山东莱阳市第一中学上册运动和力的关系检测题(WORD版含答案)
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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 .①④
C .①②
D .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F mg
B .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 m
D .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
3F mg
μ=
, 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3F mg
μ=,解得 24F a m
=, 故C 项错误;
D.对8个滑块,有
8F mg ma μ'-=, 解得
4g
a μ'=
再以6、7、8三个小滑块作为整体,由牛顿第二定律有
34
F F ma ''==
, 故D 项正确;
3.一足够长的木板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 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 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
2
110.2310
104m/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
2
2m/s
A
Mg
a g
M
μ
μ
===
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.
4.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
1
cos37sin37
mg mg ma
μ︒+︒=
解得
2
1
10m/s
a=
煤块A达到与传送带共速的时间
1
1
6
s0.6s
10
v
t
a
===
位移