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文檔簡介

1、2. 如圖,在光滑水平面上有一質量為m1的足夠長的木板,其上疊放一質量為m2的木塊。假定木塊和木板之間t 增大的水平力F=kt( k 是常數) ,木板和木塊加速度的大小分別為a1和a2,下列反映a1和a2變化的圖線中正確的是()3如圖所示,A、 B 兩物塊疊放在一起,在粗糙的水平面上保持相對靜止地向右做勻減速直線運動,運動過程中 B 受到的摩擦力A方向向左,大小不變BC方向向右,大小不變DA方向向左,大小不變BC方向向右,大小不變DAB邊重合,如圖已知盤AB邊重合,如圖已知盤a 將桌布抽離桌面,加例 1 一小圓盤靜止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央桌布的一邊與桌的與桌布間的動摩擦因數為1,

2、盤與桌面間的動摩擦因數為2現突然以恒定加速度速度方向是水平的且垂直于AB邊若圓盤最后未從桌面掉下,則加速度a 滿足的條件是什么?(以g 表示重10. 如圖所示,一足夠長的木板靜止在光滑水平面上,一物塊靜止在木板上,木板和物塊間有摩擦。現用水平 力向右拉木板,當物塊相對木板滑動了一段距離但仍有相對運動時,撤掉拉力,此后木板和物塊相對于水平面的運動情況為()A物塊先向左運動,再向右運動B物塊向右運動,速度逐漸增大,直到做勻速運動C木板向右運動,速度逐漸變小,直到做勻速運動D木板和物塊的速度都逐漸變小,直到為零木板物塊A物塊先向左運動,再向右運動B物塊向右運動,速度逐漸增大,直到做勻速運動C木板向右

3、運動,速度逐漸變小,直到做勻速運動D木板和物塊的速度都逐漸變小,直到為零木板物塊拉力14.質量為m=1.0 kg 的小滑塊(可視為質點)放在質量為m=3.0 kg 的長木板的右端,木板上表面光滑,木板與地面之間的動摩擦因數為 =0.2,木板長L=1.0 m 開始時兩者都處于靜止狀態,現對木板施加水平向右的恒力F=12 N,如圖 3-12 所示,為使小滑塊不掉下木板,試求 :(g 取10 m/s如圖 3-12 所示,為使小滑塊不掉下木板 木板所受摩擦力的大小; 使小滑塊不從木板上掉下來,木板初速度的最大值(1)水平恒力F 作用的最長時間(1)水平恒力F 作用的最長時間;(2)水平恒力F 做功的最

4、大值.10如圖9 所示,一足夠長的木板靜止在光滑水平面上,一物塊靜止在木板上,木板和物塊間有摩擦現用水平力向右拉木板,當物塊相對木板滑動了一段距離但仍有相對運動時,撤掉拉力,此后木板和物塊相對于水平 面的運動情況為()A物塊先向左運動,再向右運動 B 物塊向右運動,速度逐漸增大,直到做勻速運動 C木板向右運動,速度逐漸變小,直到做勻速運動 D 木板和物塊的速度都逐漸變小,直到為零M 為 2.0 kg,與水平地面阻力忽略不計,物體質量m 為 M 為 2.0 kg,與水平地面阻力忽略不計,物體質量m 為 0.5 kg,物體與小車間的動摩擦因數為0.3,則:圖 18(1)小車在外力作用下以1.2 m

5、/s2的加速度向右運動時,物體受摩擦力多大?(2)欲使小車產生a 3.5 m/s2的加速度,需給小車提供多大的水平推力?(3)若要使物體m 脫離小車,則至少用多大的水平力推小車?(4)若小車長L 1 m, 靜止小車在8.5 N 水平推力作用下,物體由車的右端向左滑動,則滑離小車需多長時間?(物體m 看作質點) 0.4. 質16如圖所示,木板長L 1.6m,質量M 0.4. 質量 m 1.0kg 的小滑塊(視為質點)放在木板的右端,開始時木板與物塊均處于靜止狀態,現給木板以向右的初2速度,取g 10m/s ,求:17如圖所示,質量為m 1kg,長為L 2.7m 的平板車,其上表面距離水平地面的高

6、度為h 0.2m,以速度v0 4m/s 向右做勻速直線運動,A、 B 是其左右兩個端點從某時刻起對平板車施加一個大小為5N 的水平向左的恒力F, 并同時將一個小球輕放在平板車上的P 點 ( 小球可視為質點,放在P 點時相對于地面的速度為零) ,PB L. 經過一段時間,小球從平板車上脫離后落到地面上不計所有摩擦力,g 取 10m/s2. 求:3小球從放到平板車上開始至落到地面所用的時間;小球落地瞬間平板車的速度13如圖所示,有一塊木板靜止在光滑且足夠長的水平面上,木板質量M 4kg,長L 1.4m,木板右端放著一個小滑塊小滑塊質量為m 1kg,其尺寸遠小于L. 小滑塊與木板間的動摩擦因數 0.

7、4 , g 10m/s2.現用恒力F 作用于木板M上,為使m能從M上滑落,F 的大小范圍是多少?其他條件不變,若恒力F 22.8N 且始終作用于M上,最終使m能從M上滑落,m在M上滑動的時間是多少?18如圖所示,一塊質量為m,長為L 的均質長木板放在很長的光滑水平桌面上,板的左端有一質量為m 的小物體(可視為質點), 物體上連接一根很長的細繩,細繩跨過位于桌邊的定滑輪某人以恒定的速度v 向下拉繩,物體最多只能到達板的中點,已知整個過程中板的右端都不會到達桌邊定滑輪處試求:(1)當物體剛到達木板中點時木板的位移;(2)若木板與桌面之間有摩擦,為使物體能達到板的右端,板與桌面之間的動摩擦因數應滿足

8、什么條件?例 1 如圖 1 所示,光滑水平面上放置質量分別為m、 2m的物塊A和木板B, A、 B間的最大靜摩擦力為 mg,現用水平拉力F 拉B,使A、 B 以同一加速度運動,求拉力F 的最大值。變式 1 例 1 中若拉力F 作用在 A上呢?如圖2 所示。變式 2 在變式 1 變式 2 在變式 1 的基礎上再改為:B 與水平面間的動摩擦因數為(認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力),使A、 B 以同一加速度運動,求拉力F 的最大值。例 2 如圖 3 所示,質量M=8kg 的小車放在光滑的水平面上,在小車右端加一水平恒力F, F=8N,當小車速度達到 1 5m/s 時, 在小車的前端輕輕放上一大小不計

9、、質量m=2kg 的物體, 物體與小車間的動摩擦因數 =0 2,小車足夠長,求物體從放在小車上開始經t =1 5s 通過的位移大小。(g 取10m/s2)練習 1 如圖 4 所示, 在水平面上靜止著兩個質量均為m=1kg、 長度均為L=1 5m的木板A和 B, A、 B間距s=6m,在A的最左端靜止著一個質量為M=2kg 的小滑塊C,A、B與 C之間的動摩擦因數為1=02,A、B 與水平地面之間的動摩擦因數為 2=0 1。最大靜摩擦力可以認為等于滑動摩擦力。現在對C 施加一個水平向右的恒力 F=4N, A和 C開始運動,經過一段時間A、 B相碰,碰后立刻達到共同速度,C瞬間速度不變,但A、 B

10、并不粘連,求:經過時間t =10s 時 A、 B、 C的速度分別為多少?(已知重力加速度g=10m/s2),在練習 2 如圖 5 所示,質量M=1kg 的木板靜止在粗糙的水平地面上,木板與地面間的動摩擦因數,在木板的左端放置一個質量m=1kg、大小可以忽略的鐵塊,鐵塊與木板間的動摩擦因數,取g=10m/s2,試求:( 1)若木板長L=1m,在鐵塊上加一個水平向右的恒力F=8N,經過多長時間鐵塊運動到木板的右端?( 2)若在鐵塊上施加一個大小從零開始連續增加的水平向右的力F,通過分析和計算后,請在圖6 中畫出鐵塊受到木板的摩擦力f2隨拉力F大小變化的圖象。(設木板足夠長)解析:主要考查摩擦力和牛

11、頓第二定律。木塊和木板之間相對靜止時,所受的摩擦力為靜摩擦力。在達到kt最大靜摩擦力前,木塊和木板以相同加速度運動,根據牛頓第二定律a1a2。木塊和木板相對m1 m2運動時,a1m10. 答: B C解:對于物塊,由于運動過程中與木板存在相對滑動,且始終相對木板向左運動,因此木板對物塊的摩擦力向右,所以物塊相對地面向右運動,且速度不斷增大,直至相對靜止而做勻速直線運動,B 正確;撤掉拉力后,對于木板,由作用力與反作用力可知受到物塊給它的向左的摩擦力作用,則木板的速度不斷減小,直到二者相對靜止,而做勻速運動,C 正確;由于水平面光滑,所以不會停止,10. 答: B C解:對于物塊,由于運動過程中

12、與木板存在相對滑動,且始終相對木板向左運動,因此木板對物塊的摩擦力向右,所以物塊相對地面向右運動,且速度不斷增大,直至相對靜止而做勻速直線運動,B 正確;撤掉拉力后,對于木板,由作用力與反作用力可知受到物塊給它的向左的摩擦力作用,則木板的速度不斷減小,直到二者相對靜止,而做勻速運動,C 正確;由于水平面光滑,所以不會停止,D 錯誤。14.解析:(1)撤力前木板加速,設加速過程的位移為x1,加速度為a1,加速運動的時間為t1;撤力后木板減速,設減速m1m2【解析】:考查牛頓運動定律處理連接體問題的基本方法,簡單題。對于多個物體組成的物體系統,若系統內各個物體具有相同的運動狀態,應優先選取整體法分

13、析,再采用隔離法求解。取A、 B 系統整體分析有f地A = (mAmB)g(mAmB )a,a=g,B與A具有共同的運動狀態,取 B為研究對象,由牛頓第二定律有:fAB = mBg mBa 常數 ,物體 B做速度方向向右的勻減速運動,故而加速度方向向左。例 1 本題涉及到圓盤和桌布兩種運動,先定性分析清楚兩者運動的大致過程,形成清晰的物理情景,再尋找相互間的制約關系,是解決這一問題的基本思路。為零的勻加速直線運動。桌布從圓盤下抽出后,圓盤由于受到桌面對它的摩擦力a1,則根據牛頓運動定律有x1x為零的勻加速直線運動。桌布從圓盤下抽出后,圓盤由于受到桌面對它的摩擦力a1,則根據牛頓運動定律有過程的

14、位移為x2,加速度為a2,減速運動的時間為t2.由牛頓第二定律得撤力前:F (m+M)g=Ma1(1 分 )42解得a1m/s (1 分 )3撤力后:(m+M)g=Ma2(1 分 )82解得a2m/s (1 分 )31212x1a1t1 , x2a2t2 (1 分 )22為使小滑塊不從木板上掉下,應滿足x1+x2 L(1分 )又 a1t1=a2t2(1 分 )由以上各式可解得t1 1 s所以水平恒力作用的最長時間為1 s.(1 分 )12142(2)由上面分析可知,木板在拉力F 作用下的最大位移x1a1t11m m (1 分 )1 2 112 33可得 F 做功的最大值W Fx1 12 J 8

15、J. (1 分 )答案 :(1)1 s (2)8 J10解析:物塊相對于木板滑動,說明物塊的加速度小于木板的加速度,撤掉拉力后木板向右的速度大于物塊向右的速度,所以它們之間存在滑動摩擦力,使木塊向右加速,木板向右減速,直至達到向右相同的速度,所以B、 C 正確答案: BC解析: (1)m 與 M 間最大靜摩擦力F1 mg 1.5 N,當m 與 M 恰好相對滑動時的加速度為:F1F 1 mam, am m 1.50.5m/s2 3 m/s2,則當 a 1.2 m/sa 物體 3 a 物體 3 m/sa 相對 (3.5 3) m/s2 0.5 m/s212由L 2a 相對 t ,得 t 2 s.答

16、案: (1)0.6 N(2)8.5 N(3)7.5 N (4)2 s16 答案 (1)20N (2)4m/s 解析 (1) 木板與地面間壓力大小等于( M m)g所受摩擦力F ma 0.5 1.2 N 0.6 N(2)當 a 3.5 m/s2時, m 與 M 相對滑 動,摩擦力Ff mam 0.5 3 N 1.5 N隔離 M 有F Ff MaF Ff Ma 1.5 N 2.0 3.5 N 8.5 N(3)當a 3 m/s2時 m 恰好要滑動F (M m)a 2.5 3 N 7.5 N2(4)當 F 8.5 N 時,a 3.5 m/s故木板所受摩擦力Ff ( M m) g 20NFf2(2) 木

17、板的加速度a M 5m/s2v2v20 0 2ax 得v02ax 4m/s即木板初速度的最大值是4m/s.17答案 (1)2.0s (2)6m/s,方向向左 解析 (1) 對平板車施加恒力F 后,平板車向右做勻減速直線運動,加速度大小為a 5m/s2m平板車速度減為零時,向右的位移v202Ls0 2a 1.6m20N (2)2s 解析 (1) 小滑塊與木塊間的滑動摩擦力F FN mg.小滑塊在滑動摩擦力F 作用下向右做勻加速運動的加速度a1 m g 4m/s2.木板在拉力F 和滑動摩擦力F 作用下向右做勻加速運動的加速度F Fa2,M使m能從A上滑落的條件為a2a1,即 F F F,Mm解得F

18、 (M m) g 20N.(2) 設 m在 M上面滑行的時間為t ,恒力F 22.8N,木板的加速度a2(2) 設 m在 M上面滑行的時間為t ,恒力F 22.8N,木板的加速度1212動位移s12a1t ,木板在時間t 內運動的位移s22a2t,又s2s1L,解得t 2s.18 【解析】(1)m 18 【解析】(1)m 與m 相對滑動過程中m 做勻速運動,有:vt s1 1 TOC o 1-5 h z m 做勻加速運動,有:2vts2 s1s2L/2 聯立以上三式解得:s2L/2(2)設 m 與 m 之間動摩擦因數為1當桌面光滑時有:m g 1 ma1 2v 2a1s2 2mv由 解得:1

19、gm L如果板與桌面有摩擦,因為m 與桌面的動摩擦因數越大,m 越易從右端滑下,所以當m 滑到 m 右端兩者剛好共速時該動摩擦因數最小,設為2對 m 有:ma2 m g 1 (m m)g 2 v2t s2 v2 2a2s2對 m 有: vt s1 s1 s2 L 2聯立解得:2mv2mv2(m 2mv2(m m)gL所以桌面與板間的動摩擦因數例 1 分析: 為防止運動過程中A落后于B( A不受拉力F 的直接作用,靠A、 B間的靜摩擦力加速),A、 B一起加速的最大加速度由A決定。解答: 物塊 A能獲得的最大加速度為: A、 B 一起加速運動時,拉力F 的最大值為:變式 1 解答: 木板 B 能

20、獲得的最大加速度為:。 A、 B 一起加速運動時,拉力F 的最大值為:變式 2 解答: 木板 B 能獲得的最大加速度為:設A、 B 一起加速運動時,拉力F 的最大值為Fm,則:解得:例 2 解答: 物體放上后先加速:a1= g=2m/s2此時小車的加速度為:當小車與物體達到共同速度時:v 共 =a1t 1=v0+a2t 1解得: t 1=1s, v 共 =2m/s以后物體與小車相對靜止:(,物體不會落后于小車)物體在 t =1 5s 內通過的位移為:s=a1t 12+v 共( tt 1)+a3(t t 1)2=21m練習 1 解答: 假設力 F 作用后A、 C一起加速,則:而 A而 A能獲得的最大加速度為:假設成立在 A、 C滑行6m的過程中: v1=2m/sA、 B相碰過程,由動量守恒定律可得:mv1=2mv2 v2=1m/s此后 A、 C相對滑動:,故C勻速運動;,故

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