A.整体在上滑的过程中处于失重状态
B.整体在上滑到最高点后将停止运动
C.两物块之间的摩擦力在上滑与下滑过程中大小相等
D.两物块之间的摩擦力在上滑过程中大于下滑过程
【参考答案】AC
2.(2017·哈尔滨三中模拟)如图所示,光滑水平面上放置着四个相同的木块,其中木块B与C之间用一轻弹簧相连,轻弹簧始终在弹性限度内。
现用水平拉力F拉B木块,使四个木块以相同的加速度一起加速运动,则以下说法正确的是()
A.一起加速过程中,C木块受到四个力的作用
B.一起加速过程中,D所受到的静摩擦力大小为
C.一起加速过程中,A、D木块所受摩擦力大小和方向相同
D.当F撤去瞬间,A、D木块所受静摩擦力的大小和方向都不变
【参考答案】BC
3.(2016·江苏泰州期末)如图所示,在光滑平面上有一静止小车,小车质量为M=5kg,小车上静止地放置着质量为m=1kg的木块,木块和小车间的动摩擦因数为μ=0.2,用水平恒力F拉动小车,下列关于木块的加速度am和小车的加速度aM,可能正确的有()
A.am=1m/s2,aM=1m/s2
B.am=1m/s2,aM=2m/s2
C.am=2m/s2,aM=4m/s2
D.am=3m/s2,aM=5m/s2
【参考答案】AC
【名师解析】隔离木块,分析受力,木块和小车恰不发生相对滑动时,它们有相同的加速度,由牛顿第二定律有μmg=mam,解得am=2m/s2。
木块和小车不发生相对滑动时,二者加速度相等,木块和小车发生相对滑动时,am=2m/s2,小车的加速度aM为大于2m/s2的任意值。
可能正确的是A和C。
4.(2016·河北省衡水中学调研)如图甲所示,A、B两物体叠放在一起放在光滑的水平面上,B物体从静止开始受到一个水平变力的作用,该力与时间的关系如图乙所示,运动过程中A、B始终保持相对静止。
则在0~2t0时间内,下列说法正确的是()
A.t0时刻,A、B间的静摩擦力最大,加速度最小
B.t0时刻,A、B的速度最大
C.0时刻和2t0时刻,A、B间的静摩擦力最大
D.2t0时刻,A、B离出发点最远,速度为0
【参考答案】BCD
5.如图所示,质量为M的长木板位于水平面上,质量为m的物块静止在长木板上,两者之间的动摩擦因数为μ,现对物块m施加水平向右的恒力F,若恒力F使长木板与物块出现相对滑动,施加力F的最小值为(重力加速度大小为g,物块与长木板之间的最大静摩擦力等于两者之间的滑动摩擦力)()。
A.μmg(1+M/m)
B.μmg(1+m/M)
C.μmg
D.μMg
【参考答案】BCD
6、(2018年江苏联考)如图所示为儿童乐园里一项游乐活动的示意图:
金属导轨倾斜固定,倾角为α,导轨上开有狭槽,内置一小球,球可沿槽无摩擦滑动,绳子一端与球相连,另一端连接一抱枕,小孩可抱住抱枕与之一起下滑,绳与竖直方向夹角为β,且β保持不变。
假设抱枕质量为m1,小孩质量为m2,小球、绳子质量及空气阻力忽略不计,则下列说法正确的是
A、分析可知α=β
B、小孩与抱枕一起做匀速直线运动
C、小孩对抱枕的作用力平行导轨方向向下
D、绳子拉力与抱枕对小孩作用力之比为(m1+m2)∶m2
【参照答案】AD
【名师解析】分析小孩与抱枕受力,受到竖直向下的重力和绳的拉力,其合力方向平行导轨,合力大小(m1+m2)gsinα,由牛顿第二定律,(m1+m2)gsinα=ma,小孩与抱枕一起做匀加速直线运动,加速度a=(m1+m2)gsinα,分析可知α=β,选项A正确B错误。
隔离小孩分析受力,小孩受到重力、抱枕对小孩作用力,合力方向平行导轨向下,由此可知,小孩对抱枕的作用力方向沿绳子向下,选项C错误。
绳子拉力等于(m1+m2)gcosα,抱枕对小孩作用力等于m2gcosα,绳子拉力与抱枕对小孩作用力之比为(m1+m2)∶m2,选项D正确。
7.(2016湖北武汉联考)如图1所示,在光滑水平面上叠放着甲、乙两物体。
现对甲施加水平向右的拉力F,通过传感器可测得甲的加速度a随拉力F变化的关系如图2所示。
已知重力加速度g=10m/s2,由图线可知()
A.甲的质量mA=2kg
B.甲的质量mA=6kg
C.甲、乙间的动摩擦因数μ=0.2
D.甲、乙间的动摩擦因数μ=0.6
【参照答案】BC
8.(2016福建名校联考)如图3所示,质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行,长木板放在水平地面上一直处于静止状态.若长木板ab与地面间的动摩擦因数为μ1,木块P与长木板ab间的动摩擦因数为μ2,则长木板ab受到地面的摩擦力大小为()
A.μ1MgB.μ1(m+M)g
C.μ2mgD.μ1Mg+μ2mg
【参照答案】C
【名师解析】质量为m的木块P在质量为M的长木板ab上滑行,M对m的摩擦力等于μ2mg,由牛顿第三定律可知,m对M的摩擦力大小等于μ2mg。
对M由平衡条件可得长木板ab受到地面的摩擦力大小为μ2mg。
9.(2016河北省联考)如图所示,木块A质量为1kg,木块B的质量为2kg,叠放在水平地面上,AB间的最大静摩擦力为1N,B与地面间的动摩擦系数为0.1,今用水平力F作用于B,则保持AB相对静止的条件是F不超过(g=10m/s2)()
A.3NB.4N
C.5ND.6N
【参照答案】D
10.(2016山东济南测试)如图所示,小球B放在真空容器A内,球B的直径恰好等于正方体A的边长,将它们以初速度v0竖直向上抛出,下列说法中正确的是()
A.若不计空气阻力,上升过程中,A对B有向上的支持力
B.若考虑空气阻力,上升过程中,A对B的压力向下
C.若考虑空气阻力,下落过程中,B对A的压力向上
D.若不计空气阻力,下落过程中,B对A没有压力
【参照答案】BD
【名师解析】将容器以初速度V0竖直向上抛出后,若不计空气阻力,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得到加速度为g,再以容器A为研究对象,上升和下落过程其合力等于其重力,则B对A没有压力,A对B也没有支持力.故A错误,D正确.若考虑空气阻力,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得到:
上升过程加速度大于g,再以球B为研究对象,根据牛顿第二定律分析:
B受到的合力大于重力,B除受到重力外,还应受到向下的压力.A对B的压力向下,故B正确.若考虑空气阻力,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得到:
下落过程加速度小于g,再以B为研究对象,根据牛顿第二定律分析:
A受到的合力小于重力,B除受到重力外,还应受到向上的力,即A对B的支持力向上,B对A的压力向下,故C错误.
二.计算题
1.(15分)(2016福建三校联考)如图所示,一平板车以某一速度v0匀速行驶,某时刻一货箱(可视为质点)无初速度地放置于平板车上,货箱离车后端的距离为l=3m,货箱放入车上的同时,平板车开始刹车,刹车过程可视为做a=4m/s2的匀减速直线运动。
已知货箱与平板车之间的摩擦因数为μ=0.2,g=10m/s2。
为使货箱不从平板上掉下,平板车匀速行驶的速度v0应满足什么条件?
【参照答案】v0≤6m/s。
又v=v0-at
为使货箱不从平板车上掉下来,应满足:
x车-x箱≤l
联立得v0≤
代入数据v0≤6m/s。
2.(2014江苏部分学校联考)薄木板长L=1m,质量M=9kg在动摩擦因数μ1=0.1的水平地面上向右滑行,当木板速度v0=2m/s时,在木板的右端轻放一质量m=1kg的小铁块(可视为质点)如图所示,当小铁块刚好滑到木板左端时,铁块和木板达到共同速度。
取g=10m/s2,求:
(1)从铁块放到木板上到它们达到相同速度所用的时间t;
(2)小铁块与木板间的动摩擦因数μ2。
【参照答案】
(1)1s
(2)0.08
(2)根据牛顿第二定律,有
(3分)
(1分)
解得
(2分)
【考点定位】考查牛顿运动定律、匀变速直线运动及其相关知识。
3.(2016洛阳联考)如图所示,质量为M=3kg的斜面体顶端放一质量为m=1kg的滑块(可以视为质点),在水平恒力F的作用下,斜面体和滑块一起从静止向左加速运动,斜面体和滑块相对静止,水平面与斜面间的动摩擦因数μ=0.4,斜面与滑块间光滑。
斜面倾角θ=37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。
(1)求水平恒力F的大小。
(2)若斜面体和滑块一起从静止向左加速运动0.4s时,斜面体突然停止,滑块离开斜面,最后又落在斜面上,求滑块落在斜面上时的动能大小。
【参照答案】
(1)46N
(2)14.625J
【名师解析】
(1)对滑块,由牛顿第二定律得:
F合=mgtan37°=ma
a=gtan37°=7.5m/s2
对斜面体和滑块整体,由牛顿第二定律得:
F-μ(M+m)g=(M+m)a
解得:
F=46N
又tanθ=
v2=v
+v
联立可解得v=
m/s
滑块落在斜面上时的动能Ek=
mv2=
J=14.625J
【考点定位】考查牛顿运动定律、匀变速直线运动、动能及其相关知识。
4.(16分)(2016苏北四市期末)如图甲所示,滑块与足够长的木板叠放在光滑水平面上,开始时均处于静止状态。
作用于滑块的水平力F随时间t变化图象如图乙所示,t=2.0s时撤去力F,最终滑块与木板间无相对运动。
已知滑块质量m=2kg,木板质量M=1kg,滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2。
求:
⑴t=0.5s时滑块的速度大小;
⑵0~2.0s内木板的位移大小;
⑶整个过程中因摩擦而产生的热量。
【名师解析】.⑴木板M的最大加速度
,滑块与木板保持相对静止时的最大拉力
(2分)
即F为6N时,M与m一起向右做匀加速运动
对整体分析有:
(1分)
(1分)
代入数据得:
(1分)
⑶对滑块:
0.5~2s,
0~2s时滑块的位移
在0~2sm与M相对位移
m(1分)
t=2s时木板速度
m/s(1分)
滑块速度
m/s(1分)
撤去F后,对M:
对m:
当滑块与木板速度相同时保持相对静止,即
解得
s(1分)