物理 力与运动的关系

（2）当 F=30N 或 40N 时，A、B 加速度分别各为多少？
5．如图所示，质量 m＝2 kg 的物体静止于水平地面的 A 处，A、B 间距 L＝20 m。用大小 为 30 N，沿水平方向的外力拉此物体，经 t0＝2 s 拉到 B 处．（取 g＝10 m/s2） (1) 求物体与地面间的动摩擦因数 μ； (2) 用大小为 30 N，与水平方向成 37°的力斜向上拉此物体，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. (已知 cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6)
3、水平面上有一带圆弧形凸起的长方形木块 A，木块 A 上
F
B
的物体 B 用绕过凸起的轻绳与物体 C 相连，B 与凸起之间的
绳是水平的。用一水平向左的拉力 F 作用在物体 B 上，恰使 物体 A、B、C 保持相对静止，如图。已知物体 A、B、C 的
A
C
质量均为 m，重力加速度为 g，不计所有的摩擦，则拉力 F
应为多大？
4．如图 8—4 所示，质量分别为 15kg 和 5kg 的长方形物体 A 和 B 静止叠放在水平桌面上.A 与桌面以及 A、B 间动摩擦因数分别为 μ1=0.1 和 μ2=0.6，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 问：（1）水平作用力 F 作用在 B 上至少多大时，A、B 之间能发生相对滑动？
9. 如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力 传感器相连，细绳水平。t=0 时，木板开始受到水平外力 F 的作用，在 t=4s 时撤去外力。细 绳对物块的拉力 f 随时间 t 变化的关系如图（b）所示，木板的速度 v 与时间 t 的关系如图（c） 所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取 g=10m/s2。由题给数据可以得出
A．
B．
C．
D．
11．如图所示，一弹簧一端固定在倾角为 37°的光滑斜面的底端，另一端拴住质量为 m1＝4 kg 的物块 P，Q 为一质量为 m2＝8 kg 的重物，弹簧的质量不计，劲度系数 k＝600 N/m，系 统处于静止状态，现给 Q 施加一个方向沿斜面向上的力 F，使它从静止开始沿斜面向上做 匀加速运动，已知在前 0.2 s 时间内 F 为变力，0.2 s 以后 F 为恒力，已知 sin 37°＝0.6，g＝ 10 m/s2，求力 F 的最大值与最小值．
15．如图所示，传送带的水平部分长为 L，运动速率恒为 v，在其左端无初速放上木块，若
木块与传送带间的动摩擦因数为 μ，则木块从左到右的运动时间可能是( )
A．Lv＋2μvg
B．Lv
C．
2L μg
D．2vL
16．如图所示，传送带与地面夹角 θ＝37°，从 A 到 B 长度为 L＝16 m，传送带 v0＝10 m/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＝0.5 kg 的黑色煤块，它与传 送带之间的动摩擦因数为 μ＝0.5。煤块在传送带上经过会留下黑色痕迹。已知 sin 37°＝0.6， g＝10 m/s2，求：
专题三 力与运动的关系
【核心概念】 1．描述物体运动时，可以根据研究的方便，任意选择参考系。但是，在 应用牛顿运动定律研究运动和力的关系时，却不能任意选择参考系。例 如，在火车车厢内有一个光滑的水平桌面，桌上有一个小球。旁边的乘 客观察到，如果火车在水平铁轨上做匀速直线运动，小球在桌面上保持 静止。如果火车做加速直线运动，小球就会由静止开始向后靠近乘客。 下列说法正确的是
()
A.t0 时刻,A、B 间静摩擦力最大
B.t0 时刻 B 速度最大
C.2t0 时刻,A、B 间静摩擦力最大
D.2t0 时刻,A、B 位移最大
3.如图所示，不计绳的质量以及绳与滑轮的摩擦，物体 A 的质量为
M，水平面光滑．当在绳的 B 端挂一质量为 m 的物体且重力加速
度为 g,物体 A 的加速度为 a1，当在绳的 B 端施以 F＝mg 的竖直向
B．c 点位置人处于超重状态 D．d 点的加速度小于 f 点的加速度
13．应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。例如平伸手掌 托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出。对此现象分析正确的是 A．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态 B．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态 C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度 D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度
A. 木板的质量为 1kg B. 2s~4s 内，力 F 的大小为 0.4N C. 0~2s 内，力 F 的大小保持不变 D. 物块与木板之间的动摩擦因数为 0.2
10. 如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块 P，系统处于静止状态，现用一 竖直向上的力 F 作用在 P 上，使其向上做匀加速直线运动，以 x 表示 P 离开静止位置的位 移，在弹簧恢复原长前，下列表示 F 和 x 之间关系的图像可能正确的是
A．运动员向下运动(B→C)的过程中，先失重后超重，对板 的压力先减小后增大
B．运动员向下运动(B→C)的过程中，先失重后超重，对板 的压力一直增大
C．运动员向上运动(C→B)的过程中，超重，对板的压力先增大后减小 D．运动员向上运动(C→B)的过程中，超重，对板的压力一直减小
【综合应用】
8. 如图，水平地面上有三个靠在一起的物块 P、Q 和 R，质量
12. 图甲是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，点 O 表示人的重心．图乙是根 据传感器采集到的数据画出的 F－t 图线，两图中 a～g 各点均对应，其中有几个点在图甲中 没有画出．取重力加速度 g＝10 m/s2，根据图象分析可知( )
A．人的重力为 1 500 N C．e 点位置人处于失重状态
14．如图所示，A、B 两物块的质量分别为 2m 和 m，静止叠放在水平地面上．A、B 间的动 摩擦因数为 μ，B 与地面间的动摩擦因数为 12μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 为 g.现对 A 施加一水平拉力 F，则( ) A．当 F＜2μmg 时，A、B 都相对地面静止 B．当 F＝52μmg 时，A 的加速度为 13μg C．当 F＞3μmg 时，A 相对 B 滑动 D．无论 F 为何值，B 的加速度不会超过 12μg
分别为 m、2m 和 3m，物块与地面间的动摩擦因数都为 μ。用大
小为 F 的水平外力推动物块 P，记 R 和 Q 之间相互作用力与 Q
与 P 之间相互作用力大小之比为 k。下列判断正确的是
A．若 μ≠0，则 k= 5 6
B．若 μ≠0 ，则 k = 3 5
C．若 μ=0，则 k = 1 2
D．若 μ=0，则 k = 3 5
A．地面上的观察者所看到的现象符合牛顿第一定律 B．地面上的观察者所看到的现象不符合牛顿第一定律 C．火车上的乘客所看到的现象符合牛顿第一定律 D．火车上的乘客所看到的现象不符合牛顿第一定律
2.A、B 两物体叠放在一起.放在光滑的水平面上,从静止开始受到一变力的作用,该力与时间
的关系如图所示,A、B 始终相对静止,则下列说法不正确的是
(1)煤块从 A 到 B 的时间； (2)煤块从 A 到 B 的过程中传送带上形成痕迹的长度。
17．如图所示，质量 M=8.0kg 的小车停放在光滑水平面上，在小车右端施加一水平恒力 F=8.0N。当小车向右运动速度达到 v=3.0m/s 时，在小车的右端轻放一质量 m=2kg 的小物 块，物块与小车间的动摩擦因数 μ=0.2，假定小车足够长，问： （1）经过多长时间物块停止与小车间的相对运动？ （2）小物块从放在车上开始经过 t0=3.0s 所通过的位移是多少？(g=10m/s2)
Fra Baidu bibliotek
下的拉力作用时，A 的加速度为 a2，则 a1 与 a2 的大小关系
A．a1＝a2
B．a1>a2 C．a1<a2
D．无法确定
4．一气球自身质量不计，载重为 G，并以加速度 a 加速上升，欲使气球以同样大小的加速
度加速下降，气球的载重应增加（
）
2Ga
A.
g
Ga
B.
g
Ga
C.
g−a
2Ga
D.
g−a
5．如图 A 所示，一质量为 m 的物体系于长度分别为 l1、l2 的两根细线上，l1 的一端悬挂在 天花板上，与竖直方向夹角为 θ，l2 水平拉直，物体处于平衡状态。 （1）现将 l2 线剪断，求剪断瞬间物体的加速度。 （2）若将图 A 中的细线 l1 改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图 B 所示，其他条件不变 求将 l2 剪断瞬间物体的加速度
【巩固训练】
1.如图所示，A、B 两物体叠放在一起沿倾角为 θ 的斜面共同加速下滑，已知它们的质量分
别为 mA 和 mB，A 与 B 之间、B 与斜面之间的动摩擦因数分别为 μ1
和 μ2，则 A、B 之间的摩擦力大小为
A.0
B.μ1mAgcosθ
C.μ2mAgcosθ
D. mA gsinθ
2. 如图所示，在光滑的水平面上放着质量为 M 的木板，在木板的左端有一个质量为 m 的木 块，在木块上施加一个水平向右的恒力 F，木块与木板由静止开始运动，经过时间 t 分 离．下列说法正确的是( ) A．若仅增大木板的质量 M，则时间 t 增大 B．若仅增大木块的质量 m，则时间 t 增大 C．若仅增大恒力 F，则时间 t 增大 D．若仅增大木块与木板间的动摩擦因数，则时间 t 增大
θ l1 l2
图A
l1 θ l2
图B
6．如图，小车 A 沿倾角为 θ 的光滑斜面滑下，在小车的水平台面上
B
有一个质量为 m 的物体 B，如 B 对 A 没有发生相对运动，求 B 受的
A
A 的支持力 N 和摩擦力 f． θ
7．如图所示，运动员“3 m 跳板跳水”运动的过程可简化为：运动 员走上跳板，将跳板从水平位置 B 压到最低点 C，跳板又将运动 员竖直向上弹到最高点 A，然后运动员做自由落体运动，竖直落 入水中．跳板自身重力忽略不计，则下列说法正确的是( )