =a t=2m/sB 21s 末 A 、B 相对位移为: △l 1=v Av Bt =0.5m 撤去 F 2 后, t ′s 后 A 、 B 共速2对 A : -μmg=Ma 4 可得: a 4=-0.5m/s 2。
共速时有: v A +a 4t ′=v B +a 2t ′可得: t ′ =0s.4撤去 F 2 后 A 、B 相对位移为: △l 2=v A v Bt ' =0.2m 为使物块不从木板上滑下,木板的最小长度为:2L=△l 1+△l 2 =0.7m 。
高考物理专题力学知识点之牛顿运动定律易错题汇编附答案解析
高考物理专题力学知识点之牛顿运动定律易错题汇编附答案解析一、选择题1.如图,某人在粗糙水平地面上用水平力F推一购物车沿直线前进,已知推力大小是80N,购物车的质量是20kg,购物车与地面间的动摩擦因数,g取,下列说法正确的是()A.购物车受到地面的支持力是40NB.购物车受到地面的摩擦力大小是40NC.购物车沿地面将做匀速直线运动D.购物车将做加速度为的匀加速直线运动2.如图所示,质量为2 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面。
质量为3 kg的物体B用轻质细线悬挂,A、B接触但无挤压。
某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间,B对A的压力大小为(g=10 m/s2)A.12 N B.22 NC.25 N D.30Nm,弹簧及挂钩的质量忽略不计,挂钩吊着一质量3.如图所示,弹簧测力计外壳质量为0为m的重物,现用一竖直向上的拉力F拉着弹簧测力计,使其向上做匀加速直线运动,弹簧测力计的读数为0F,则拉力F大小为()A .0mm mg m+ B .00m m F m + C .00m mmg m + D .000m m F m + 4.如图所示,质量为m 的小物块以初速度v 0冲上足够长的固定斜面,斜面倾角为θ,物块与该斜面间的动摩擦因数μ>tanθ,(规定沿斜面向上方向为速度v 和摩擦力f 的正方向)则图中表示该物块的速度v 和摩擦力f 随时间t 变化的图象正确的是()A .B .C .D .5.下列对教材中的四幅图分析正确的是A .图甲:被推出的冰壶能继续前进,是因为一直受到手的推力作用B .图乙:电梯在加速上升时,电梯里的人处于失重状态C .图丙:汽车过凹形桥最低点时,速度越大,对桥面的压力越大D .图丁:汽车在水平路面转弯时,受到重力、支持力、摩擦力、向心力四个力的作用6.如图所示,小球从高处落到竖直放置的轻弹簧上,则小球从开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中( )A .小球的动能不断减少B .小球的机械能在不断减少C .弹簧的弹性势能先增大后减小D .小球到达最低点时所受弹簧的弹力等于重力7.质量为2kg 的物体做匀变速直线运动,其位移随时间变化的规律为222(m)x t t =+。
牛顿定律经典错题集
图2 图3 牛顿定律经典错题集在本章知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:对物体受力情况不能进行正确的分析,其原因通常出现在对弹力和摩擦力的分析与计算方面,特别是对摩擦力(尤其是对静摩擦力)的分析;对运动和力的关系不能准确地把握,如在运用牛顿第二定律和运动学公式解决问题时,常表现出用矢量公式计算时出现正、负号的错误,其本质原因就是对运动和力的关系没能正确掌握,误以为物体受到什么方向的合外力,则物体就向那个方向运动。
例1 甲、乙两人手拉手玩拔河游戏,结果甲胜乙败,那么甲乙两人谁受拉力大? 典型错解 因为甲胜乙,所以甲对乙的拉力比乙对甲的拉力大。
就像拔河一样,甲方胜一定是甲方对乙方的拉力大。
错因分析 产生上述错解原因是凭主观想像,而不是按物理规律分析问题。
按照物理规律我们知道物体的运动状态不是由哪一个力决定的而是由合外力决定的。
甲胜乙是因为甲受合外力对甲作用的结果。
甲、乙两人之间的拉力根据牛顿第三定律是相互作用力,甲、乙二人拉力一样大。
正确解答 甲、乙两人相互之间的拉力是相互作用力,根据牛顿第三定律,大小相等,方向相反,作用在甲、乙两人身上。
评析 生活中有一些感觉不总是正确的,不能把生活中的经验,感觉当成规律来用,要运用物理规律来解决问题。
例2 如图1所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向上共受三个力,F 1,F 2和摩擦力,处于静止状态。
其中F 1=10N ,F 2=2N 。
若撤去力F 1则木块在水平方向受到合外力为( )A.10N 向左B.6N 向右C.2N 向左D.0典型错解 木块在三个力作用下保持静止。
当撤去F 1后, 另外两个力的合力与撤去力大小相等,方向相反。
故A 正确。
错因分析 造成上述错解的原因是不加分析生搬硬套运用“物体在几个力作用下处于平衡状态,如果某时刻去掉一个力,则其他几个力的合力大小等于去掉这个力的大小,方向与这个力的方向相反”的结论的结果。
实际上这个规律成立要有一个前提条件,就是去掉其中一个力,而其他力不变。
高考物理力学知识点之牛顿运动定律易错题汇编含答案(4)
高考物理力学知识点之牛顿运动定律易错题汇编含答案(4)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,倾斜固定直杆与水平方向成60角,直杆上套有一个圆环,圆环通过一根细线与一只小球相连接.当圆环沿直杆下滑时,小球与圆环保持相对静止,细线伸直,且与竖直方向成30角.下列说法中正确的A .圆环不一定加速下滑B .圆环可能匀速下滑C .圆环与杆之间一定没有摩擦D .圆环与杆之间一定存在摩擦3.在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m 1的木块,木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接,弹簧的劲度系数为k .在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m 2的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ,在这段时间内木块与车厢保持相对静止,如图所示.不计木块与车厢底部的摩擦力,则在这段时间内弹簧的形变为( )A .伸长量为 1tan m g k θB .压缩量为1tan m g k θC .伸长量为 1m g k tan θD .压缩量为1m g k tan θ4.如图所示,质量为10kg 的物体,在水平地面上向左运动,物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2,与此同时,物体受到一个水平向右的拉力F =20N 的作用,则物体的加速度为( )A .0B .2m/s 2,水平向右C .4m/s 2,水平向右D .2m/s 2,水平向左5.质量为2kg 的物体做匀变速直线运动,其位移随时间变化的规律为222(m)x t t =+。
该物体所受合力的大小为( )A .2NB .4NC .6ND .8N6.如图所示,在水平地面上有一辆小车,小车内底面水平且光滑,侧面竖直且光滑。
高考物理新力学知识点之牛顿运动定律易错题汇编及答案解析
高考物理新力学知识点之牛顿运动定律易错题汇编及答案解析一、选择题1.荡秋千是一项娱乐,图示为某人荡秋千时的示意图,A 点为最高位置,B 点为最低位置,不计空气阻力,下列说法正确的是( )A .在A 点时,人所受的合力为零B .在B 点时,人处于失重状态C .从A 点运动到B 点的过程中,人的角速度不变D .从A 点运动到B 点的过程中,人所受的向心力逐渐增大2.如图所示,质量为2 kg 的物体A 静止在竖直的轻弹簧上面。
质量为3 kg 的物体B 用轻质细线悬挂,A 、B 接触但无挤压。
某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间,B 对A 的压力大小为(g =10 m/s 2)A .12 NB .22 NC .25 ND .30N3.如图所示,弹簧测力计外壳质量为0m ,弹簧及挂钩的质量忽略不计,挂钩吊着一质量为m 的重物,现用一竖直向上的拉力F 拉着弹簧测力计,使其向上做匀加速直线运动,弹簧测力计的读数为0F ,则拉力F 大小为( )A .0m m mg m +B .00m m F m+ C .00m m mg m + D .000m m F m + 4.如图所示,质量为m 的小物块以初速度v 0冲上足够长的固定斜面,斜面倾角为θ,物块与该斜面间的动摩擦因数μ>tanθ,(规定沿斜面向上方向为速度v 和摩擦力f 的正方向)则图中表示该物块的速度v 和摩擦力f 随时间t 变化的图象正确的是()A .B .C .D .5.如图所示,质量为m 的小球用水平轻质弹簧系住,并用倾角θ=37°的木板托住,小球处于静止状态,弹簧处于压缩状态,则( )A .小球受木板的摩擦力一定沿斜面向上B .弹簧弹力不可能为34mg C .小球可能受三个力作用 D .木板对小球的作用力有可能小于小球的重力mg6.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 .t 0时间内,两球下落的高度相等7.质量分别为m 1、m 2的甲、乙两球,在离地相同高度处,同时由静止开始下落,由于空气阻力的作用,两球到达地面前经时间t 0同时到达稳定速度v 1、v 2,已知空气阻力大小f 与小球的下落速率v 成正比,即f =kv (k >0),且两球的比例常数k 完全相同,两球下落的v -t 关系如图所示,下列说法正确的是( )A .甲球质量m 1较小B .稳定速度与质量成正比C .释放瞬间甲球的加速度较大D .t 0时间内两球下落的高度相等8.如图所示,有一根可绕端点B 在竖直平面内转动的光滑直杆AB ,一质量为m 的小圆环套在直杆上。
高考物理最新力学知识点之牛顿运动定律易错题汇编含答案解析
高考物理最新力学知识点之牛顿运动定律易错题汇编含答案解析一、选择题1.如图,某人在粗糙水平地面上用水平力F推一购物车沿直线前进,已知推力大小是80N,购物车的质量是20kg,购物车与地面间的动摩擦因数,g取,下列说法正确的是()A.购物车受到地面的支持力是40NB.购物车受到地面的摩擦力大小是40NC.购物车沿地面将做匀速直线运动D.购物车将做加速度为的匀加速直线运动2.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;现将细绳剪断,将物块a的加速度记为a1,S1和S2相对原长的伸长分别为∆x1和∆x2,重力加速度大小为g,在剪断瞬间()A.a1=g B.a1=3g C.∆x1=3∆x2D.∆x1=∆x23.在光滑水平轨道上有两个小球A和B(均可看做质点),质量分别为m和2m,当两球间的距离大于L时,两球间无相互作用;当两球间的距离等于或小于L时,两球间存在恒定斥力,若A球从距离B球足够远处以初速度0v沿两球连线向原来静止的B球运动,如图所示,结果两球恰好能接触,则该斥力的大小为()A.2mvLB.22mvLC.22mvLD.23mvL4.质量为M的人站在地面上,用绳通过光滑定滑轮将质量为m的重物从高处放下,如图所示,若重物以加速度a下降(a g<),则人对地面的压力大小为()A .()M m g ma +-B .()M g a ma --C .()M m g ma -+D .Mg ma -5.如图所示,一个箱子中放有一个物体,已知静止时物体对箱子的下底面压力大小等于物体的重力大小,且物体与箱子上底面刚好接触现将箱子以初速度v 0竖直向上抛出,已知运动时箱子所受空气阻力大小不变,且箱子运动过程中始终保持图示姿态,重力加速度为g 。
则下列说法正确的是A .上升过程中,运动加速度大于g ,物体对箱子的上底面有压力B .上升过程中,运动加速度小于g ,物体对箱子的下底面有压力C .下降过程中,运动加速度小于g ,物体对箱子的上底面有压力D .下降过程中,运动加速度大于g ,物体对箱子的下底面有压力6.如图所示,传送带保持v 0=1 m/s 的速度运动,现将一质量m =0.5 kg 的物体从传送带左端放上,设物体与传送带间动摩擦因数μ=0.1,传送带两端水平距离x =2.5 m ,则运动时间为( )A .1sB .2sC .3sD .4s7.小明为了研究超重和失重现象,站在电梯内水平放置的体重秤上,小明质量为55kg ,电梯由启动到停止的过程中,下列说法错误..的是( )A.图1可知电梯此时处于静止或匀速运动状态B.图2可知该同学此时一定处于超重状态C.图2可知电梯此时一定处于加速上升状态D.图2可知电梯此时的加速度约为0.7m/s28.如图所示,在水平地面上有一辆小车,小车内底面水平且光滑,侧面竖直且光滑。
高考物理最新力学知识点之牛顿运动定律易错题汇编含答案
高考物理最新力学知识点之牛顿运动定律易错题汇编含答案一、选择题1.以初速度v竖直向上抛出一质量为m的小物块,假定物块所受的空气阻力f大小不变。
已知重力加速度为g,则物块上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为()A .221vf gmg⎛⎫+⎪⎝⎭和mg fvmg f-+B.2221vfgmg⎛⎫+⎪⎝⎭和mgvmg f+C.2221vfgmg⎛⎫+⎪⎝⎭和mg fvmg f-+D.2221vfgmg⎛⎫+⎪⎝⎭和mgvmg f+2.起重机通过一绳子将货物向上吊起的过程中(忽略绳子的重力和空气阻力),以下说法正确的是()A.当货物匀速上升时,绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力是一对平衡力B.无论货物怎么上升,绳子对货物的拉力大小都等于货物对绳子的拉力大小C.无论货物怎么上升,绳子对货物的拉力大小总大于货物的重力大小D.若绳子质量不能忽略且货物匀速上升时,绳子对货物的拉力大小一定大于货物的重力3.如图,倾斜固定直杆与水平方向成60角,直杆上套有一个圆环,圆环通过一根细线与一只小球相连接.当圆环沿直杆下滑时,小球与圆环保持相对静止,细线伸直,且与竖直方向成30角.下列说法中正确的A.圆环不一定加速下滑B.圆环可能匀速下滑C.圆环与杆之间一定没有摩擦D.圆环与杆之间一定存在摩擦4.如图是塔式吊车在把建筑部件从地面竖直吊起的a t-图,则在上升过程中()A .3s t =时,部件属于失重状态B .4s t =至 4.5s t =时,部件的速度在减小C .5s t =至11s t =时,部件的机械能守恒D .13s t =时,部件所受拉力小于重力5.如图所示,质量为m 的小球用水平轻质弹簧系住,并用倾角θ=37°的木板托住,小球处于静止状态,弹簧处于压缩状态,则( )A .小球受木板的摩擦力一定沿斜面向上B .弹簧弹力不可能为34mg C .小球可能受三个力作用D .木板对小球的作用力有可能小于小球的重力mg6.在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m 1的木块,木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接,弹簧的劲度系数为k .在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m 2的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为θ,在这段时间内木块与车厢保持相对静止,如图所示.不计木块与车厢底部的摩擦力,则在这段时间内弹簧的形变为( )A .伸长量为 1tan m gkθ B .压缩量为1tan m gk θ C .伸长量为1m gk tan θD .压缩量为1m gk tan θ7.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S 1和S 2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;现将细绳剪断,将物块a 的加速度记为a 1,S 1和S 2相对原长的伸长分别为∆x 1和∆x 2,重力加速度大小为g ,在剪断瞬间( )A .a 1=gB .a 1=3gC .∆x 1=3∆x 2D . ∆x 1=∆x 28.下列对教材中的四幅图分析正确的是A.图甲:被推出的冰壶能继续前进,是因为一直受到手的推力作用B.图乙:电梯在加速上升时,电梯里的人处于失重状态C.图丙:汽车过凹形桥最低点时,速度越大,对桥面的压力越大D.图丁:汽车在水平路面转弯时,受到重力、支持力、摩擦力、向心力四个力的作用9.2018 年 11 月 6 日,第十二届珠海航展开幕.如图为某一特技飞机的飞行轨迹,可见该飞机先俯冲再抬升,在空中画出了一个圆形轨迹,飞机飞行轨迹半径约为 200 米,速度约为300km/h.A.若飞机在空中定速巡航,则飞机的机械能保持不变.B.图中飞机飞行时,受到重力,空气作用力和向心力的作用C.图中飞机经过最低点时,驾驶员处于失重状态.D.图中飞机经过最低点时,座椅对驾驶员的支持力约为其重力的 4.5 倍.10.有时候投篮后篮球会停在篮网里不掉下来,弹跳好的同学就会轻拍一下让它掉下来.我们可以把篮球下落的情景理想化:篮球脱离篮网静止下落,碰到水平地面后反弹,如此数次落下和反弹.若规定竖直向下为正方向,碰撞时间不计,空气阻力大小恒定,则下列图象中可能正确的是( )A.B.C.D.11.一物体放置在粗糙水平面上,处于静止状态,从0t =时刻起,用一水平向右的拉力F 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 F 、速度v 随F 的变化图象正确的是( )A .B .C .D .12.随着人们生活水平的提高,高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐运动.如图所示,某人从高出水平地面h 的坡上水平击出一个质量为m 的高尔夫球,由于恒定的水平风力作用,高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L 的A 穴,则( )A .球被击出后做平抛运动B 2h gC .球被击出后受到的水平风力大小为mgLhD .球被击出时的初速度大小为2g h13.质量为2kg 的物体做匀变速直线运动,其位移随时间变化的规律为222(m)x t t =+。
历年高考物理力学牛顿运动定律重点易错题
历年高考物理力学牛顿运动定律重点易错题单选题1、如图所示,倾角为θ=37°的传送带以速度v1=2m/s顺时针匀速转动。
将一物块以v2=8m/s的速度从传送带的底端滑上传送带。
已知小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,传送带足够长,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,下列说法正确的是()A.小物块向上运动过程中的加速度大小为10m/s2B.小物块向上运动的时间为1. 2sC.小物块向上滑行的最远距离为4mD.小物块最终将随传送带一起向上匀速运动答案:C解析:ABD.由于物块的速度大于传送带的速度,所以物块相对传送带向上运动,物块受重力和沿斜面向下的滑动摩擦力,沿斜面方向有根据牛顿第二定律mg sinθ+μmg cosθ=ma1代入数据解得a1=10m/s2方向沿斜面向下。
设物体减速到传送带速度需要的时间为t1,有t1=v1−v2−a1=0.6s由于物体所受重力沿斜面方向的分力大于滑动摩擦力,因此物体相对传送带向下运动,受到的滑动摩擦力沿斜面向上,沿斜面方向根据牛顿第二定律有mg sinθ-μmg cosθ=ma2代入数据解得:a2=2m/s2方向沿斜面向下;最后减速到速度为零的时间为t2=v1a2=1s故小物块向上运动的时间为1.6s。
故ABD错误。
C.小物块向上滑行的最远距离为x=v1+v22t1+v12t2=2+82×0.6+22×1m=4m故C正确。
故选C。
2、在光滑的水平地面上有两个完全相同的滑块A、B,两滑块之间用原长为l0的轻质弹簧相连,在外力F1、F2的作用下运动,且F1>F2。
以A、B为一个系统,如图甲所示,F1、F2向相反方向拉A、B两个滑块,当运动达到稳定时,弹簧的长度为(l0+△l1),系统的加速度大小为a1;如图乙所示,F1、F2相向推A、B两个滑块,当运动达到稳定时,弹簧的长度为(l0﹣△l2),系统的加速度大小为a2。
高中物理牛顿运动定律易错剖析及解析
高中物理牛顿运动定律易错剖析及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.如图1所示,在水平面上有一质量为m1=1kg的足够长的木板,其上叠放一质量为m2=2kg的木块,木块和木板之间的动摩擦因数μ1=0.3,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1.假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等・现给木块施加随时间t增大的水平拉力F=3t(N),重力加速度大小g=10m/s2(1)求木块和木板保持相对静止的时间t1;(2)t=10s时,两物体的加速度各为多大;(3)在如图2画出木块的加速度随时间変化的图象(取水平拉カF的方向为正方向,只要求画图,不要求写出理由及演算过程)【答案】(1)木块和木板保持相对静止的时间是4s;(2)t=10s时,两物体的加速度各为3m/s2,12m/s2;(3)【解析】【详解】(1)当F<μ2(m1+m2)g=3N时,木块和木板都没有拉动,处于静止状态,当木块和木板一起运动时,对m1:f max﹣μ2(m1+m2)g=m1a max,f max=μ1m2g解得:a max=3m/s2对整体有:F max﹣μ2(m1+m2)g=(m1+m2)a max解得:F max=12N由F max=3t 得:t=4s(2)t=10s时,两物体已相对运动,则有:对m1:μ1m2g﹣μ2(m1+m2)g=m1a1解得:a1=3m/s2对m 2:F ﹣μ1m 2g =m 2a 2 F =3t =30N 解得:a 2=12m/s 2(3)图象过(1、0),(4.3),(10、12) 图象如图所示.2.近年来,随着AI 的迅猛发展,自动分拣装置在快递业也得到广泛的普及.如图为某自动分拣传送装置的简化示意图,水平传送带右端与水平面相切,以v 0=2m/s 的恒定速率顺时针运行,传送带的长度为L =7.6m.机械手将质量为1kg 的包裹A 轻放在传送带的左端,经过4s 包裹A 离开传送带,与意外落在传送带右端质量为3kg 的包裹B 发生正碰,碰后包裹B 在水平面上滑行0.32m 后静止在分拣通道口,随即被机械手分拣.已知包裹A 、B 与水平面间的动摩擦因数均为0.1,取g =10m/s 2.求:(1)包裹A 与传送带间的动摩擦因数; (2)两包裹碰撞过程中损失的机械能; (3)包裹A 是否会到达分拣通道口.【答案】(1)μ1=0.5(2)△E =0.96J (3)包裹A 不会到达分拣通道口 【解析】 【详解】(1)假设包裹A 经过t 1时间速度达到v 0,由运动学知识有01012v t v t t L +-=() 包裹A 在传送带上加速度的大小为a 1,v 0=a 1t 1包裹A 的质量为m A ,与传输带间的动摩檫因数为μ1,由牛顿运动定律有:μ1m A g =m A a 1 解得:μ1=0.5(2)包裹A 离开传送带时速度为v 0,设第一次碰后包裹A 与包裹B 速度分别为v A 和v B , 由动量守恒定律有:m A v 0=m A v A +m B v B包裹B 在水平面上滑行过程,由动能定理有:-μ2m B gx =0-12m B v B 2解得v A=-0.4m/s,负号表示方向向左,大小为0.4m/s两包裹碰撞时损失的机械能:△E=12m A v02 -12m A v A2-12m B v B2解得:△E=0.96J(3)第一次碰后包裹A返回传送带,在传送带作用下向左运动x A后速度减为零,由动能定理可知-μ1m A gx A=0-12m A v A2解得x A=0.016m<L,包裹A在传送带上会再次向右运动.设包裹A再次离开传送带的速度为v A′μ1m A gx A=12m A v A′2解得:v A′ =0.4m/s设包裹A再次离开传送带后在水平面上滑行的距离为x A-μ2m A gx A′=0-12m A v A2解得x A′=0.08mx A′=<0.32m包裹A静止时与分拣通道口的距离为0.24m,不会到达分拣通道口.3.如图,质量分别为m A=1kg、m B=2kg的A、B两滑块放在水平面上,处于场强大小E=3×105N/C、方向水平向右的匀强电场中,A不带电,B带正电、电荷量q=2×10-5C.零时刻,A、B用绷直的细绳连接(细绳形变不计)着,从静止同时开始运动,2s末细绳断开.已知A、B与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.1,重力加速度大小g=10m/s2.求:(1)前2s内,A的位移大小;(2)6s末,电场力的瞬时功率.【答案】(1) 2m (2) 60W【解析】【分析】【详解】(1)B所受电场力为F=Eq=6N;绳断之前,对系统由牛顿第二定律:F-μ(m A+m B)g=(m A+m B)a1可得系统的加速度a1=1m/s2;由运动规律:x=12a1t12解得A在2s内的位移为x=2m;(2)设绳断瞬间,AB的速度大小为v1,t2=6s时刻,B的速度大小为v2,则v 1=a 1t 1=2m/s ;绳断后,对B 由牛顿第二定律:F-μm B g=m B a 2 解得a 2=2m/s 2;由运动规律可知:v 2=v 1+a 2(t 2-t 1) 解得v 2=10m/s电场力的功率P=Fv ,解得P=60W4.我国科技已经开启“人工智能”时代,“人工智能”已经走进千家万户.某天,东东呼叫了外卖,外卖小哥把货物送到他家阳台正下方的平地上,东东操控小型无人机带动货物,由静止开始竖直向上做匀加速直线运动,一段时间后,货物又匀速上升53s ,最后再匀减速1s 恰好到达他家阳台且速度为零.货物上升过程中,遥控器上显示无人机在加速、匀速、减速过程中对货物的作用力F 1、F 2和F 3大小分别为20.8N 、20.4N 和18.4N ,货物受到的阻力恒为其重力的0.02倍.g 取10m/s 2.计算: (1)货物的质量m ;(2)货物上升过程中的最大动能E km 及东东家阳台距地面的高度h . 【答案】(1) m =2kg (2)2112km E mv J == h =56m 【解析】 【分析】 【详解】(1)在货物匀速上升的过程中 由平衡条件得2F mg f =+ 其中0.02f mg = 解得2kg m =(2)设整个过程中的最大速度为v ,在货物匀减速运动阶段 由牛顿运动定律得33–mg f F ma += 由运动学公式得330v a t =- 解得1m v s = 最大动能211J 2m k E mv == 减速阶段的位移3310.5m 2x vt == 匀速阶段的位移2253m x vt ==加速阶段,由牛顿运动定律得11––F mg f ma =,由运动学公式得2112a x v =,解得1 2.5m x =阳台距地面的高度12356m h x x x =++=5.如图所示,一段平直的马路上,一辆校车从一个红绿灯口由静止开始做匀加速直线运动,经36 m 速度达到43.2 km/h ;随后保持这一速度做匀速直线运动,经过20 s ,行驶到下一个路口时,司机发现前方信号灯为红灯便立即刹车,校车匀减速直线行驶36 m 后恰好停止.(1)求校车匀加速运动的加速度大小a 1;(2)若校车总质量为4 500 kg ,求校车刹车时所受的阻力大小; (3)若校车内坐有一质量为30 kg 的学生,求该学生在校车加速过程中座椅对学生的作用力F 的大小.(取g =10 m/s 2,结果可用根式表示)【答案】(1)22/m s (2)9000N (3)26N 【解析】 【分析】(1)根据匀加速运动的速度位移关系可求加速度;(2)根据匀减速运动的速度位移关系可求加速度;根据牛顿第二定律可求阻力; (3)座椅对学生的作用力的水平分力等于mg ,F 的竖直分力的竖直分力等于重力,水平分力提供加速度.根据力的合成可求. 【详解】(1)由匀加速直线运动公式可知v 2=2a 1x 1, 得加速度a 1=2 m/s 2(2)由匀减速直线运动公式得:0-v 2=-2a 2x 3 解得a 2=2 m/s 2 F 阻=Ma 2=9000 N.(3)匀加速运动过程中,座椅对学生的作用力为F ,F 的竖直分力等于mg ,F 的水平分力由牛顿第二定律可得F 水平=ma 1 F ()()221mg ma +得F =26 N.6.如图所示,水平地面上固定着一个高为h 的三角形斜面体,质量为M 的小物块甲和质量为m 的小物块乙均静止在斜面体的顶端.现同时释放甲、乙两小物块,使其分别从倾角为α、θ的斜面下滑,且分别在图中P 处和Q 处停下.甲、乙两小物块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ.设两小物块在转弯处均不弹起且不损耗机械能,重力加速度取g.求:小物块(1)甲沿斜面下滑的加速度; (2)乙从顶端滑到底端所用的时间;(3)甲、乙在整个运动过程发生的位移大小之比.【答案】(1) g(sin α-μcos α) (2)()2sin sin cos hg θθμθ- (3)1:1 【解析】 【详解】(1) 由牛顿第二定律可得F 合=Ma 甲 Mg sin α-μ·Mg cos α=Ma 甲 a 甲=g(sin α-μcos α)(2) 设小物块乙沿斜面下滑到底端时的速度为v ,根据动能定理得W 合=ΔE k mgh -μmgcos θ·θsin h=212mv v=cos 21sin gh θμθ⎛⎫- ⎪⎝⎭a 乙=g (sin θ-μcos θ) t =()2sin sin cos hg θθμθ-(3) 如图,由动能定理得Mgh -μ·Mg cos α·sin hα-μ·Mg (OP -cos sin h αα)=0mgh -μmg cos θ·θsin h-μmg (OQ -cos sin h θθ)=0 OP=OQ根据几何关系得222211x h OP x h OQ ++甲乙7.草逐渐成为我们浙江一项新兴娱乐活动。
高中物理牛顿运动定律重点易错题
高中物理牛顿运动定律重点易错题单选题1、如图所示,光滑的小滑轮D(可视为质点)固定,质量均为m的物体A和B用轻弹簧连接,一根不可伸长的轻绳一端与物体A连接,另一端跨过定滑轮与质量为M的小环C连接。
小环C穿过竖直固定的光滑均匀细杆,小环C位于R处时,绳与细杆的夹角为θ,此时物体B与地面刚好无压力。
图中SD水平,位置R和Q之间高度差为h,R和Q关于S对称。
现让小环从R处由静止释放,环下落过程中绳始终处于拉直状态,环到达Q处时获得最大速度。
在小环从R处下落到Q处的过程中,下列说法正确的是()A.小环C机械能最大的位置在S点下方B.弹簧弹力和地面支持力对物体B的冲量和为零C.小环C的最大动能为M2gℎM+mcos2θg−g|D.小环C到达位置Q时,物体A的加速度大小为|Mmcosθ答案:C解析:A.小环C下落过程受重力、杆的支持力和细线的拉力,非重力做功等于机械能的变化量。
到位置S前的过程中,非重力做正功,机械能增加。
经过S的过程,非重力做负功,机械能减小。
因此,小环C的机械能先增加再减小,下落到位置S时,小环C的机械能最大,故A错误;B.小环从R处下落到Q处的过程中,物体B始终静止在地面上,动量变化量为零,因此物体B所受合力的冲量为零,即重力、弹簧弹力和地面对物体B的支持力的冲量和为零,则弹簧弹力和地面对物体的支持力的冲量和与重力冲量等大反向,由于此过程重力冲量不为零,故B错误;C.环在Q时动能最大。
环在R和Q时,弹簧长度相同,弹性势能相同。
Q和A通过细线相连,沿着绳子的分速度相等(如图1所示),故v Q cosθ=v A故A与环的动能之比为E kA E k Q =12mv A212Mv Q2=mMcos2θ对小环和A的系统Mgℎ=E kA+E k Q 联立可得小环C的最大动能E kQ=M2gℎM+mcos2θ故C正确;D.环在R和Q时,弹簧长度相同,B对地面的压力为零,说明弹簧处于伸长状态且弹力等于物体B的重力mg。
【物理】物理牛顿运动定律易错剖析及解析
【物理】物理牛顿运动定律易错剖析及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.如图所示,质量M=0.4kg 的长木板静止在光滑水平面上,其右侧与固定竖直挡板问的距离L=0.5m ,某时刻另一质量m=0.1kg 的小滑块(可视为质点)以v 0=2m /s 的速度向右滑上长木板,一段时间后长木板与竖直挡板发生碰撞,碰撞过程无机械能损失。
已知小滑块与长木板间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m /s 2,小滑块始终未脱离长木板。
求:(1)自小滑块刚滑上长木板开始,经多长时间长木板与竖直挡板相碰;(2)长木板碰撞竖直挡板后,小滑块和长木板相对静止时,小滑块距长木板左端的距离。
【答案】(1)1.65m (2)0.928m 【解析】 【详解】解:(1)小滑块刚滑上长木板后,小滑块和长木板水平方向动量守恒:解得:对长木板:得长木板的加速度:自小滑块刚滑上长木板至两者达相同速度:解得:长木板位移:解得:两者达相同速度时长木板还没有碰竖直挡板解得:(2)长木板碰竖直挡板后,小滑块和长木板水平方向动量守恒:最终两者的共同速度:小滑块和长木板相对静止时,小滑块距长木板左端的距离:2.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。
高考物理力学知识点之牛顿运动定律易错题汇编
高考物理力学知识点之牛顿运动定律易错题汇编一、选择题1.小明为了研究超重和失重现象,站在电梯内水平放置的体重秤上,小明质量为55kg ,电梯由启动到停止的过程中,下列说法错误..的是( )A .图1可知电梯此时处于静止或匀速运动状态B .图2可知该同学此时一定处于超重状态C .图2可知电梯此时一定处于加速上升状态D .图2可知电梯此时的加速度约为0.7m/s 22.2020年5月5日,长征五号B 运载火箭在海南文昌首飞成功,正式拉开我国载人航天工程“第三步”任务的序幕。
如图,火箭点火后刚要离开发射台竖直起飞时( )A .火箭处于平衡状态B .火箭处于失重状态C .火箭处于超重状态D .空气推动火箭升空3.如图是塔式吊车在把建筑部件从地面竖直吊起的a t -图,则在上升过程中( )A .3s t =时,部件属于失重状态B .4s t =至 4.5s t =时,部件的速度在减小C .5s t =至11s t =时,部件的机械能守恒D .13s t =时,部件所受拉力小于重力4.关于一对平衡力、作用力和反作用力,下列叙述正确的是( )A.平衡力应是分别作用在两个不同物体上的力B.平衡力可以是同一种性质的力,也可以是不同性质的力C.作用力和反作用力可以不是同一种性质的力D.作用力施加之后才会产生反作用力,即反作用力总比作用力落后一些5.如图所示,质量为10kg的物体,在水平地面上向左运动,物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2,与此同时,物体受到一个水平向右的拉力F=20N的作用,则物体的加速度为()A.0B.2m/s2,水平向右C.4m/s2,水平向右D.2m/s2,水平向左6.滑雪运动员由斜坡高速向下滑行过程中其速度—时间图象如图乙所示,则由图象中AB 段曲线可知,运动员在此过程中A.做匀变速曲线运动B.做变加速运动C.所受力的合力不断增大D.机械能守恒t 时刻起,用一水平向右的拉力F 7.一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.8.如图所示,小球从高处落到竖直放置的轻弹簧上,则小球从开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中()A.小球的动能不断减少B.小球的机械能在不断减少C.弹簧的弹性势能先增大后减小D.小球到达最低点时所受弹簧的弹力等于重力9.质量分别为m1、m2的甲、乙两球,在离地相同高度处,同时由静止开始下落,由于空气阻力的作用,两球到达地面前经时间t0同时到达稳定速度v1、v2,已知空气阻力大小f与小球的下落速率v成正比,即f=kv(k>0),且两球的比例常数k完全相同,两球下落的v-t关系如图所示,下列说法正确的是()A.甲球质量m1较小B.稳定速度与质量成正比C.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10.跳水运动员从10m高的跳台上腾空跃起,先向上运动一段距离达到最高点后,再自由下落进入水池,不计空气阻力,关于运动员在空中的上升过程和下落过程,以下说法正确的有()A.上升过程处于超重状态,下落过程处于失重状态B.上升过程处于失重状态,下落过程处于超重状态C.上升过程和下落过程均处于超重状态D.上升过程和下落过程均处于完全失重状态11.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g12.人乘坐电梯加速向上运动,下列说法正确的是()A.人对电梯地板的压力大于电梯地板对人的支持力B.人对电梯地板的压力等于人的重力C.电梯地板对人的支持力大于人的重力D.电梯地板对人的支持力等于人的重力13.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14.如图所示,一个箱子中放有一个物体,已知静止时物体对下底面的压力等于物体的重力,且物体与箱子上表面刚好接触.现将箱子以初速度v0竖直向上抛出,已知箱子所受空气阻力与箱子运动的速率成正比,且箱子运动过程中始终保持图示姿态.则下列说法正确的是()A.上升过程中,物体对箱子的下底面有压力,且压力越来越小B.上升过程中,物体对箱子的上底面有压力,且压力越来越大C.下降过程中,物体对箱子的下底面有压力,且压力越来越大D.下降过程中,物体对箱子的上底面有压力,且压力越来越小15.如图所示,在水平地面上有一辆小车,小车内底面水平且光滑,侧面竖直且光滑。
高考物理专题力学知识点之牛顿运动定律易错题汇编附解析
高考物理专题力学知识点之牛顿运动定律易错题汇编附解析一、选择题1.某同学研究物体的运动,让一个质量为2kg 的物体在水平恒力的作用下沿光滑水平而做直线运动,物体的x t t-图线如图所示,t 是从某时刻开始计时物体运动的时间,x 为物体在时间t 内的位移,由此可知A .物体受到的恒力大小为0.6NB .5s 末物体的速度为4.5m/sC .0~10s 内物体的速度变化量为3m/sD .0~5s 内物体的位移为22.5m2.质量为2kg 的物体在水平推力F 的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F ,其运动的v -t 图象如图所示.取g =10m/s 2,则物体与水平面间的动摩擦因数μ和水平推力F 的大小分别为( )A .0.2,6NB .0.1,6NC .0.2,8ND .0.1,8N3.如图是塔式吊车在把建筑部件从地面竖直吊起的a t -图,则在上升过程中( )A .3s t =时,部件属于失重状态B .4s t =至 4.5s t =时,部件的速度在减小C .5s t =至11s t =时,部件的机械能守恒D .13s t =时,部件所受拉力小于重力4.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 .t 0时间内,两球下落的高度相等5.滑雪运动员由斜坡高速向下滑行过程中其速度—时间图象如图乙所示,则由图象中AB 段曲线可知,运动员在此过程中A .做匀变速曲线运动B .做变加速运动C .所受力的合力不断增大D .机械能守恒6.一物体放置在粗糙水平面上,处于静止状态,从0t =时刻起,用一水平向右的拉力F 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 F 、速度v 随F 的变化图象正确的是( )A .B .C .D .7.在光滑水平轨道上有两个小球A 和B (均可看做质点),质量分别为m 和2m ,当两球间的距离大于L 时,两球间无相互作用;当两球间的距离等于或小于L 时,两球间存在恒定斥力,若A 球从距离B 球足够远处以初速度0v 沿两球连线向原来静止的B 球运动,如图所示,结果两球恰好能接触,则该斥力的大小为( )A .20mv LB .202mv LC .202mv LD .203mv L8.质量为M 的人站在地面上,用绳通过光滑定滑轮将质量为m 的重物从高处放下,如图所示,若重物以加速度a 下降(a g <),则人对地面的压力大小为( )A .()M m g ma +-B .()M g a ma --C .()M m g ma -+D .Mg ma -9.在机场和火车站可以看到对行李进行安全检查用的水平传送带如图所示,当旅客把行李放在正在匀速运动的传送带上后,传送带和行李之间的滑动摩擦力使行李开始运动,随后它们保持相对静止,行李随传送带一起匀速通过检测仪器接受检查,设某机场的传送带匀速前进的速度为0.4 m/s ,某行李箱的质量为5 kg ,行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.2,当旅客把这个行李箱小心地放在传送带上,通过安全检查的过程中,g 取10 m/s 2,则下列说法不正确的是( )A .开始时行李的加速度为2 m/s 2B .行李到达B 点时间为2 sC .传送带对行李做的功为0.4 JD .传送带上将留下一段摩擦痕迹,该痕迹的长度是0.04 m10.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。
高中考试物理新力学知识点之牛顿运动定律易错题汇编附答案解析
高考物理新力学知识点之牛顿运动定律易错题汇编附答案解析(5)一、选择题1.如下图,在水平地面上有一辆小车,小车内底面水平且光滑,侧而竖直且光滑.球A 用轻绳悬挂于右侧而细线与竖直方向的夹角为37.,小车左下角放置球&并与左侧而接触,小车在沿水平而向右运动过程中,A与右侧而的弹力恰好为零.设小车的质量为两球的质量均为加,贝IJ ( )A.球A和球8受到的合力不相等B.小车的加速度大小为6m/s2C.地面对小车的支持力大小为(M+切)gD.小车对球5的作用力大小为1.25〃吆2 .随着人们生活水平的提升,高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐运动.如下图,某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为的高尔夫球,由于恒定的水平风力作用,高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L 的月穴,那么( )B.由于水平风力的原因球在空中运动的时间大于C.球被击出后受到的水平风力大小为华11D.球被击出时的初速度大小为3 .如下图,质量为2 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上而.质量为3 kg的物体8用轻质细线悬挂,A、8接触但无挤压.某时刻将细线剪断,那么细线剪断瞬间,B对A的压力大小为(^=10m/s2)D B r , JA XA. 12NB. 22 NC. 25 ND. 30N4 .如下图,质量为,〃的小物块以初速度均冲上足够长的固定斜面,斜而倾角为自物块与该斜而间的动摩擦因数〃〉tan.,〔规定沿斜面向上方向为速度-和摩擦力/的正方向〕那么图中表示该物块的速度V和摩擦力/随时间,变化的图象正确的选项是〔〕5 .以下关于超重和失重的说法中,正确的选项是〔〕A.物体处于超重状态时,其重力增加了B.物体处于完全失重状态时,其重力为零C.物体处于超重或失重状态时,其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了D.物体处于超重或失重状态时,其质量及受到的重力都没有变化6 .如图A、B、C为三个完全相同的物体.当水平力尸作用于8上,三物体可一起匀速运动,撤去力尸后,三物体仍可一起向前运动,设此时A、B间作用力为力,B、.间作用力为力,那么力和力的大小为〔〕「F 2A.力于=0B. /]=0, f2=FC. /j = —> fi-- FD. j\=F,力=037 .如下图,质量为10kg的物体,在水平地面上向左运动,物体与水平地而间的动摩擦因数为0.2,与此同时,物体受到一个水平向右的拉力F=20N的作用,那么物体的加速度为〔〕A. 0B. 2m/s2,水平向右C. 4nVs2,水平向右D. 2m/s2,水平向左8 .如图甲所示,在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器,传感器下方挂上一轻质弹簧,弹簧下端挂一质量为,〃的小球,假设升降机在匀速运行过程中忽然停止,并以此时为零时刻,在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力厂随时间,变化的图象如图乙所示,g为重力加速度,那么〔〕A.升降机停止前在向下运动9 ..-乙时间内小球处于失重状态,1-匕时间内小球处于超重状态C.乙-4时间内小球向下运动,动能先增大后减小D. t3-t4时间内弹簧弹性势能变化量小于小球动能变化量9.有时候投篮后篮球会停在篮网里不掉下来,弹跳好的同学就会轻拍一下让它掉下来.我们可以把篮球下落的情景理想化:篮球脱离篮网静止下落,碰到水平地而后反弹,如此数次落下和反弹.假设规定竖直向下为正方向,碰撞时间不计,空气阻力大小恒定,那么以下图从7=0时刻起,用一水平向右的拉力E10.一物体放置在粗糙水平而上,处于静止状态,作用在物块上,且厂的大小随时间从零均匀增大, 那么以下关于物块的加速度摩擦力F「、速度i,随F的变化图象正确的选项是〔11.质量分别为〃小〃〞的甲、乙两球,在离地相同高度处,同时由静止开始下落,由于空气阻力的作用,两球到达地而前经时间h同时到达稳定速度3、叱,空气阻力大小,与小球的下落速率I,成正比,即六n 〔Q0〕,且两球的比例常数上完全相同,两球下落的V- ,关系如下图,以下说法正确的选项是〔〕A.甲球质量mi较小B.稳定速度与质量成正比C.释放瞬间甲球的加速度较大D. A〕时间内两球下落的高度相等12.人乘坐电梯加速向上运动,以下说法正确的选项是〔〕A.人对电梯地板的压力大于电梯地板对人的支持力B.人对电梯地板的压力等于人的重力C.电梯地板对人的支持力大于人的重力D.电梯地板对人的支持力等于人的重力13.如下图,传送带保持v〔>= 1 ni/s的速度运动,现将一质量m=0.5 kg的物体从传送带左端放上,设物体与传送带间动摩擦因数[i=0.1,传送带两端水平距离x=2.5m,那么运动时间为〔〕B. 2sC. 3sD. 4s14 .如下图,离地面高h处有甲、乙两个小球,甲以初速度V.水平射出,同时乙以大小相同的初速度V.沿倾角为45.的光滑斜面滑下,假设甲、乙同时到达地面,那么V.的大小是15 . 2021年6月4日,“鼎丰杯〞端午龙舟赛精彩上演,数万市民翘首观看龙舟竞渡,共度端午佳节,以下说法错误的选项是〔〕• •A.龙舟船体做成流线型是为了减小阻力B.运发动向后划桨时,水对桨产生向前的推力C.龙舟在加速过程中,浆对水的作用力和水对浆的作用力大小相等D.停止划桨后,龙舟仍继续前进,说明此时龙舟受到水向前的推力16.小华用手握住水杯保持静止状态,以下说法正确的选项是〔〕A.杯子受到的重力与摩擦力是一对平衡力B.杯子受到的压力是杯子形变产生的C.杯子和手之间没有相对运动趋势D.手给杯子的压力越大,杯子受到的摩擦力越大17.如下图为某一游戏的局部简化示意图..为弹射装置,AB是长为21m的水平轨道,倾斜直轨道5c固定在竖直放置的半径为R=10m的圆形支架上,B为圆形的最低点, 轨道A8与8c平滑连接,且在同一竖直平面内.某次游戏中,无动力小车在弹射装置. 的作用下,以i,o=lOm/s的速度滑上轨道A8,并恰好能冲到轨道8C 的最高点.小车在轨道A8上受到的摩擦力为其重量的0.2倍,轨道光滑,那么小车从A到C的运动时间是A. 5sB. 4.8sC. 4.4sD. 3s18.如下图,带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动,小球A用细线悬挂于支架前端,质量为〃?的物块8始终相对于小车静止在小车右端.8与小车平板间的动摩擦因数为以假设某时刻观察到细线偏离竖直方向8角,那么此刻小车对物块3产生的作用力的大小和方向为〔重力加速度为g〕〔〕A. mg,竖直向上B. + ,斜向左上方C. 〃吆tan仇水平向右D. 〃依Jl + tan%,斜向右上方19. 一皮带传送装置如下图,轻弹簧一端固定,另一端连接一个质量为m的滑块, 滑块与皮带之间存在摩擦.现将滑块轻放在皮带上,弹簧恰好处于自然长度且轴线水平.假设在弹簧从自然长度到第一次达最长的过程中,滑块始终未与皮带到达共速,那么在此过程中滑块的速度和加速度变化情况是〔〕A.速度增大,加速度增大B.速度增大,加速度减小C,速度先增大后减小,加速度先增大后减小D.速度先增大后减小,加速度先减小后增大20 .质量为,〃的物体从高处静止释放后竖直下落,在某时刻受到的空气阻力为f加速度为那么/的大小是〔〕1 2A. B. f= - mgJ4C・ D. f=-mgJ21 .以下说法正确的选项是〔〕A.物体的加速度不变,其运动状态一定不变B,体积、质量很大的物体一定不能看成质点C. 1 N/kg=l m/s2D 〞米,“秒〞、“牛顿,嘟属于国际单位制的根本单位22 .以下关于惯性的说法中正确的选项是〔〕A.物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性B.物体只有受外力作用时才有惯性C.物体运动速度大时惯性大D.物体在任何情况下都有惯性23 .乘坐如下图游乐园的过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动.下列说法正确的选项是〔〕A.车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,假设没有保险带,人一定会掉下去B.人在最高点时对座位仍可能产生压力,但压力一定小于,阳C.人在最高点和最低点时的向心加速度大小相等D.人在最低点时对座位的压力大于小g24.研究“蹦极〞运动时,在运发动身上装好传感器,用于测量运发动在不同时刻下落的高度及速度.如图甲所示,运发动及所携带的全部设备的总质量为50kg,弹性绳有一定长度.运发动从蹦极台自由下落,根据传感器测到的数据,得到如图乙所示的速度一位移〔I,一X〕图像.不计空气阻力,重力加速度g取lOm/s?.以下判断正确的选项是〔〕A.运发动下落运动轨迹为一条抛物线B.弹性绳的原长为16mC.从416m到x=30m过程中运发动的加速度逐渐变大D.运发动下落到最低点时弹性势能为18000J25.在光滑水平轨道上有两个小球A和3 〔均可看做质点〕,质量分别为〃,和2机,当两球间的距离大于L 时,两球间无相互作用:当两球间的距离等于或小于L时,两球间存在恒定斥力,假设A球从距离3球足够远处以初速度%沿两球连线向原来静止的4球运动,如图所示,结果两球恰好能接触,那么该斥力的大小为〔〕A 一A心B述C 2m%2 口皿L 2L . L 3L【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1. D解析:D【解析】【分析】【详解】A.小球A和小球B的加速度相同,而且质量相同,所以二者受到的合力一定相同,A错误:B.设小车的加速度为小对小球A受力分析如下图,对A球,由牛顿第二定律得mg tan 37° = ma解得=g tan 370 = 7.5m / s2B错误:wmgC.小车在竖直方向上保持静止状态,地而对小车的支持力大小为(,W+2〃?)g , C错误:D.小车对B的作用力是左侧壁的弹力〃口和小车底面的支持力人的合力,ma = 0.75mg, F N=mg所以F仆(ma)' = 1.25 mgD正确.应选D.【点睛】对小球A受力分析,根据牛顿第二定律求加速度.根据小球B的运动情况,确定左侧壁对B球弹力大小.底而对小球B的支持力等于小球B的重力.根据两球质量关系分析合力关系.2. C解析:C【解析】【分析】【详解】A.小球击出后,受重力和风力作用,不是平抛运动,故A错误:B.小球在竖直方向上做自由落体运动,根据力=;g/得,可得水平风力的作用不影响竖直方向的运动,故运动时间不变为故B错误:CD.球竖直进A穴可知水平方向做匀减速直线运动,有2解得水平初速度为而水平加速度大小为a =根据牛顿第二定律得,风力为匚mgLF = ma = -------h故C正确,D错误.应选C.3. A解析:A【解析】【详解】剪断细线前,A、8间无压力,对A受力分析,受重力和弹簧的弹力,根据平衡条件有:F = m A g = 2 x 10 = 20 N剪断细线的瞬间,对整体分析,根据牛顿第二定律有:(m A+m B)g-F = (l n A+m li)a代入数据得整体加速度为:«=6nVs2隔离对8分析,根据牛顿第二定律有:m[i g-N=m B a代入数据解得:N = 12N,故A正确,BCD错误. 应选A.4. A解析:A【解析】【分析】【详解】AB.由于/z>taii6所以〃吆sin 0 < pmg cos0 .即物体冲到最高点速度为零且保持静止不再下滑,那么可判断物体所做运动:先做减速运动最后静止在最高点,那么选项A正确,B错误.CD.开始物体受滑动摩擦力大小为〃〃?gcosd方向沿斜而向下(负方向),最后平衡摩擦力大小等于,sin 6方向向上(正方向),选项CD错误.应选A.5. D解析:D【解析】【分析】【详解】重力G=,总与质量和重力加速度有关,而质量是物体的固有属性,不会改变;同一位置处的重力加速度不会改变所以物体的重力不会由于超重和失重而发生变化,故D正确. 应选D.6. C解析:C【解析】【分析】【详解】开始三个物体在拉力厂的作用下一起做匀速直线运动,知—;撤去尸后,三个物体一起做匀减速直线运动,整体的加速度:a=JL=_L3m 3〞?隔离对A分析,A在水平方向上的合力等于5对A的摩擦力,有:, Ff x=ma = —隔离对AB分析,AB整体所受的合力等于C对它们的摩擦力,有:,“ 2f2=2imt = -FC正确,ABD错误. 应选C.7. C解析:C【解析】【详解】滑动摩擦力的方向与物体相对运动方向相反,物体相对地而向左运动,滑动摩擦力向右, 根据牛顿第二定律F +〃〃吆=nui解得F + Lung 20 + 0.2x10x10 . . ■,a = ------ -- = ----------------------- ni/s- = 4m/s"m10方向水平向右,ABD错误,C正确.应选C.8. C解析:C【解析】【详解】A.初始时刻弹簧伸长,弹力平衡重力,由图象看出,升降机停止运动后弹簧的拉力先变小,即小球向上运动,小球的运动是由于惯性,所以升降机停止前小球是向上运动的,即升降机停止前在向上运动,故A错误:8. 0~力时间拉力小于重力,小球处于失重状态,八~,2时间拉力也小于重力,小球也处于失重状态,故B错误:C.八时刻弹簧的拉力是0,说明门时刻弹簧处于原长状态,力时刻之后弹簧的拉力又开始增大说明弹簧开始变长,所以,一,3时间小球向下运动,,一,3时间内,弹簧对小球的弹力先小于重力,后大于重力,小球所受的合力方向先向下后向上,小球先加速后减速,动能先增大后减小,故C正确:D.门~/4时间内,小球向上运动,重力势能增大,弹簧势能减小,动能增大,根据系统机械能守恒得知,弹簧弹性势能变化量大于小球动能变化量,故D错误.应选C.9. A解析:A【解析】篮球向下运动时,受重力和空气阻力作用,根据牛顿第二定律有:〃吆-/=用力,解得4=g-/;篮球反弹向上运动时,受重力和空气阻力作用,根据牛顿第二定律有:mmg+f初处,解得W=g + /,联立得:4<小,即下落的加速度小于上升的加速度,故mV-t图线正方向的斜率小于负方向的斜率,由于碰撞中存在能量损失,所以小球弹起时的速度越来越小,故A正确,BCD错误:应选A.10. . B解析:B【解析】【分析】【详解】当物体静止时,拉力F小于最大静摩擦力,加速度为0,速度为0,静摩擦力F,=F = kt当拉力厂大于最大静摩擦力时,物体运动,滑动摩擦力尸/ 保值不变且小于最大静摩擦力,加速度为做加速度增大的加速运动.应选B.11. B解析:B【解析】【分析】【详解】AB.小球最终到达稳定速度时,加速度为0,那么mg = kv解得kvm =—g可知稳定时,速度与质量成正比,由于“ > 叱,所以A错误,B正确:C.释放瞬间,空气阻力为0,两球加速度均为g,大小相等,c错误;D. UT图线和时间轴围成的面积为位移,根据图像可知九时间内甲球的位移大于乙球的位移,D错误.应选B.12. C解析:C【解析】【分析】【详解】人乘坐电梯加速向上运动,具有向上的加速度,所以人处于超重状态,即人对电梯地板的压力大于人的重力,根据牛顿第三定律可知:电梯地板对人的支持力大于人的重力,C正确.应选C.13. C解析:c【解析】【详解】物体的运动过程分为匀加速运动过程和匀速运动过程,当物体的速度等于传送带的速度后,物体开始匀速运动,在加速过程中受到向右的滑动摩擦力,所以2v v La = ------ = uq = \m/s L t\ = — = \s x\ =——=0.5m,那么a , 2. ,所以匀速过程的时间L - xi「2 = ------ = 2s . . , . oP ,所以总时间为t = tl + £2 = 3s,故c正确,A、B、D错误;应选c.【点睛】根据牛顿第二定律求出物体的加速度,物块在传送带上先做匀加速直线运动,判断出物块速度到达传送带速度时,位移与L的关系,假设位移大于L,那么物体一直做匀加速直线运动,假设位移小于L,那么物体先做匀加速直线运动再做匀速直线运动,根据匀变速直线运动的公式求出运动的时间.解析:A【解析】【详解】平抛运动的时间为::乙在斜面下滑的加速度为:a = //?V'S//?4? =gsin450= - g . m2根据J为?=%/ +,,/,代入数据得%=g .故A正确,BCD错误.应选A. 2 2【点睛】解决此题的关键知道平抛运动的时间由高度决定,初速度和时间相同决定水平位移,抓住平抛运动的时间和匀加速运动的时间相同,结合牛顿第二定律和运动学公式灵活求解.15. . D解析:D【解析】【分析】【详解】A.龙舟船体做成流线型,是为了减小水的阻力,A正确;B.桨往后划,给了水一个向后的作用力,同时桨也受到水向前的反作用力,B正确:C.根据牛顿第三定律,浆对水的作用力和水对浆的反作用力总是大小相等,C正确:D.停止划桨后,由于物体有惯性,龙舟还会继续前进一段距离,并不是受到水的推力作用,D错误.应选D.【点睛】考查了牛顿第三定律与作用力与反作用力,惯性等知识点.16. A解析:A【解析】【分析】【详解】A.杯子受到的重力与摩擦力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,并且作用在同一个物体上,是一对平衡力,A正确:B.杯子受到的压力是由于手的形变而产生的,B错误:C.杯子和手之间有静摩擦力,具有相对运动趋势,C错误;D.不管手给杯子的压力多大,杯子受到的摩擦力大小总等于杯子重力,是不变的,D错误.应选A.【点睛】此题考查了静摩擦力大小、产生条件和弹力.17. A解析:A【解析】【分析】分两个阶段求解时间,水平阶段和斜面阶段,根据动能定理求出B点的速度,然后根据运动学规律求解AB段上的运动时间:在斜面阶段需要根据几何知识求解斜而的倾斜角,然后根据牛顿第二定律求解在斜而上的运动加速度,从而求解在斜面上的运动时间.【详解】设小车的质量为m,小车在A3段所匀减速直线运动,加速度%=/ =丝丝_ =.・28=2〃7/52,在AB段,根据动能定理可得m1,1)10-4"Ais=5〃八1一3〃?说,解得以=46/s,故乙=—^―s = 3s:小车在3c段,根据机械能守恒可得5〃7瑞=〃吆%解得〃皿=0・8机,过圆形支架的圆2£ .心.点作8C的垂线,根据几何知识可得R _ ,解得加=4小,X BC "CDsin6 = 42 = (,故小车在8C上运动的加速度为% =gsine = 2〃7/s.故小车在BC段X BC >,所以小车运动的总时间为,=:+G=5S, A正确.【点睛】此题的难点在于求解斜面上运动的加速度,此题再次一次提现了数物相结合的原那么,在分析物理时涉及几何问题,一定要动手画画图像.18. D解析:D【解析】【分析】【详解】以A为研究对象,分析受力如图:m A g根据牛顿第二定律得m x g tan 0 = m A a解得a = g tan 0方向水平向右.小车对B的摩擦力为f = ma = mg tan 0方向水平向右小车对B的支持力大小为N=mg方向竖直向上那么小车对物块B产生的作用力的大小为F =+ 广=方向斜向右上方选项D正确,ABC错误.应选D.19. D解析:D【解析】【详解】试题分析:对滑块:/mi S-kx = ma,在运动过程中摩擦力不变,弹力增大,所以加速度减小,物体先做加速度减小的加速运动,当弹力增大到大于摩擦力时,kx-/nnig=ma , 随弹力的增大,加速度增大,物体做加速度增大的减速运动直到速度减小为零,弹簧最长,所以A、B、C错误:D正确.考点:此题考查牛顿第二定律20. B解析:B【解析】【分析】对物体受力分析,受重力和阻力,根据牛顿第二定律列式求解即可:【详解】对物体受力分析,受重力和阻力,根据牛顿第二定律,有:〃吆/=〃?〃=〃卜;g2解得:/ 〃吆,应选项B正确,选项ACD错误.【点睛】此题关键是对物体受力分析后,根据牛顿第二定律列式求解.21. . C解析:C【解析】A、速度是描述物体的运动状态的物理量,物体的加速度不变那么速度一定是变化的,所以物体的运动状态一定改变.故A错误:B、体积、质量很大的物体在一定的条件下能看成质点,如描述地球绕太阳的公转时,地球也可以看作质点,故B错误:C、IN / kg = "、' =lm/ s2 ,故C 正确:kgD、米、秒都是国际单位制根本单位,牛顿是导出单位,故D错误.点造:速度是描述物体的运动状态的物理量:当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,根据把物体看成质点的条件来判断即可:力学国际根本单位有三个:米、千克、秒,其他的都是导出单位.22. D解析:D【解析】【分析】【详解】由于一切物体都具有惯性,惯性是物体的固有属性,不会由于外界因素的变化而变化,与物体是否运动、是否受力都没有任何关系.所以此A、B、C选项均错误.正确选项为D.23. D解析:D【解析】【详解】A.当人与保险带间恰好没有作用力,由重力提供向心力时,mg = m —,那么临界速度为3师,当速度麴时,没有保险带,人也不会掉下来.故A错误:B.当人在最高点的速度〞阿,人对座位就产生压力.以人为研究对象,根据牛顿第二定律得:、I广〃】g+N= in —,R得:2N=m —R座位对人作用力与速度v有关,当v>[2gR时,N>mf>,那么座位对人的压力将大于,故B错误:C.人在最高点和最低点速度大小不等,根据向心加速度公式v-a =—R可知,人在最高点和最低点时的向心加速度大小不相等,故c错误:D.人在最低点时,加速度方向竖直向上,根据牛顿第二定律分析可知,人处于超重状态, 人对座位的压力大于小g,故D正确.应选:D a24. C解析:c【解析】【分析】【详解】A. n-f图像不是运发动的运动轨迹.运发动自由下落时做直线运动,运动轨迹为一条直线,故A错误;B.由图可知x=16m时运发动速度最大,即重力与弹力大小相等,所以弹性绳的原长小于16cm,故B错误:C. x=16m时,重力与弹力大小相等,从ml6m到户30m过程中,弹力大于重力,且弹力越来越大,加速度越来越大,故C正确:D.从人=0到x=30m的过程中,运发动的重力势能减少量为AE p = mgh = 5OxlOx3OJ=1.5xlO4J根据运发动和弹性绳组成的系统机械能守恒可知弹性绳的最大势能为E p^ =A^p=1.5xlO4J故D错误.应选C.解析:D【解析】【分析】【详解】A球向8球接近至AB间的距离小于L之后,A球的速度逐步减小,B球从静止开始加速运动,两球间的距离逐步减小.当A、8两球的速度相等时,两球间的距离最小.接触的条件为% = %L + s) - I = 0其中“、叱为当两球间距离最小时,A、8两球的速度,耳、与为两球间距离从心变至最小的过程中,A、B两球通过的路程,由牛顿第二定律得F F/ = —,a2 = ~~m 2m由匀加速运动公式得匕=%一卬,v2 = a2t1 2 1 js\ =卬,■ = 5a2f2联立方程解得b=竺2,故ABC错误,D正确°3L应选D.。
高考物理新力学知识点之牛顿运动定律易错题汇编附答案(3)
高考物理新力学知识点之牛顿运动定律易错题汇编附答案(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.在匀速行驶的火车车厢内,有一人从B点正上方相对车厢静止释放一个小球,不计空气阻力,则小球()A.可能落在A处B.一定落在B处C.可能落在C处D.以上都有可能3.下列关于超重和失重的说法中,正确的是()A.物体处于超重状态时,其重力增加了B.物体处于完全失重状态时,其重力为零C.物体处于超重或失重状态时,其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了D.物体处于超重或失重状态时,其质量及受到的重力都没有变化4.如图所示,质量m=1kg、长L=0.8m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平.板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4.现用F=5N的水平力向右推薄板,使它翻下桌子,力F做的功至少为( )(g取10m/s2)A.1J B.1.6J C.2J D.4J5.如图所示,倾角为 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gB.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零6.有时候投篮后篮球会停在篮网里不掉下来,弹跳好的同学就会轻拍一下让它掉下来.我们可以把篮球下落的情景理想化:篮球脱离篮网静止下落,碰到水平地面后反弹,如此数次落下和反弹.若规定竖直向下为正方向,碰撞时间不计,空气阻力大小恒定,则下列图象中可能正确的是( )A.B.C.D.7.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.质量为M的人站在地面上,用绳通过光滑定滑轮将质量为m的重物从高处放下,如图所示,若重物以加速度a 下降(a g <),则人对地面的压力大小为( )A .()M m g ma +-B .()M g a ma --C .()M m g ma -+D .Mg ma -9.以初速度0v 竖直向上抛出一质量为m 的小物块,假定物块所受的空气阻力f 大小不变。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第二章牛顿定律一、主要内容本章内容包括力的概念及其计算方法,重力、弹力、摩擦力的概念及其计算,牛顿运动定律,物体的平衡,失重和超重等概念和规律。
其中重点内容重力、弹力和摩擦力在牛顿第二定律中的应用,这其中要求学生要能够建立起准确的“运动和力的关系”。
所以,深刻理解牛顿第一定律,则是本章中使用牛顿第二定律解决具体的物理问题的基础。
二、基本方法本章中所涉及到的基本方法有:力的分解与合成的平行四边形法则,这是所有矢量实行加、减法运算过程的通用法则;使用牛顿第二定律解决具体实际问题时,常需要将某一个物体从众多其他物体中隔离出来实行受力分析的“隔离法”,隔离法是分析物体受力情况的基础,而对物体的受力情况实行分析又是应用牛顿第二定律的基础。
所以,这种从复杂的对象中隔离出某一孤立的物体实行研究的方法,在本章中便显得十分重要。
三、错解分析在本章知识应用的过程中,初学者常犯的错误主要表现在:对物体受力情况不能实行准确的分析,其原因通常出现在对弹力和摩擦力的分析与计算方面,特别是对摩擦力(尤其是对静摩擦力)的分析;对运动和力的关系不能准确地把握,如在使用牛顿第二定律和运动学公式解决问题时,常表现出用矢量公式计算时出现正、负号的错误,其本质原因就是对运动和力的关系没能准确掌握,误以为物体受到什么方向的合外力,则物体就向那个方向运动。
例1甲、乙两人手拉手玩拔河游戏,结果甲胜乙败,那么甲乙两人谁受拉力大?【错解】因为甲胜乙,所以甲对乙的拉力比乙对甲的拉力大。
就像拔河一样,甲方胜一定是甲方对乙方的拉力大。
【错解原因】产生上述错解原因是学生凭主观想像,而不是按物理规律分析问题。
按照物理规律我们知道物体的运动状态不是由哪一个力决定的而是由合外力决定的。
甲胜乙是因为甲受合外力对甲作用的结果。
甲、乙两人之间的拉力根据牛顿第三定律是相互作用力,甲、乙二人拉力一样大。
【分析解答】甲、乙两人相互之间的拉力是相互作用力,根据牛顿第三定律,大小相等,方向相反,作用在甲、乙两人身上。
【评析】生活中有一些感觉不总是准确的,不能把生活中的经验,感觉当成规律来用,要使用物理规律来解决问题。
例2如图2-1所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向上共受三个力,F 1,F2和摩擦力,处于静止状态。
其中F1=10N,F2=2N。
若撤去力F1则木块在水平方向受到的合外力为()A.10N向左B.6N向右C.2N向左D.0【错解】木块在三个力作用下保持静止。
当撤去F1后,另外两个力的合力与撤去力大小相等,方向相反。
故A准确。
【错解原因】造成上述错解的原因是不加分析生搬硬套使用“物体在几个力作用下处于平衡状态,如果某时刻去掉一个力,则其他几个力的合力大小等于去掉这个力的大小,方向与这个力的方向相反”的结论的结果。
实际上这个规律成立要有一个前提条件,就是去掉其中一个力,而其他力不变。
本题中去掉F1后,因为摩擦力发生变化,所以结论不成立。
【分析解答】因为木块原来处于静止状态,所以所受摩擦力为静摩擦力。
依据牛二定律有F1-F2-f=0此时静摩擦力为8N方向向左。
撤去F1后,木块水平方向受到向左2N的力,有向左的运动趋势,因为F2小于最大静摩擦力,所以所受摩擦力仍为静摩擦力。
此时—F2+f′=0即合力为零。
故D选项准确。
【评析】摩擦力问题主要应用在分析物体运动趋势和相对运动的情况,所谓运动趋势,一般被解释为物体要动还未动这样的状态。
没动是因为有静摩擦力存有,防碍相对运动产生,使物体间的相对运动表现为一种趋势。
由此能够确定运动趋势的方向的方法是假设静摩擦力不存有,判断物体沿哪个方向产生相对运动,该相对运动方向就是运动趋势的方向。
如果去掉静摩擦力无相对运动,也就无相对运动趋势,静摩擦力就不存有。
例3 如图2-2所示水平放置的粗糙的长木板上放置一个物体m,当用于缓慢抬起一端时,木板受到的压力和摩擦力将怎样变化?【错解】以木板上的物体为研究对象。
物体受重力、摩擦力、支持力。
因为物体静止,则根据牛顿第二定律有错解一:据式②知道θ增加,f增加。
错解二:另有错解认为据式②知θ增加,N减小则f=μN说明f减少。
【错解原因】错解一和错解二都没能把木板缓慢抬起的全过程理解透。
只抓住一个侧面,缺乏对物理情景的分析。
若能从木块相对木板静止入手,分析出再抬高会相对滑动,就会避免错解一的错误。
若想到f=μN是滑动摩擦力的判据,就应考虑滑动之前怎样,也就会避免错解二。
【分析解答】以物体为研究对象,如图2-3物体受重力、摩擦力、支持力。
物体在缓慢抬起过程中先静止后滑动。
静止时能够依据错解一中的解法,可知θ增加,静摩擦力增加。
当物体在斜面上滑动时,能够同错解二中的方法,据f=μN,分析N的变化,知f的变化。
θ增加,滑动摩擦力减小。
在整个缓慢滑抬起过程中y方向的方程关系不变。
依据错解中式②知压力一直减小。
所以抬起木板的过程中,摩擦力的变化是先增加后减小。
压力一直减小。
【评析】物理问题中有一些变化过程,不是单调变化的。
在平衡问题中可算是一类问题,这类问题应抓住研究变量与不变量的关系。
可从受力分析入手,列平衡方程找关系,也能够利用图解,用矢量三角形法则解决问题。
如此题物体在未滑动时,处于平衡状态,加速度为零。
所受三个力围成一闭合三角形。
如图2-4。
类似问题如图2-5用绳将球挂在光滑的墙面上,绳子变短时,绳的拉力和球对墙的压力将如何变化。
从对应的矢量三角形图2-6不难看出,当绳子变短时,θ角增大,N增大,T变大。
图2-7在AC绳上悬挂一重物G,在AC绳的中部O点系一绳BO,以水平力F牵动绳BO,保持AO方向不变,使BO绳沿虚线所示方向缓缓向上移动。
在这过程中,力F和AO绳上的拉力变化情况怎样?用矢量三角形(如图2-8)能够看出T变小,F先变小后变大。
这类题的特点是三个共点力平衡,通常其中一个力大小、方向均不变,另一个力方向不变,大小变,第三个力大小、方向均改变。
还有时是一个力大小、方向不变,另一个力大小不变,方向变,第三个力大小、方向都改变。
例4如图2-9物体静止在斜面上,现用水平外力F推物体,在外力F由零逐渐增加的过程中,物体始终保持静止,物体所受摩擦力怎样变化?【错解】错解一:以斜面上的物体为研究对象,物体受力如图2-10,物体受重力mg,推力F,支持力N,静摩擦力f,因为推力F水平向右,所以物体有向上运动的趋势,摩擦力f的方向沿斜面向下。
根据牛顿第二定律列方程f+mgsinθ=Fcosθ①N-Fsinθ-mgcosθ=0②由式①可知,F增加f也增加。
所以在变化过程中摩擦力是增加的。
错解二:有一些同学认为摩擦力的方向沿斜面向上,则有F增加摩擦力减少。
【错解原因】上述错解的原因是对静摩擦力理解不清,所以不能分析出在外力变化过程中摩擦力的变化。
【分析解答】本题的关键在确定摩擦力方向。
因为外力的变化物体在斜面上的运动趋势有所变化,如图2-10,当外力较小时(Fcosθ<mgsinθ)物体有向下的运动趋势,摩擦力的方向沿斜面向上。
F增加,f减少。
与错解二的情况相同。
如图2-11,当外力较大时(Fcosθ>mgsinθ)物体有向上的运动趋势,摩擦力的方向沿斜面向下,外力增加,摩擦力增加。
当Fcosθ=mgsinθ时,摩擦力为零。
所以在外力由零逐渐增加的过程中,摩擦力的变化是先减小后增加。
【评析】若斜面上物体沿斜面下滑,质量为m,物体与斜面间的摩擦因数为μ,我们能够考虑两个问题巩固前面的分析方法。
(1) F为怎样的值时,物体会保持静止。
(2)F为怎样的值时,物体从静止开始沿斜面以加速度a运动。
受前面问题的启发,我们能够想到F的值应是一个范围。
首先以物体为研究对象,当F较小时,如图2-10物体受重力mg、支持力N、斜向上的摩擦力f和F。
物体刚好静止时,应是F的边界值,此时的摩擦力为最大静摩擦力,可近似看成f静=μN(最大静摩擦力)如图建立坐标,据牛顿第二定律列方程当F从此值开始增加时,静摩擦力方向开始仍然斜向上,但大小减小,当F 增加到FCOSθ=mgsinθ时,即F=mg·tgθ时,F再增加,摩擦力方向改为斜向下,仍能够根据受力分析图2-11列出方程随着F增加,静摩擦力增加,F最大值对应斜向下的最大静摩擦力。
要使物体静止F的值应为关于第二个问题提醒读者注意题中并未提出以加速度a向上还是向下运动,应考虑两解,此处不详解此,给出答案供参考。
例5 如图2-12,m和M保持相对静止,一起沿倾角为θ的光滑斜面下滑,则M和m间的摩擦力大小是多少?【错解】以m为研究对象,如图2-13物体受重力mg、支持力N、摩擦力f,如图建立坐标有再以m+N为研究对象分析受力,如图2-14,(m+M)g·sinθ=(M+m)a③据式①,②,③解得f=0所以m与M间无摩擦力。
【错解原因】造成错解主要是没有好的解题习惯,仅仅盲目的模仿,似乎解题步骤很多,但思维没有跟上。
要分析摩擦力就要找接触面,摩擦力方向一定与接触面相切,这个步是堵住错误的起点。
犯以上错误的客观原因是思维定势,一见斜面摩擦力就沿斜面方向。
归结还是对物理过程分析不清。
【分析解答】因为m和M保持相对静止,所以能够将(m+M)整体视为研究对象。
受力,如图2-14,受重力(M十m)g、支持力N′如图建立坐标,根据牛顿第二定律列方程x:(M+n)gsinθ=(M+m)a①解得a=gsinθ沿斜面向下。
因为要求m和M间的相互作用力,再以m为研究对象,受力如图2-15。
根据牛顿第二定律列方程因为m,M的加速度是沿斜面方向。
需将其分解为水平方向和竖直方向如图2-16。
由式②,③,④,⑤解得f=mgsinθ·cosθ方向沿水平方向m受向左的摩擦力,M受向右的摩擦力。
【评析】此题能够视为连接件问题。
连接件问题对在解题过程中选择研究对象很重要。
有时以整体为研究对象,有时以单个物体为研究对象。
整体作为研究对象能够将不知道的相互作用力去掉,单个物体作研究对象主要解决相互作用力。
单个物体的选择应以它接触的物体最少为最好。
如m只和M接触,而M 和m还和斜面接触。
另外需指出的是,在应用牛顿第二定律解题时,有时需要分解力,有时需要分解加速度,具体情况分析,不要形成只分解力的理解。
例6 如图2-17物体A叠放在物体B上,B置于光滑水平面上。
A,B质量分别为mA =6kg,mB=2kg,A,B之间的动摩擦因数μ=0.2,开始时F=10N,此后逐渐增加,在增大到45N的过程中,则[ ]A.当拉力F<12N时,两物体均保持静止状态B.两物体开始没有相对运动,当拉力超过12N时,开始相对滑动C.两物体间从受力开始就有相对运动D.两物体间始终没有相对运动【错解】因为静摩擦力的最大值近似等于滑动摩擦力。
fmax=μN=0.2×6=12(N)。