高一物理上册运动和力的关系(培优篇)(Word版 含解析)

一、第四章

运动和力的关系易错题培优（难）

1．A 、B 两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上，两细线与水平方向夹角分别为60°和45°，A 、B 间拴接的轻质弹簧恰好处于水平状态，则下列判断正确的是（ ）

A ．A 、

B 的质量之比为1︰3

B ．A 、B 所受弹簧弹力大小之比为3︰2

C ．快速撤去弹簧的瞬间，A 、B 的瞬时加速度大小之比为1︰2

D ．悬挂A 、B 的细线上拉力大小之比为1︰2 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】

A ．对A

B 两个物体进行受力分析，如图所示，设弹簧弹力为F 。

对物体A

A tan 60m g

F

=

对物体B

B tan 45m g

F

=

解得

A B 3

m m 故A 错误；

B ．同一根弹簧弹力相等，故B 错误；

C ．快速撤去弹簧的瞬间，两个物体都将以悬点为圆心做圆周运动，合力为切线方向。 对物体A

A A A sin 30m g m a =

对物体B

sin 45B B B

m g m a =

联立解得

A B 2

a a = 故C 正确；

D ．对物体A ，细线拉力

A cos60F

T =

对物体B ，细线拉力

cos 45

B F

T =

解得

A B 2T T = 故D 错误。 故选C 。 【点睛】

快速撤去弹簧瞬间，细线的拉力发生突变，故分析时应注意不能认为合外力的大小等于原弹簧的弹力。

2．如图所示，斜面体A 静止放置在水平地面上，质量为m 的物体B 在外力F （方向水平向右）的作用下沿斜面向下做匀速运动，此时斜面体仍保持静止。若撤去力F ，下列说法正确的是（ ）

A ．A 所受地面的摩擦力方向向左

B ．A 所受地面的摩擦力可能为零

C ．A 所受地面的摩擦力方向可能向右

D ．物体B 仍将沿斜面向下做匀速运动 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】

根据题意可知B 物块在外力F 的作用下沿斜面向下做匀速直线运动，撤去外力F 后，B 物块沿斜面向下做加速运动，加速度沿斜面向下，所以A 、B 组成的系统在水平方向上有向左的分加速度，根据系统牛顿第二定律可知，地面对A 的摩擦力水平向左，才能提供系统在水平方向上的分加速度。

故选A 。

3．如图所示，倾角θ=60°、高为h 的粗糙斜面体ABC 固定在水平地面上，弹簧的一端固定在BC 边上距B 点

3

h

高处的D 点，可视为质点的小物块Q 与弹簧另一端相连，并静止于斜面底端的A 点，此时小物块Q 恰好不接触地面且与斜面间的摩擦力为0。已知小物块Q 与斜面间的动摩擦因数μ=

3

3

，小物块Q 所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g ，下列说法正确的是（ ）

A ．小物块Q 静止于点A 时弹簧一定处于伸长状态

B ．小物块Q 静止于点A 时所受的弹力与其重力大小相等

C ．若要拉动小物块Q ，使之沿斜面向上运动，支持力与滑动摩擦力的合力方向是水平的

D ．若刚要拉动小物块Q ，使之沿斜面向上运动，则拉力的最小值为3mg 【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】

A ．小物块Q 静止于斜面底端的A 点，此时小物块Q 恰好不接触地面且与斜面间的摩擦力为0。对小物块Q 受力分析如图

此时弹簧一定处于伸长状态，选项A 正确 B ．由几何关系可知

∠DAB =30°

则三个力互成120°角，可知三力大小相等，即小物块Q 静止于A 点时所受的弹力与其重力大小相等，选项B 正确；

C．因在A点时，滑块所受的摩擦力和地面的支持力均为零，可知要想拉动小物块Q，使之沿斜面向上运动，若拉力的方向与斜面成α角时，如图所示

沿斜面方向有

()()

cos sin sin

F N N F mg F

αμμαμα

''''

==-=-

整理可得

2

22

cos sin

1cos sin

11

mg mg

F

μμ

αμα

μαα

μμ

'==

+⎛⎫

⎪

++

⎪

++

⎝⎭

令

2

3

sin

1

β

μ

==

+

，则

β=60°

所以

21sin()

F

μβα

'=

++

当α+β=90°，即α=30°时F′最小，即拉力的最小值为

min2

1

2

1

F mg

μ

==

+

此时拉力沿竖直方向向上，支持力与滑动摩擦力的合力方向是水平的。

选项C正确，D错误。

故选ABC。

4．如图所示，A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A的质量为2m，B和C的

质量都是m，A、B间的动摩擦因数为μ，B、C间的动摩擦因数为

4

μ

，B和地面间的动摩

擦因数为

8

μ

.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.现对A施加一水平向右的拉力F，则下列判断正确的是