辽宁大连市第八中学上册运动和力的关系单元测试卷 (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)
1.一足够长的木板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/s 2,下判定错误的是
A .木板
B 的质量为1kg
B .当F =10N 时木板B 加速度为4m/s 2
C .滑块A 的质量为4kg
D .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 M
μμ-=
=- 由图示图象可知,图线的斜率
12186
a 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 M
μ=
- 可知:
13100611
μ⨯⨯=⨯- 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 11
B 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.
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
0116
s 0.6s 10
v t a =
== 位移
20
11
1.8m 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
212
A A L a t = 解得
0.2s A t =
达到底端的速度为
1100.2m/s A 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
212
B 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。 故选A 。
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=40N
B .N=87.2N ,f=9.6N
C .N=72.8N ,f=0N
D .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 ④ A 、如果N=50N ,f=40N ,则250
a=
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25
a=m/s 3
,满足③④式,故D 正确; 故选ABD.
4.如图所示,在一个倾角未知的、粗糙的、足够长的斜坡上,现给箱子一个沿坡向下的初速度,一段时间后箱子还在斜面上滑动,箱子和小球不再有相对运动,此时绳子在图中的位置(图中ob 绳与斜坡垂直,od 绳沿竖直方向)( )
A .可能是a 、b
B .可能是b 、c
C .可能是c 、d
D .可能是d 、e
【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】
设斜面的倾角为θ,绳子与斜面垂直线的夹角为β。据题意箱子和小球不再有相对运动,则它们的加速度相同。对箱子和小球整体作受力分析,易知:如果斜面对箱子的摩擦力小于整体的重力沿斜面的分力,整体将沿斜面向下做匀加速运动,且加速度小于g sin θ;如果斜面对箱子的摩擦力恰等于整体的重力沿斜面的分力,整体将沿斜面向下做匀速运动;如果斜面对箱子的摩擦力大于整体的重力沿斜面的分力,整体将沿斜面向下做匀减速运动。 再对小球作受力分析如图,根据牛顿第二定律分析如下: