人教版高一上册物理 运动和力的关系(篇)(Word版 含解析)
物理高一上册 运动和力的关系(培优篇)(Word版 含解析)
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一、第四章 运动和力的关系易错题培优(难)1.如图所示,在竖直平面内有ac 、abc 、adc 三个细管道,ac 沿竖直方向,abcd 是一个矩形。
将三个小球同时从a 点静止释放,忽略一切摩擦,不计拐弯时的机械能损失,当竖直下落的小球运动到c 点时,关于三个小球的位置,下列示意图中可能正确的是( )A .B .C .D .【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】设ac d =,acb α∠=, 设小球沿ab 、bc 、ac 、ad 、dc 下滑的加速度分别为1a 、2a 、3a 、4a 、5a 。
根据牛顿第二定律得15sin sin mg a a g mαα=== sin(90)24cos mg a a g mαα︒-===3a g =对ab 段有2211111sin sin 22d a t g t αα== 得12dt g =对ac 段有2312d gt =得32d t g=对ad 段有2244411cos cos 22d a t g t αα== 得42dt g=所以有124t t t ==即当竖直下落的小球运动到c 点时,沿abc 下落的小球恰好到达b 点,沿adc 下落的小球恰好到达d 点,故ACD 错误,B 正确。
故选B 。
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。
物理高一上册 运动和力的关系(提升篇)(Word版 含解析)(1)
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一、第四章 运动和力的关系易错题培优(难)1.沿平直公路匀速行驶的汽车上,固定着一个正四棱台,其上、下台面水平,如图为俯视示意图。
在顶面上四边的中点a 、b 、c 、d 沿着各斜面方向,同时相对于正四棱台无初速释放4个相同小球。
设它们到达各自棱台底边分别用时T a 、T b 、T c 、T d ,到达各自棱台底边时相对于地面的机械能分别为E a 、E b 、E c 、E d (取水平地面为零势能面,忽略斜面对小球的摩擦力)。
则有( )A .a b c d T T T T ===,a b d c E E E E >=>B .a b c d T T T T ===,a b d c E E E E ==>C .a b d d T T T T <=<,a b d c E E E E >=>D .a b d d T T T T <=<,a b d cE E E E === 【答案】A 【解析】 【分析】由题意可知,根据相对运动规律可以确定小球的运动状态,根据功的计算式,通过判断力和位移的夹角可判断弹力做功的情况,从而确定落地时的动能。
【详解】根据“沿平直公路匀速行驶的汽车上,固定着一个正四棱台”,因为棱台的运动是匀速运动,可以选棱台作为参考系,则a 、b 、c 、d 的加速度大小相等,故有a b c d T T T T ===判断a 、b 、c 、d 的机械能的变化,只需比较弹力做功的情况即可,根据弹力方向与位移方向的夹角可知,由于b 、d 弹力不做功,机械能不变;a 弹力做正功,机械能增加;c 弹力做负功,机械能减小。
故有a b d c E E E E >=>结合上面二个关系式,故A 正确。
故选A 。
【点睛】本题要注意正确选择参考平面,机械能的变化看除重力之外的其它力做功的情况即可。
其它力做正功,机械能增加;其它力做负功,机械能减小,其它力不做功,机械能守恒。
高一上册运动和力的关系(篇)(Word版 含解析)
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一、第四章运动和力的关系易错题培优(难)1.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。
2.如图甲所示,光滑水平面上停放着一辆表面粗糙的平板车,质量为M,与平板车上表面等高的平台上有一质量为m的滑块以水平初速度v0向着平板车滑来,从滑块刚滑上平板车开始计时,之后他们的速度随时间变化的图像如图乙所示,t0是滑块在车上运动的时间,以下说法正确的是A.滑块与平板车最终滑离B.滑块与平板车表面的动摩擦因数为0v3gtC.滑块与平板车的质量之比m:M=1:2D .平板车上表面的长度为005v t 6【答案】AB 【解析】 【分析】根据图线知,铁块在小车上滑动过程中,铁块做匀减速直线运动,小车做匀加速直线运动.根据牛顿第二定律通过它们的加速度之比求出质量之比,以及求出动摩擦因数的大小.根据运动学公式分别求出铁块和小车的位移,从而求出两者的相对位移,即平板车的长度.物体离开小车做平抛运动,求出落地的时间,从而根据运动学公式求出物体落地时与车左端的位移. 【详解】由图象可知,滑块运动到平板车最右端时,速度大于平板车的速度,所以滑块将做平抛运动离开平板车,故A 正确;根据图线知,滑块的加速度大小000100233v v v a t t -==.小车的加速度大小a 2=03v t ,知铁块与小车的加速度之比为1:1,根据牛顿第二定律得,滑块的加速度大小为:1fa m =,小车的加速度大小为:a 2=f M,则滑块与小车的质量之比m :M=1:1.故C 错误.滑块的加速度1fa g mμ==,又0103v a t =,则003v gt μ=,故B 正确;滑块的位移00100025326v v x t v t +==,小车的位移0200011326v x t v t ==,则小车的长度L=56v 0t 0-16v 0t 0=23v 0t 0,故D 错误.故选AB . 【点睛】解决本题的关键理清小车和铁块的运动情况,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.3.如图所示,质量为M 的三角形斜劈C 放置在水平地面上,左右两侧的斜面与水平地面的夹角分别为37︒和53︒,斜面光滑且足够长,质量均为m 的两物块A 、B 分别放置在左右两侧的斜面上,两物块用一根跨过斜劈顶端定滑轮的细线拴接,细线绷紧且与对应斜面平行,不计细线与滑轮处的摩擦以及滑轮的质量,重力加速度为g ,两物块由静止释放,斜劈始终保持静止不动,sin370.6︒=,cos370.8︒=,则在A 、B 两物块开始运动之后的过程中,下列说法正确的是( )A .物块A 沿斜面向上加速运动的加速度大小为0.1gB .细线中的拉力大小为0.7mgC .斜劈C 给地面的摩擦力大小为0D .斜劈对地面的压力大小为()M m g + 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】AB .设细线上的拉力大小为T ,物块的加速度大小为a ,对B 受力分析sin 53mg T ma ︒-=对A 受力分析sin 37T mg ma -︒=解得0.7T mg = 0.1a g =故选项AB 正确;C .整体分析,物块A 向右上方加速,物块B 向右下方加速,斜劈C 静止不动,所以系统向右的动量增加,地面给斜劈C 的摩擦力方向水平向右,不为0,故选项C 错误;D .对C 受力分析,在竖直方向上有cos37cos37cos53cos53sin37sin53mg mg T T Mg N ︒︒+︒︒+︒+︒+=解得1.98N M m g =+()故选项D 错误。
人教版高中物理必修1精品课件 第4章 运动和力的关系 本章整合
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当所受合力最大时,具有最大加速度;
合力最小时,具有最小加速度
加速度为零
4.三种解题方法
极限 在题目中若出现“最大”“最小”“刚好”等词语,则一般隐含着临界问题,
法
处理这类问题时,应把物理过程推向极限,从而使临界条件暴露出来
假设 临界问题存在多种可能,特别是非此即彼两种可能时,或变化过程中可
模型
情况改变(如某个力消失)的瞬间,其形变可随之突变,弹力可以突变
轻弹簧 此类形变属于明显形变,其发生改变需要一段时间,在瞬时问题中,其
模型
弹力的大小不能突变,可看成是不变的
【例1】 (2023湖南邵阳高一月考)如图所示,质量为1.5 kg的物体A静止在
竖直固定的轻弹簧上,质量为0.5 kg的物体B由细线悬挂在天花板上,B与A
2.解题关键:求解运动转折点速度。
该点速度是上一过程的末速度,也是下一过程的初速度,它起到承上启下的
作用,对解决问题起重要作用。
【例2】 (2023内蒙古高一月考)如图所示,质量为m=1.0 kg的物体在水平力
F=5 N的作用下,以v0=10 m/s的速度向右匀速运动。倾角为θ=37°的斜面
与水平面在A点用极小的光滑圆弧相连,物体与水平面、斜面间的动摩擦
错误。
状态。
2.关键词语:在动力学问题中出现的“最大”“最小”“刚好”“恰好”等词语,一
般都暗示了临界状态的出现,隐含了相应的临界条件。
3.临界条件
临界状态
临界条件
两物体接触或脱离
弹力FN=0
两物体由相对静止开始相对滑动
静摩擦力达到最大值
绳子断裂
张力等于绳子所能承受的最大张力
绳子松弛
张力FT=0
高一上册物理 运动和力的关系(提升篇)(Word版 含解析)
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一、第四章 运动和力的关系易错题培优(难)1. 如图所示,水平面上 O 点的左侧光滑,O 点的右侧粗糙。
有 8 个质量均为 m 的完全相同的小滑块(可视为质点),用轻质的细杆相连,相邻小滑块间的距离为 L ,滑块 1 恰好位 于 O 点左侧,滑块 2、3……依次沿直线水平向左排开。
现将水平恒力 F 作用于滑块 1上。
经观察发现,在第 3 个小滑块完全进入粗糙地带后到第 4 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,小滑块做匀速直线运动,已知重力加速度为 g ,则下列判断中正确的是( )。
A .粗糙地带与滑块间的动摩擦因数为F mgB .滑块匀速运动时,各段轻杆上的弹力大小相等C .第 2 个小滑块完全进入粗糙地带到第 3 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,8 个小滑块的加速度大小为12F mD .第 1 个小滑块完全进入粗糙地带到第 2 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,5 和 6两个小滑块之间的轻杆上的弹力大小为4F 【答案】D 【解析】 【详解】A.将匀速运动的8个小滑块作为一个整体,有30F mg μ-=,解得3Fmgμ=, 故A 项错误;B.当滑块匀速运动时,处在光滑地带上的滑块间的轻杆上的弹力都为零,处在粗糙地带上的滑块间的轻杆上的弹力不为零,且各不相同,故B 项错误;C.对8个滑块,有28F mg ma μ-=,代入3Fmgμ=,解得 24Fa m=, 故C 项错误; D.对8个滑块,有8F mg ma μ'-=,解得4ga μ'=再以6、7、8三个小滑块作为整体,由牛顿第二定律有34F F ma ''==, 故D 项正确;2.如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验。
已知砝码和纸板的质量分别为2m 和m ,纸板与桌面间的动摩擦因数为μ,砝码与纸板间的动摩擦因数为2μ,重力加速度为g 。
物理高一上册 运动和力的关系(篇)(Word版 含解析)
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一、第四章 运动和力的关系易错题培优(难)1.如图所示,质量为m 的木块在质量为M 的长木板上受到向右的拉力F 的作用向右滑行,长木板处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为1μ,木板与地面间的动摩擦因数为2μ,有以下几种说法:①木板受到地面的摩擦力的大小一定是1mg μ ②木板受到地面的摩擦力的大小一定是2()m M g μ+ ③当2()F m M g μ>+时,木板便会开始运动 ④无论怎样改变F 的大小,木板都不可能运动则上述说法正确的是( ) A .②③ B .①④C .①②D .②④【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】①②.对木板:水平方向受到木块对它向右的滑动摩擦力f 1和地面的向左的静摩擦力f 2的作用,由平衡条件得211f f mg μ==①正确,②错误;③④.木块对木板的摩擦力为11f mg μ=地面对木板的最大静摩擦力为2max 2()f m M g μ=+所以木块对木板的摩擦力f 1不大于地面对木板的最大静摩擦力,当F 改变时,f 1不变,则木板不可能运动,③错误,④正确。
因此说法正确的是①④,选项B 正确,ACD 错误。
故选B 。
2. 如图所示,水平面上 O 点的左侧光滑,O 点的右侧粗糙。
有 8 个质量均为 m 的完全相同的小滑块(可视为质点),用轻质的细杆相连,相邻小滑块间的距离为 L ,滑块 1 恰好位 于 O 点左侧,滑块 2、3……依次沿直线水平向左排开。
现将水平恒力 F 作用于滑块 1上。
经观察发现,在第 3 个小滑块完全进入粗糙地带后到第 4 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,小滑块做匀速直线运动,已知重力加速度为 g ,则下列判断中正确的是( )。
A .粗糙地带与滑块间的动摩擦因数为FmgB .滑块匀速运动时,各段轻杆上的弹力大小相等C .第 2 个小滑块完全进入粗糙地带到第 3 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,8 个小滑块的加速度大小为12F mD .第 1 个小滑块完全进入粗糙地带到第 2 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,5 和 6两个小滑块之间的轻杆上的弹力大小为4F 【答案】D 【解析】 【详解】A.将匀速运动的8个小滑块作为一个整体,有30F mg μ-=,解得3Fmgμ=, 故A 项错误;B.当滑块匀速运动时,处在光滑地带上的滑块间的轻杆上的弹力都为零,处在粗糙地带上的滑块间的轻杆上的弹力不为零,且各不相同,故B 项错误;C.对8个滑块,有28F mg ma μ-=,代入3Fmgμ=,解得 24Fa m=, 故C 项错误; D.对8个滑块,有8F mg ma μ'-=,解得4ga μ'=再以6、7、8三个小滑块作为整体,由牛顿第二定律有34F F ma ''==, 故D 项正确;3.如图甲所示,在光滑的水平面上有质量为M 且足够长的长木板,木板上面叠放一个质量为m 的小物块。
物理高一上册 运动和力的关系(提升篇)(Word版 含解析)
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一、第四章 运动和力的关系易错题培优(难)1.沿平直公路匀速行驶的汽车上,固定着一个正四棱台,其上、下台面水平,如图为俯视示意图。
在顶面上四边的中点a 、b 、c 、d 沿着各斜面方向,同时相对于正四棱台无初速释放4个相同小球。
设它们到达各自棱台底边分别用时T a 、T b 、T c 、T d ,到达各自棱台底边时相对于地面的机械能分别为E a 、E b 、E c 、E d (取水平地面为零势能面,忽略斜面对小球的摩擦力)。
则有( )A .a b c d T T T T ===,a b d c E E E E >=>B .a b c d T T T T ===,a b d c E E E E ==>C .a b d d T T T T <=<,a b d c E E E E >=>D .a b d d T T T T <=<,a b d cE E E E === 【答案】A 【解析】 【分析】由题意可知,根据相对运动规律可以确定小球的运动状态,根据功的计算式,通过判断力和位移的夹角可判断弹力做功的情况,从而确定落地时的动能。
【详解】根据“沿平直公路匀速行驶的汽车上,固定着一个正四棱台”,因为棱台的运动是匀速运动,可以选棱台作为参考系,则a 、b 、c 、d 的加速度大小相等,故有a b c d T T T T ===判断a 、b 、c 、d 的机械能的变化,只需比较弹力做功的情况即可,根据弹力方向与位移方向的夹角可知,由于b 、d 弹力不做功,机械能不变;a 弹力做正功,机械能增加;c 弹力做负功,机械能减小。
故有a b d c E E E E >=>结合上面二个关系式,故A 正确。
故选A 。
【点睛】本题要注意正确选择参考平面,机械能的变化看除重力之外的其它力做功的情况即可。
其它力做正功,机械能增加;其它力做负功,机械能减小,其它力不做功,机械能守恒。
人教版高一上册物理 运动和力的关系(篇)(Word版 含解析)
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一、第四章 运动和力的关系易错题培优(难)1.如图所示是滑梯简化图,一小孩从滑梯上A 点开始无初速度下滑,在AB 段匀加速下滑,在BC 段匀减速下滑,滑到C 点恰好静止,整个过程中滑梯保持静止状态.假设小孩在AB 段和BC 段滑动时的动摩擦因数分别为1μ和2μ,AB 与BC 长度相等,则A .整个过程中地面对滑梯始终无摩擦力作用B .动摩擦因数12+=2tan μμθC .小孩从滑梯上A 点滑到C 点先超重后失重D .整个过程中地面对滑梯的支持力始终等于小孩和滑梯的总重力 【答案】B 【解析】 【详解】小朋友在AB 段做匀加速直线运动,将小朋友的加速度1a 分解为水平和竖直两个方向,由于小朋友有水平向右的分加速度,根据牛顿第二定律知,地面对滑梯的摩擦力方向水平向右;有竖直向下的分加速度,则由牛顿第二定律分析得知:小孩处于失重,地面对滑梯的支持力N F 小于小朋友和滑梯的总重力.同理,小朋友在BC 段做匀减速直线运动时,小孩处于超重,地面对滑梯的支持力大于小朋友和滑梯的总重力,地面对滑梯的摩擦力方向水平向左,故ACD 错误;设AB 的长度为L ,小孩在B 点的速度为v .小孩从A 到B 为研究对象,由牛顿第二定律可得:11sin cos mg mg ma θμθ-=,由运动学公式可得:212v a L =;小孩从B 到C 为研究过程,由牛顿第二定律可得:22cos sin mg mg ma μθθ-=,由运动学公式可得:222v a L =;联立解得:122tan μμθ+=,故B 正确.2.传送带广泛的应用于物品的传输、分拣、分装等工作中,某煤炭企业利用如图所示的三角形传送带进行不同品质煤的分拣,传送带以6m/s 的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长都是1m ,且与水平方向的夹角均为37︒。
现有两方形煤块A 、B (可视为质点)从传送带顶端静止释放,煤块与传送带间的动摩擦因数均为0.5,下列说法正确的是( )A .煤块A 、B 在传送带上的划痕长度不相同B .煤块A 、B 受到的摩擦力方向都与其运动方向相反C .煤块A 比煤块B 后到达传送带底端D .煤块A 运动至传送带底端时速度大小为2m/s 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】B .煤块A 开始受到的摩擦力方向沿传送带方向向下,与运动方向相同,煤块B 下滑过程中受到的摩擦力方向沿传送带方向向上,与运动方向相反,选项B 错误; CD .对煤块A 根据牛顿第二定律可得1cos37sin37mg mg ma μ︒+︒=解得2110m/s a =煤块A 达到与传送带共速的时间0116s 0.6s 10v t a === 位移20111.8m 1m 2v x a ==>故不可能与传送带共速,煤块A 一直以1a 向下加速,达到底部的时间设为A t ,则有212A A L a t = 解得A t =达到底端的速度为1A A v a t ==对煤块B 根据牛顿第二定律可得2sin 37cos37mg mg ma μ︒-︒=解得22s 2m/a =煤块B 达到底部的时间设为B t ,则有212B B L a t = 解得1s B A t t =>所以A 先达到底部,选项CD 错误; A .煤块A 相对于传送带的位移0(60.21)m A A x v t L ∆=-=-煤块B 相对于传送带的位移0(61)m 5m B B x v t L ∆=-=-=所以煤块A 、B 在传送带上的划痕长度不相同,选项A 正确。
高一物理上册运动和力的关系(提升篇)(Word版 含解析)
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一、第四章 运动和力的关系易错题培优(难)1. 如图所示,水平面上 O 点的左侧光滑,O 点的右侧粗糙。
有 8 个质量均为 m 的完全相同的小滑块(可视为质点),用轻质的细杆相连,相邻小滑块间的距离为 L ,滑块 1 恰好位 于 O 点左侧,滑块 2、3……依次沿直线水平向左排开。
现将水平恒力 F 作用于滑块 1上。
经观察发现,在第 3 个小滑块完全进入粗糙地带后到第 4 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,小滑块做匀速直线运动,已知重力加速度为 g ,则下列判断中正确的是( )。
A .粗糙地带与滑块间的动摩擦因数为F mgB .滑块匀速运动时,各段轻杆上的弹力大小相等C .第 2 个小滑块完全进入粗糙地带到第 3 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,8 个小滑块的加速度大小为12F mD .第 1 个小滑块完全进入粗糙地带到第 2 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,5 和 6两个小滑块之间的轻杆上的弹力大小为4F 【答案】D 【解析】 【详解】A.将匀速运动的8个小滑块作为一个整体,有30F mg μ-=,解得3Fmgμ=, 故A 项错误;B.当滑块匀速运动时,处在光滑地带上的滑块间的轻杆上的弹力都为零,处在粗糙地带上的滑块间的轻杆上的弹力不为零,且各不相同,故B 项错误;C.对8个滑块,有28F mg ma μ-=,代入3Fmgμ=,解得 24Fa m=, 故C 项错误; D.对8个滑块,有8F mg ma μ'-=,解得4ga μ'=再以6、7、8三个小滑块作为整体,由牛顿第二定律有34F F ma ''==, 故D 项正确;2.如图所示,将质量为2m 的长木板静止地放在光滑水平面上,一质量为m 的小铅块(可视为质点)以水平初速v 0由木板A 端滑上木板,铅块滑至木板的B 端时恰好与木板相对静止。
已知铅块在滑动过程中所受摩擦力始终不变。
若将木板分成长度与质量均相等的两段后,紧挨着静止放在此水平面上,让小铅块仍以相同的初速v 0由左端滑上木板,则小铅块将( )A .滑过B 端后飞离木板B .仍能滑到B 端与木板保持相对静止C .在滑到B 端前就与木板保持相对静止D .以上三答案均有可能 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】在第一次在小铅块运动过程中,小铅块与木板之间的摩擦力使整个木板一直加速,第二次小铅块先使整个木板加速,运动到B 部分上后A 部分停止加速,只有B 部分加速,加速度大于第一次的对应过程,故第二次小铅块与B 木板将更早达到速度相等,所以小铅块还没有运动到B 的右端,两者速度相同。
物理高一上册 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. 如图所示,水平面上 O 点的左侧光滑,O 点的右侧粗糙。
有 8 个质量均为 m 的完全相同的小滑块(可视为质点),用轻质的细杆相连,相邻小滑块间的距离为 L ,滑块 1 恰好位 于 O 点左侧,滑块 2、3……依次沿直线水平向左排开。
现将水平恒力 F 作用于滑块 1上。
经观察发现,在第 3 个小滑块完全进入粗糙地带后到第 4 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,小滑块做匀速直线运动,已知重力加速度为 g ,则下列判断中正确的是( )。
A .粗糙地带与滑块间的动摩擦因数为F mgB .滑块匀速运动时,各段轻杆上的弹力大小相等C .第 2 个小滑块完全进入粗糙地带到第 3 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,8 个小滑块的加速度大小为12F mD .第 1 个小滑块完全进入粗糙地带到第 2 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,5 和 6两个小滑块之间的轻杆上的弹力大小为4F 【答案】D 【解析】 【详解】A.将匀速运动的8个小滑块作为一个整体,有30F mg μ-=,解得3Fmgμ=, 故A 项错误;B.当滑块匀速运动时,处在光滑地带上的滑块间的轻杆上的弹力都为零,处在粗糙地带上的滑块间的轻杆上的弹力不为零,且各不相同,故B 项错误;C.对8个滑块,有28F mg ma μ-=,代入3Fmgμ=,解得 24Fa m=, 故C 项错误; D.对8个滑块,有8F mg ma μ'-=,解得4ga μ'=再以6、7、8三个小滑块作为整体,由牛顿第二定律有34F F ma ''==, 故D 项正确;2.如图所示,水平板上有质量m =1.0kg 的物块,受到随时间t 变化的水平拉力F 作用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力F f 的大小.取重力加速度g =10m/s 2.下列判断正确的是( )A .5s 内拉力对物块做功为零B .4s 末物块所受合力大小为4.0NC .物块与木板之间的动摩擦因数为0.4D .6s ~9s 内物块的加速度的大小为2.0m/s 2 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A .在0﹣4s 内,物体所受的摩擦力为静摩擦力,4s 末开始运动,则5s 内位移不为零,则拉力做功不为零.故A 错误.B .4s 末拉力为4N ,摩擦力为4N ,合力为零.故B 错误.CD .根据牛顿第二定律得,6s ~9s 内物体做匀加速直线运动的加速度a=2253m/s 2m/s 1fF F m--== 解得30.310f F mgμ=== 故C 错误,D 正确. 故选D .3.传送带广泛的应用于物品的传输、分拣、分装等工作中,某煤炭企业利用如图所示的三角形传送带进行不同品质煤的分拣,传送带以6m/s 的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长都是1m ,且与水平方向的夹角均为37︒。
高一物理运动和力的关系
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高一物理运动和力的关系
嘿,咱今天聊聊高一物理里的运动和力的关系哈。
你想啊,这运动和力那可是关系密切得很呢。
有一回啊,我骑自行车出去玩。
一开始我骑得可慢了,感觉也不怎么费力。
后来我想快点,就使劲蹬了几下,这车子一下子就跑快了。
这就是力改变了运动状态呀。
我用的力大了,车子的速度就变快了。
要是没有力会咋样呢?有一次我在一个下坡路上,不蹬车子,它也能自己往下跑。
这时候虽然我没用力,但是重力让车子往下运动。
可要是到了平地上,没有外力作用了,车子就会慢慢停下来。
这说明没有力的时候,运动的物体最终会停下来。
力还能改变物体的运动方向呢。
就像打台球的时候,那个球被球杆一撞,就朝着不同的方向跑了。
这就是力让球的运动方向发生了改变。
咱再说说牛顿第一定律吧。
有个故事说,牛顿坐在苹果树下,被苹果砸了一下,就想出了万有引力。
其实他还发现了运动和力的关系呢。
他说,物体如果不受力,就会保持静止或者
匀速直线运动状态。
这就好比一辆在光滑平面上行驶的车,如果没有摩擦力啥的,它就会一直跑下去,不会停下来。
咱在生活中也能处处看到运动和力的关系。
比如你推一个箱子,箱子就会动起来。
要是不推了,箱子就会慢慢停下来。
这就是力让箱子运动,没有力了,箱子就停止运动。
总之啊,运动和力的关系可复杂又可有趣了。
咱得好好研究研究,才能更好地理解这个世界的运动规律。
嘿嘿,就这么着吧。
高一物理上册运动和力的关系章末训练(Word版 含解析)
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一、第四章 运动和力的关系易错题培优(难)1. 如图所示,水平面上 O 点的左侧光滑,O 点的右侧粗糙。
有 8 个质量均为 m 的完全相同的小滑块(可视为质点),用轻质的细杆相连,相邻小滑块间的距离为 L ,滑块 1 恰好位 于 O 点左侧,滑块 2、3……依次沿直线水平向左排开。
现将水平恒力 F 作用于滑块 1上。
经观察发现,在第 3 个小滑块完全进入粗糙地带后到第 4 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,小滑块做匀速直线运动,已知重力加速度为 g ,则下列判断中正确的是( )。
A .粗糙地带与滑块间的动摩擦因数为F mgB .滑块匀速运动时,各段轻杆上的弹力大小相等C .第 2 个小滑块完全进入粗糙地带到第 3 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,8 个小滑块的加速度大小为12F mD .第 1 个小滑块完全进入粗糙地带到第 2 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,5 和 6两个小滑块之间的轻杆上的弹力大小为4F 【答案】D 【解析】 【详解】A.将匀速运动的8个小滑块作为一个整体,有30F mg μ-=,解得3Fmgμ=, 故A 项错误;B.当滑块匀速运动时,处在光滑地带上的滑块间的轻杆上的弹力都为零,处在粗糙地带上的滑块间的轻杆上的弹力不为零,且各不相同,故B 项错误;C.对8个滑块,有28F mg ma μ-=,代入3Fmgμ=,解得 24Fa m=, 故C 项错误; D.对8个滑块,有8F mg ma μ'-=,解得4ga μ'=再以6、7、8三个小滑块作为整体,由牛顿第二定律有34F F ma ''==, 故D 项正确;2.沿平直公路匀速行驶的汽车上,固定着一个正四棱台,其上、下台面水平,如图为俯视示意图。
在顶面上四边的中点a 、b 、c 、d 沿着各斜面方向,同时相对于正四棱台无初速释放4个相同小球。
设它们到达各自棱台底边分别用时T a 、T b 、T c 、T d ,到达各自棱台底边时相对于地面的机械能分别为E a 、E b 、E c 、E d (取水平地面为零势能面,忽略斜面对小球的摩擦力)。
第四章运动和力的关系知识点高一上学期物理人教版
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第四章 运动和力的关系 第1节 牛顿第肯定律第2节 试验:探究加速度与力、质量的关系 第3节 牛顿其次定律 第4节 力学单位制第5节 牛顿运动定律的应用 第6节 超重和失重第四章 运动和力的关系 第1节 牛顿第肯定律伽利略抱负斜面试验方法:试验+规律推理 结论:物体的运动不需要力来维持 牛顿第肯定律〔惯性定律〕:一切物体在不受力时,总保持静止或匀速直线运动状态。
牛顿第肯定律给出了惯性的概念,是利用试验+规律推理的方法推翻了亚里士多德错误的观点。
惯性:物体具有保持原来运动状态不变的性质。
惯性只跟质量有关,质量越大,惯性越大,质量越小,惯性越小。
惯性是维持物体运动状态的缘由,力是转变物体运动状态的缘由。
第2节 试验:探究加速度与力、质量的关系探究加速度与力、质量的关系〔利用打点计时器〕: 试验思路〔掌握变量法〕:①探究加速度与力关系时,掌握质量不变 ②探究加速度与质量关系时,掌握力不变需要测量的物理量:①小车的质量m ;②小车的加速度a ;③小车所受的拉力F 该试验需要平衡摩擦力,试验原理即是对应的公式。
作出的图像为 F a - 图像〔直线〕或者 ma 1-图像〔直线〕【不要作 m a - 图像〔曲线不能直接得出a 与m 成反比的关系〕】 试验结论:①物体的质量m 肯定时,物体的加速度a 跟它受到的作用力F 成正比; ②物体所受的拉力F 肯定时,物体的加速度a 跟它的质量m 成反比; 考前须知:①平衡摩擦力时不要挂钩码,转变小车上所加重物的质量时不需要重新平衡摩擦力; ②试验时先接通电源,后释放小车;③试验中拉力近视等于钩码重的条件:小车m ≫钩码m④作图像时,要使尽可能多的点落在直线上,不在直线上的点应尽可能匀称分布在直线两侧,离直线较远的点应当舍去不予考虑。
探究加速度与力、质量的关系〔利用气垫导轨及光电门〕: ①不需要平衡摩擦力②推断轨道水平的方法:不挂钩码时,滑块静止 ③滑块的瞬时速度计算方法:遮光条通过光电门时间遮光条宽度t d v =④试验原理:xv v a 22122-=第3节 牛顿其次定律牛顿其次定律:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
人教版高中物理必修第一册第四章运动和力的关系第1节牛顿第一定律
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第四章 运动和力的关系
物理(必修·第一册 RJ)
知识点 3 惯性与质量 1.惯性:物体具有保持原来__匀__速__直__线__运__动___状态或__静__止___状态
的性质叫作惯性。 2.惯性的量度:__质__量___是物体惯性大小的唯一量度。
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第四章 运动和力的关系
物理(必修·第一册 RJ)
『微训练』 1.根据预习内容,判断下列说法正误: (1)速度越大的物体,惯性越大。( × ) (2)力无法改变物体的惯性。( √ ) (3)牛顿认为力的真实效应总是改变物体的速度,而不是使物体运 动。( √ )
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第四章 运动和力的关系
物理(必修·第一册 RJ)
2.下列有关惯性的说法中正确的是( C ) A.速度越大,物体的惯性也越大 B.受力越大,物体的惯性也越大 C.质量越大,物体的惯性也越大 D.物体的惯性与速度、受力和质量均有关系 解析:物体的惯性大小只跟物体的质量有关,质量越大,惯性越 大,与物体的速度,合外力均无关。故选C。
(2)实验结论:力不是__维__持__物__体__运__动__的__原__因___。
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第四章 运动和力的关系
物理(必修·第一册 RJ)
『微训练』 1.根据预习内容,判断下列说法正误: (1)伽利略的理想实验是不科学的假想实验。( × ) (2)笛卡儿认为若没有力作用,物体的运动状态就不会改变。( √ ) (3)伽利略认为,没有力作用在物体上,它就不能运动。( × )
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第四章 运动和力的关系
物理(必修·第一册 RJ)
物理观念
1.明确惯性概念。 2.知道牛顿第一定律的内容。
科学思维 理解力和运动的关系
高一上册物理 运动和力的关系(篇)(Word版 含解析)
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一、第四章运动和力的关系易错题培优(难)1.如图所示,四个质量、形状相同的斜面体放在粗糙的水平面上,将四个质量相同的物块放在斜面顶端,因物块与斜面的摩擦力不同,四个物块运动情况不同.A物块放上后匀加速下滑,B物块获一初速度后匀速下滑,C物块获一初速度后匀减速下滑,D物块放上后静止在斜面上.若在上述四种情况下斜面体均保持静止且对地面的压力依次为F1、F2、F3、F4,则它们的大小关系是()A.F1=F2=F3=F4B.F1>F2>F3>F4C.F1<F2=F4<F3D.F1=F3<F2<F4【答案】C【解析】试题分析:当物体系统中存在超重现象时,系统所受的支持力大于总重力,相反,存在失重现象时,系统所受的支持力小于总重力.若系统的合力为零时,系统所受的支持力等于总重力,解:设物体和斜面的总重力为G.第一个物体匀加速下滑,加速度沿斜面向下,具有竖直向下的分加速度,存在失重现象,则F1<G;第二个物体匀速下滑,合力为零,斜面保持静止状态,合力也为零,则系统的合力也为零,故F2=G.第三个物体匀减速下滑,加速度沿斜面向上,具有竖直向上的分加速度,存在超重现象,则F3>G;第四个物体静止在斜面上,合力为零,斜面保持静止状态,合力也为零,则系统的合力也为零,故F4=G.故有F1<F2=F4<F3.故C正确,ABD错误.故选C【点评】本题运用超重和失重的观点分析加速度不同物体动力学问题,比较简便.通过分解加速度,根据牛顿第二定律研究.2.沿平直公路匀速行驶的汽车上,固定着一个正四棱台,其上、下台面水平,如图为俯视示意图。
在顶面上四边的中点a、b、c、d沿着各斜面方向,同时相对于正四棱台无初速释放4个相同小球。
设它们到达各自棱台底边分别用时T a、T b、T c、T d,到达各自棱台底边时相对于地面的机械能分别为E a、E b、E c、E d(取水平地面为零势能面,忽略斜面对小球的摩擦力)。
则有()A .a b c d T T T T ===,a b d c E E E E >=>B .a b c d T T T T ===,a b d c E E E E ==>C .a b d d T T T T <=<,a b d c E E E E >=>D .a b d d T T T T <=<,a b d cE E E E === 【答案】A 【解析】 【分析】由题意可知,根据相对运动规律可以确定小球的运动状态,根据功的计算式,通过判断力和位移的夹角可判断弹力做功的情况,从而确定落地时的动能。
高一物理上册 运动和力的关系(提升篇)(Word版 含解析)
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一、第四章 运动和力的关系易错题培优(难)1.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3h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=33,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33mg 【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 sinF N N F mg Fαμμαμα''''==-=-整理可得222cos sin1cos sin11mg mgFμμαμαμααμμ'==+⎛⎫⎪++⎪++⎝⎭令23sin21βμ==+,则β=60°所以21sin()Fμβα'=++当α+β=90°,即α=30°时F′最小,即拉力的最小值为min2121F mgμ==+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。
物理高一上册 运动和力的关系(提升篇)(Word版 含解析)

一、第四章运动和力的关系易错题培优(难)1.如图所示,四个质量、形状相同的斜面体放在粗糙的水平面上,将四个质量相同的物块放在斜面顶端,因物块与斜面的摩擦力不同,四个物块运动情况不同.A物块放上后匀加速下滑,B物块获一初速度后匀速下滑,C物块获一初速度后匀减速下滑,D物块放上后静止在斜面上.若在上述四种情况下斜面体均保持静止且对地面的压力依次为F1、F2、F3、F4,则它们的大小关系是()A.F1=F2=F3=F4B.F1>F2>F3>F4C.F1<F2=F4<F3D.F1=F3<F2<F4【答案】C【解析】试题分析:当物体系统中存在超重现象时,系统所受的支持力大于总重力,相反,存在失重现象时,系统所受的支持力小于总重力.若系统的合力为零时,系统所受的支持力等于总重力,解:设物体和斜面的总重力为G.第一个物体匀加速下滑,加速度沿斜面向下,具有竖直向下的分加速度,存在失重现象,则F1<G;第二个物体匀速下滑,合力为零,斜面保持静止状态,合力也为零,则系统的合力也为零,故F2=G.第三个物体匀减速下滑,加速度沿斜面向上,具有竖直向上的分加速度,存在超重现象,则F3>G;第四个物体静止在斜面上,合力为零,斜面保持静止状态,合力也为零,则系统的合力也为零,故F4=G.故有F1<F2=F4<F3.故C正确,ABD错误.故选C【点评】本题运用超重和失重的观点分析加速度不同物体动力学问题,比较简便.通过分解加速度,根据牛顿第二定律研究.2.一足够长的木板B静置于光滑水平面上,如图甲所示,其上放置小滑块A,木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用,木板加速度a随力F变化的a﹣F图象如图乙所示,g取10m/s2,下判定错误的是A .木板B 的质量为1kgB .当F =10N 时木板B 加速度为4m/s 2C .滑块A 的质量为4kgD .当F =10N 时滑块A 的加速度为2m/s 2【答案】C【解析】【分析】【详解】AC .当F 等于8N 时,加速度为a =2m/s 2,对整体分析,由牛顿第二定律有F =(M +m )a ,代入数据解得M +m =4kg当F 大于8N 时,对B 由牛顿第二定律得:1F mg mg a F M M Mμμ-==- 由图示图象可知,图线的斜率 12186a k M F ∆====∆- 解得,木板B 的质量M =1kg ,滑块A 的质量为m =3kg .故A 正确,不符合题意;C 错误,符合题意.B .根据F 大于8N 的图线知,F =6N 时,a =0m/s 2,由1mg a F M Mμ=- 可知: 13100611μ⨯⨯=⨯- 解得μ=0.2由图示图象可知,当F =10N 时,滑块与木板相对滑动,B 的加速度为2110.2310104m/s 11B mg a a F M M μ⨯⨯==-=⨯-= 故B 正确,不符合题意; D .当F =10N 时,A 、B 相对滑动,木块A 的加速度22m/s A Mg a g M μμ===故D 正确,不符合题意.故选C .【点睛】 本题考查牛顿第二定律与图象的综合,知道滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键,掌握处理图象问题的一般方法,通常通过图线的斜率和截距入手分析.3.如图所示,斜面体ABC 放在水平桌面上,其倾角为37º,其质量为M=5kg .现将一质量为m=3kg 的小物块放在斜面上,并给予其一定的初速度让其沿斜面向上或者向下滑动.已知斜面体ABC 并没有发生运动,重力加速度为10m/s 2,sin37º=0.6.则关于斜面体ABC 受到地面的支持力N 及摩擦力f 的大小,下面给出的结果可能的有( )A .N=50N ,f=40NB .N=87.2N ,f=9.6NC .N=72.8N ,f=0ND .N=77N ,f=4N【答案】ABD【解析】【分析】【详解】 设滑块的加速度大小为a ,当加速度方向平行斜面向上时,对Mm 的整体,根据牛顿第二定律,有:竖直方向:N-(m+M )g=masin37°水平方向:f=macos37°解得:N=80+1.8a ① f=2.4a ②当加速度平行斜面向下,对整体,根据牛顿第二定律,有:竖直方向:-N+(m+M )g=masin37°水平方向:f=macos37°解得:N=80-1.8a ③ f=2.4a ④A 、如果N=50N ,f=40N ,则250a=m/s 3,符合③④式,故A 正确; B 、如果N=87.2N ,f=9.6N ,则a=-4m/s 2,符合①②两式,故B 正确;C 、如果N=72.8N ,f=0N ,不可能同时满足①②或③④式,故C 错误;D 、如果N=77N ,f=4N ,则25a=m/s 3,满足③④式,故D 正确; 故选ABD.4.如图所示,质量为3 kg 的物体A 静止在竖直的轻弹簧上面。
物理高一上册 运动和力的关系(提升篇)(Word版 含解析)
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一、第四章 运动和力的关系易错题培优(难)1.如图所示,质量为m 的木块在质量为M 的长木板上受到向右的拉力F 的作用向右滑行,长木板处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为1μ,木板与地面间的动摩擦因数为2μ,有以下几种说法:①木板受到地面的摩擦力的大小一定是1mg μ②木板受到地面的摩擦力的大小一定是2()m M g μ+③当2()F m M g μ>+时,木板便会开始运动④无论怎样改变F 的大小,木板都不可能运动则上述说法正确的是( )A .②③B .①④C .①②D .②④【答案】B【解析】【分析】【详解】①②.对木板:水平方向受到木块对它向右的滑动摩擦力f 1和地面的向左的静摩擦力f 2的作用,由平衡条件得 211f f mg μ==①正确,②错误;③④.木块对木板的摩擦力为11f mg μ=地面对木板的最大静摩擦力为2max 2()f m M g μ=+所以木块对木板的摩擦力f 1不大于地面对木板的最大静摩擦力,当F 改变时,f 1不变,则木板不可能运动,③错误,④正确。
因此说法正确的是①④,选项B 正确,ACD 错误。
故选B 。
2.如图所示,四个质量、形状相同的斜面体放在粗糙的水平面上,将四个质量相同的物块放在斜面顶端,因物块与斜面的摩擦力不同,四个物块运动情况不同.A 物块放上后匀加速下滑,B 物块获一初速度后匀速下滑,C 物块获一初速度后匀减速下滑,D 物块放上后静止在斜面上.若在上述四种情况下斜面体均保持静止且对地面的压力依次为F 1、F 2、F 3、F 4,则它们的大小关系是( )A.F1=F2=F3=F4B.F1>F2>F3>F4C.F1<F2=F4<F3D.F1=F3<F2<F4【答案】C【解析】试题分析:当物体系统中存在超重现象时,系统所受的支持力大于总重力,相反,存在失重现象时,系统所受的支持力小于总重力.若系统的合力为零时,系统所受的支持力等于总重力,解:设物体和斜面的总重力为G.第一个物体匀加速下滑,加速度沿斜面向下,具有竖直向下的分加速度,存在失重现象,则F1<G;第二个物体匀速下滑,合力为零,斜面保持静止状态,合力也为零,则系统的合力也为零,故F2=G.第三个物体匀减速下滑,加速度沿斜面向上,具有竖直向上的分加速度,存在超重现象,则F3>G;第四个物体静止在斜面上,合力为零,斜面保持静止状态,合力也为零,则系统的合力也为零,故F4=G.故有F1<F2=F4<F3.故C正确,ABD错误.故选C【点评】本题运用超重和失重的观点分析加速度不同物体动力学问题,比较简便.通过分解加速度,根据牛顿第二定律研究.3.如图所示,将质量为2m的长木板静止地放在光滑水平面上,一质量为m的小铅块(可视为质点)以水平初速v0由木板A端滑上木板,铅块滑至木板的B端时恰好与木板相对静止。
高一物理上册 运动和力的关系(提升篇)(Word版 含解析)
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一、第四章 运动和力的关系易错题培优(难)1. 如图所示,水平面上 O 点的左侧光滑,O 点的右侧粗糙。
有 8 个质量均为 m 的完全相同的小滑块(可视为质点),用轻质的细杆相连,相邻小滑块间的距离为 L ,滑块 1 恰好位 于 O 点左侧,滑块 2、3……依次沿直线水平向左排开。
现将水平恒力 F 作用于滑块 1上。
经观察发现,在第 3 个小滑块完全进入粗糙地带后到第 4 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,小滑块做匀速直线运动,已知重力加速度为 g ,则下列判断中正确的是( )。
A .粗糙地带与滑块间的动摩擦因数为F mgB .滑块匀速运动时,各段轻杆上的弹力大小相等C .第 2 个小滑块完全进入粗糙地带到第 3 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,8 个小滑块的加速度大小为12F mD .第 1 个小滑块完全进入粗糙地带到第 2 个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,5 和 6两个小滑块之间的轻杆上的弹力大小为4F 【答案】D 【解析】 【详解】A.将匀速运动的8个小滑块作为一个整体,有30F mg μ-=,解得3Fmgμ=, 故A 项错误;B.当滑块匀速运动时,处在光滑地带上的滑块间的轻杆上的弹力都为零,处在粗糙地带上的滑块间的轻杆上的弹力不为零,且各不相同,故B 项错误;C.对8个滑块,有28F mg ma μ-=,代入3Fmgμ=,解得 24Fa m=, 故C 项错误; D.对8个滑块,有8F mg ma μ'-=,解得4gaμ'=再以6、7、8三个小滑块作为整体,由牛顿第二定律有34FF ma''==,故D项正确;2.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︰3B.A、B所受弹簧弹力大小之比为3︰2C.快速撤去弹簧的瞬间,A、B的瞬时加速度大小之比为1︰2D.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AB两个物体进行受力分析,如图所示,设弹簧弹力为F。
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一、第四章 运动和力的关系易错题培优(难)1.如图所示是滑梯简化图,一小孩从滑梯上A 点开始无初速度下滑,在AB 段匀加速下滑,在BC 段匀减速下滑,滑到C 点恰好静止,整个过程中滑梯保持静止状态.假设小孩在AB 段和BC 段滑动时的动摩擦因数分别为1μ和2μ,AB 与BC 长度相等,则A .整个过程中地面对滑梯始终无摩擦力作用B .动摩擦因数12+=2tan μμθC .小孩从滑梯上A 点滑到C 点先超重后失重D .整个过程中地面对滑梯的支持力始终等于小孩和滑梯的总重力【答案】B【解析】【详解】小朋友在AB 段做匀加速直线运动,将小朋友的加速度1a 分解为水平和竖直两个方向,由于小朋友有水平向右的分加速度,根据牛顿第二定律知,地面对滑梯的摩擦力方向水平向右;有竖直向下的分加速度,则由牛顿第二定律分析得知:小孩处于失重,地面对滑梯的支持力N F 小于小朋友和滑梯的总重力.同理,小朋友在BC 段做匀减速直线运动时,小孩处于超重,地面对滑梯的支持力大于小朋友和滑梯的总重力,地面对滑梯的摩擦力方向水平向左,故ACD 错误;设AB 的长度为L ,小孩在B 点的速度为v .小孩从A 到B 为研究对象,由牛顿第二定律可得:11sin cos mg mg ma θμθ-=,由运动学公式可得:212v a L =;小孩从B 到C 为研究过程,由牛顿第二定律可得:22cos sin mg mg ma μθθ-=,由运动学公式可得:222v a L =;联立解得:122tan μμθ+=,故B 正确.2.如图所示,倾斜传送带以速度1v 顺时针匀速运动,0t =时刻小物体从底端以速度2v 冲上传送带,t t =0时刻离开传送带。
下列描述小物体的速度随时间变化的图像可能正确的是( )A .B .C .D .【答案】ABD【解析】【分析】【详解】 若21v v <且物体与传送带间的动摩擦因数tan μθ≥,即加速度沿传送带向上,则物体传送带向上做匀加速运动至速度为1v 后做匀速向上运动;若21v v <且物体与传送带间的动摩擦因数tan μθ<,则物体沿传送带向上做匀减速运动至速度为0,后沿传送带向下做匀加速运动;若21v v >且物体与传送带间的动摩擦因数tan μθ≥,则物体沿传送带向上做匀减速运动至速度为1v 后向上做匀速运动;若21v v >且物体与传送带间的动摩擦因教tan μθ<,则物体沿传送带向上做匀减速运动,加速度为sin cos a g g θμθ=+至速度为1v 后加速度变为sin cos a g g θμθ=-向上减速运动至速度为零后开始向下做匀加速运动,加速度为sin cos a g g θμθ=-直至离开传送带。
选项C 错误,ABD 正确。
故选ABD 。
3.如图,粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块A 、B 、C ,质量均为m ,B 、C 之间用轻质细绳连接。
现用一水平恒力F 拉C ,使三者由静止开始一起做匀加速运动,运动过程中把一块橡皮泥粘在某一块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动,则在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是( )A .若粘在木块A 上面,绳的拉力不变B .若粘在木块A 上面,绳的拉力增大C .若粘在木块C 上面,A 、B 间摩擦力增大D .若粘在木块C 上面,绳的拉力和A 、B 间摩擦力都减小【答案】BD【解析】【分析】【详解】因无相对滑动,根据牛顿第二定律都有F﹣3μmg﹣μ△mg=(3m+△m)a可知,运动过程中把一块橡皮泥粘在某一块上面,质量都变化,加速度a都将减小.AB.若粘在A木块上面,以C为研究对象,受F、摩擦力μmg、绳子拉力T,根据牛顿第二定律有F﹣μmg﹣T=ma解得T=F﹣μmg﹣ma因为加速度a减小,F、μmg不变,所以,绳子拉力T增大.故B正确,A错误;CD.若粘在C木块上面,对A,根据牛顿第二定律有f A=ma因为加速度a减小,可知A的摩擦力减小;以AB为整体,根据牛顿第二定律有T﹣2μmg=2ma解得T=2μmg+2ma因为加速度a减小,则绳子拉力T减小,故D正确,C错误。
故选BD。
4.如图所示,带有长方体盒子的斜劈A放在固定的斜面体C的斜面上,长方体盒子底面水平,在盒子内放有光滑球B,B恰与盒子前、后壁P、Q相接触。
现将斜劈A在斜面体C 上由静止释放,以下说法正确的是()A.若C的斜面光滑,斜劈A由静止释放,则P对球B有压力B.若C的斜面光滑,斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行,则P、Q对球B均无压力C.若C的斜面粗糙,斜劈A沿斜面匀速下滑,则P、Q对球B均无压力D.若C的斜面粗糙,斜劈A沿斜面加速下滑,则Q对球B有压力【答案】CD【解析】【分析】【详解】A.当斜面光滑,斜劈A由静止释放,斜劈和球这个整体具有相同的加速度,方向沿斜面向下。
根据牛顿第二定律,知B球的合力方向沿斜面向下。
所以B球受重力、底部的支持力、以及Q对球的弹力。
知P点对球无压力,Q点对球有压力。
故A错误;B.当斜面光滑,斜劈A以一定的初速度沿斜面上滑,斜劈和球这个整体具有相同的加速度,方向沿斜面向下。
根据牛顿第二定律,知B球的合力方向沿斜面向下。
所以B球受重力、底部的支持力、以及Q对球的弹力,故B错误;C.斜劈A沿斜面匀速下滑,知B球处于平衡状态,受重力和底部的支持力平衡。
所以P、Q对球均无压力。
故C正确;D.斜劈A沿斜面加速下滑,斜劈和球这个整体具有相同的加速度,方向沿斜面向下。
根据牛顿第二定律,知B球的合力方向沿斜面向下。
所以B球受重力、底部的支持力、以及Q对球的弹力。
故D正确。
故选CD。
【点睛】斜劈A在斜面体C上静止不动,则B受重力和支持力平衡。
当斜面光滑,斜劈A和B球具有相同的加速度沿斜面向上减速,通过对B球进行受力分析,判断P、Q对球有无压力。
当斜面粗糙,按照同样的方法,先判断出整体的加速度方向,再隔离对B进行受力分析,从而判断P、Q对球有无压力。
5.在大型物流货场,广泛的应用着传送带搬运货物。
如图甲所示,与水平面倾斜的传送带以恒定速率运动,皮带始终是绷紧的,将m=1kg的货物放在传送带上的A处,经过1.2s到达传送带的B端。
用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化图像如图乙所示,已知重力加速度g=10m/s2。
由v—t图可知()A.A、B两点的距离为2.4mB.货物与传送带的动摩擦因数为0.5C.货物从A运动到B过程中,传送带对货物做功大小为12.8JD.货物从A运动到B过程中,货物与传送带摩擦产生的热量为4.8J【答案】BD【解析】【分析】【详解】A.物块在传送带上先做匀加速直线运动,当速度达到传送带速度,再做加速度运动,所以物块由A到B的间距对应所围梯形的“面积”11x=⨯⨯++⨯=20.2(24)1 3.2m22故A错误。
B.由v﹣t图像可知,物块在传送带上先做a1匀加速直线运动,加速度为2210m /s 0.2v a t ∆===∆ 对物体受力分析受摩擦力,方向向下,重力和支持力,得1sin mg f ma θ+=即1sin cos mg mg ma θμθ+=同理,做a 2的匀加速直线运动,对物体受力分析受摩擦力,方向向上,重力和支持力,加速度为22422m/s 1.20.2v a t ∆-===∆- 得 2sin mg θf ma =-即2sin cos mg mg ma θμθ-=联立解得cos 0.8θ=,0.5μ=,故B 正确。
C .根据功能关系,由B 中可知cos 0.51010.84N f μmg θ==⨯⨯⨯=做a 1匀加速直线运动,有知位移为1120.20.2m 2x =⨯⨯= 物体受力分析受摩擦力,方向向下,摩擦力做正功为f1140.20.8J W fx ==⨯=同理做a 2匀加速直线运动,位移为21(24)13m 2x =⨯+⨯= 物体受力分析受摩擦力,方向向上,摩擦力做负功为f 224312J W fx ==⨯=﹣﹣﹣所以整个过程,传送带对货物做功大小为12J 0.8J 11.2J =﹣故C 错误。
D .根据功能关系,货物与传送带摩擦产生的热量等于摩擦力乘以相对位移,由C 中可知cos 0.51010.84N f μmg θ==⨯⨯⨯=做a 1匀加速直线运动,位移为1120.20.2m 2x =⨯⨯= 皮带位移为20.20.4m x =⨯=皮相对位移为11Δ0.40.20.2m x x x ===皮-﹣同理,做a 2匀加速直线运动,位移为21(24)13m 2=x ⨯+⨯= 2212m x =⨯=皮相对位移为222Δ321m x x x ==-=-皮故两者之间的总相对位移为12ΔΔΔ10.2 1.2m x x x =+=+=货物与传送带摩擦产生的热量为Δ4 1.2 4.8J Q W f x ===⨯=故D 正确。
故选BD 。
6.如图所示,滑块1m 放置在足够长的木板2m 的右端,木板置于水平地面上,滑块与板间动摩擦因数为1μ,木板与地面间动摩擦因数为2μ,原来均静止。
零时刻用一水平恒力向右拉木板,使滑块与木板发生相对运动,某时刻撤去该力。
滑动摩擦力等于最大静摩擦力,则从零时刻起,二者的速度一时间图象可能为( )A .B .C .D .【答案】AD【解析】【详解】零时刻用一水平恒力向右拉木板,使滑块与木板发生相对运动,滑块m 1和木板m 2均做匀加速直线运动,对滑块m 11111m g m a μ=加速度为11a g μ=撤去外力后,木板m 2做匀减速直线运动,此时滑块m 1的速度小于m 2,所以滑块m 1继续做匀加速运动,当而者速度相等时:AB .如果12μμ>,滑块m 1和木板m 2将保持相对静止,在地面摩擦力作用下一起做匀减速运动。
由牛顿第二定律212122()()m m g m m a μ+=+加速度变为22a g μ=即滑块的加速度变小,故A 正确,B 错误。
CD .如果12μμ< ,两物体将发生相对滑动,由牛顿第二定律,此时滑块m 1的加速度大小是1g μ,即滑块的加速度大小不变,故D 正确,C 错误。
故选AD 。
7.如图所示,一质量为M 、带有挂钩的小球套在倾角为θ的细杆上,恰能沿杆匀速下滑,小球所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力.若在小球下滑过程中在挂钩上加挂质量为m 的物体或改变倾角θ,则下列说法正确的是( )A .仅增大θ(θ<90°)时,小球被释放后仍能沿杆匀速下滑B .仅增大θ(θ<90°)时,小球被释放后将沿杆加速下滑C .θ不变,仅在挂钩上加挂物体时,小球被释放后将沿杆加速下滑D .θ不变,仅在挂钩上加挂物体时,挂钩对物体的拉力等于物体的重力【答案】BD【解析】【分析】【详解】AB .当球形物体沿细杆匀速下滑时,由力的平衡条件可知cos sin cos N F Mg Mg Mg θθμθ==解得 tan μθ=仅增大θ(θ<90°),则有球形物体的重力沿杆的分力大于杆对球形物体的摩擦力,小球被释放后沿杆加速下滑,选项A 错误,B 正确;CD .当挂上一质量为m 的物体时,以两物体整体为研究对象,沿杆向下的重力分力为1()sin F M m g θ=+当挂上一质量为m 的物体时,球形物体所受的摩擦力即沿杆向上的力,大小为2()cos f F F M m g μθ==+摩擦力增大,分析可知12F F =,因此球形物体仍沿细杆匀速下滑。