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1、,培优提升练,第四章运动和力的关系,培优提升练第四章运动和力的关系,一、选择题1.(多选)(2019泰安市高一上期末)如图1甲所示，光滑水平地面上停放着一辆表面粗糙的平板车，质量为M，与平板车上表面等高的平台上有一质量为m的滑块以水平初速度v0向着平板车滑来，从滑块刚滑上平板车开始计时，之后它们的速度随时间变化的图像如图乙所示，t0是滑块在车上运动的时间，重力加速度为g，则以下说法正确的是,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,A.滑块最终滑离平板车B.滑块与平板车上表面间的动摩擦因数为C.滑块与平板车的质量之比mM12D.平板车上表面的长度为 v0t0,图1,一、选择题123456
2、7891011A.滑块最终滑离平板车图,解析由题图乙可知，滑块运动到平板车最右端时，速度大于平板车的速度，所以滑块将离开平板车，故A正确；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析由题图乙可知，滑块运动到平板车最右端时，速度大于平板车,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,1234567891011,2.(2019烟台一中模拟)如图2所示，一固定斜面上两个质量相同均为m的小物块A和B紧挨着匀加速下滑，A与B的接触面光滑.已知A与斜面之间的动摩擦因数为1tan，B与斜面之间的动摩擦因数2 tan，斜面倾角为，重力加速度为g.下滑过程中A、B间弹力的大小为,1,2,3,4,5
3、,6,7,8,9,10,11,图2,2.(2019烟台一中模拟)如图2所示，一固定斜面上两个质,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,1234567891011,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,1234567891011,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析设PQ西边有n节车厢，每节车厢的质量为m，则Fnma,联立得3n2k，由此式可知n只能取偶数，当n2时，k3，总节数为N5当n4时，k6，总节数为N10当n6时，k9，总节数为N15当n8时，k12，总节数为N20，故选项B、C正确.,1234567891011解析设PQ西边有n节车厢，每节车,4.
4、(2019南京市模拟)如图3所示，O点是竖直圆环的顶点，Oc是圆环直径，Oa和Ob是两条不同倾角的弦.在Oc、Oa、Ob弦上各放置一个光滑的面，一个质点从O点由静止释放，先后分别沿Oc、Oa、Ob下滑，关于质点到达a、b、c三点的时间，下列说法正确的是A.最短的是a点 B.最短的是b点C.最长的是c点 D.时间都相同,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,图3,4.(2019南京市模拟)如图3所示，O点是竖直圆环的顶点,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,1234567891011,5.(多选)(2019全国卷)如图4(a)，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细
5、绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平.t0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t4 s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10 m/s2.由题给数据可以得出A.木板的质量为1 kgB.24 s内，力F的大小为0.4 NC.02 s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0.2,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,图4,5.(多选)(2019全国卷)如图4(a)，物块和木板叠,解析由题图(c)可知木板在02 s内处于静止状态，再结合题图(b)中细绳对物
6、块的拉力f在02 s内逐渐增大，可知物块受到木板的摩擦力逐渐增大，故可以判断木板受到的水平外力F也逐渐增大，选项C错误；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析由题图(c)可知木板在02 s内处于静止状态，再结合,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,由于不知道物块的质量，所以不能求出物块与木板之间的动摩擦因数，选项D错误.,1234567891011由于不知道物块的质量，所以不能求出,6.如图5，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态.现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限
7、度内).与稳定在竖直位置时相比，小球的高度,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,A.一定升高B.一定降低C.保持不变D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定,图5,6.如图5，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡,解析设橡皮筋原长为l0、劲度系数为k，小球在竖直位置静止时，橡皮筋长度为l，加速时长度为l且与竖直方向夹角为.由胡克定律可知，静止时k(ll0)mg，加速时小球受力分析如图所示，由牛顿第二定律可知k(ll0)cos mg，则k(ll0)k(ll0)cos lcos ll0(1cos)即lcos l，所以小球高度一定升高，故选项A正确.,1,2,3,4,5,6,7,
8、8,9,10,11,解析设橡皮筋原长为l0、劲度系数为k，小球在竖直位置静止时,7.(多选)如图6所示，水平传送带以速度v1匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t0时刻P在传送带左端具有速度v2，P与定滑轮间的绳水平，tt0时刻P离开传送带.不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长.正确描述小物体P速度随时间变化的图像可能是,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,图6,7.(多选)如图6所示，水平传送带以速度v1匀速运动，小物体,解析若v1v2，且P受到的滑动摩擦力大于Q的重力，则可能先向右匀加速，加速至v1后随传送带一起向右匀速，此过程如图B所示，故B正确.若v1v2，且
9、P受到的滑动摩擦力小于Q的重力，此时P一直向右减速，减速到零后反向加速.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析若v1v2，且P受到的滑动摩擦力大于Q的重力，则可能,8.(多选)(2019河源市模拟)有一固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与车顶相连，小球某时刻正处于如图7所示状态，设斜面对小球的支持力为FN，细绳对小球的拉力为FT，关于此时小球的受力情况，下列说法正确的是,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,图7,A.若小车向左运动，FN可能为0B.若小车向左运动，FT可能为0C.若小车向右运动，FN不可能为0D.若小车向右运动，FT不可能为0,8.(多
10、选)(2019河源市模拟)有一固定斜面的小车在水平,解析若小车向左做减速运动，则加速度向右，小球受重力及细绳的拉力可以使小球的加速度与小车相同，故此时FN为0；若小球向左加速运动，则加速度向左，此时重力与斜面的支持力可以使合力向左，则绳子的拉力FT为0；同理可知当小车向右运动时，也可能做加速或减速运动，故加速度也可能向右或向左，故FN和FT均可以为0.故选A、B.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析若小车向左做减速运动，则加速度向右，小球受重力及细绳的,二、非选择题9.公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离.当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停
11、下而不会与前车相碰.通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s.当汽车在晴天干燥沥青路面上以108 km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120 m.设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的.若要求安全距离仍为120 m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度.答案20 m/s,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,二、非选择题1234567891011,解析设路面干燥时，汽车与地面间的动摩擦因数为0，刹车时汽车的加速度大小为a0，安全距离为s，反应时间为t0，由牛顿第二定律和运动学公式得0mgma0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,式中，m和v0分别为
12、汽车的质量和刹车前的速度.设在雨天行驶时，汽车与地面间的动摩擦因数为，依题意有,解析设路面干燥时，汽车与地面间的动摩擦因数为0，刹车时汽,设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a，安全行驶的最大速度为v，由牛顿第二定律和运动学公式得mgma,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,联立式并代入题给数据得v20 m/s(72 km/h).,设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a，安全行驶的最大速度为,10.(2019四川棠湖中学高一上期末)如图8所示，质量M2.0 kg的薄木板静止在水平桌面上，薄木板上放有质量m1.0 kg的小铁块(可视为质点)，它离木板左端的距离为L0.25 m，铁块与
13、木块间的动摩擦因数为0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现用一水平向右的拉力作用在木板上，使木板和铁块由静止开始运动，g取10 m/s2.,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,图8,(1)若桌面光滑，拉力大小恒为F14.8 N，求小铁块运动的加速度大小；答案1.6 m/s2,10.(2019四川棠湖中学高一上期末)如图8所示，质量M,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析小铁块受到的最大静摩擦力Ffmaxmg0.21.010 N2 N，,假设小铁块相对木板静止，根据牛顿第二定律有,所以小铁块不会相对长木板滑动，小铁块运动的加速度大小a1.6 m/s2.,123456
14、7891011解析小铁块受到的最大静摩擦力Ff,(2)若木板以4.0 m/s2的加速度从铁块下向右抽出，求抽出过程所经历的时间t；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,答案0.5 s,(2)若木板以4.0 m/s2的加速度从铁块下向右抽出，求抽,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析木板和小铁块发生相对运动，对小铁块，根据牛顿第二定律，有mgma1a1g2 m/s2抽出经历时间为t，,Lx2x1解得t0.5 s.,1234567891011解析木板和小铁块发生相对运动，L,(3)若桌面与薄木板间的动摩擦因数也为，则拉力F2的大小满足什么条件才能将木板从铁块下抽出？,1
15、,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,答案F212 N,解析对木板：根据牛顿第二定律有F2mg(Mm)gMa板木板从小铁块下抽出的条件：a板am，,解得F212 N.,(3)若桌面与薄木板间的动摩擦因数也为，则拉力F2的大小满,11.(2020广东执信中学高一期末)如图9，水平地面上紧靠粗糙水平台依次排放着A、B两木板，A、B的长度均为L5 m、质量均为M1.5 kg，其上表面与平台相平，A与平台和B均接触但不粘连.现有一质量m3 kg、可视为质点的滑块C，从平台上距平台右侧的距离d2.5 m处，以大小v08 m/s、方向水平向右的初速度向右滑动.已知C与平台间、C与木板A、B间的动摩
16、擦因数均为10.3，A、B与地面间的动摩擦因数均为20.1，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g10 m/s2.求：(1)滑块C刚滑上A板时的速度大小；答案7 m/s,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,图9,11.(2020广东执信中学高一期末)如图9，水平地面上紧,解析C在水平台上做匀减速直线运动，由运动学规律有：v12v022a1d，由牛顿第二定律有：1mgma1，代入数据解得：a13 m/s2，v17 m/s；,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析C在水平台上做匀减速直线运动，123456789101,(2)滑块C刚滑离A板时，B板的速度大小；答案1 m
17、/s,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,(2)滑块C刚滑离A板时，B板的速度大小；123456789,解析滑块C在木板A上滑动时的加速度仍为a1，设木板A、B的加速度为a2，对A、B有：1mg2(m2M)g2Ma2，代入数据得：a21 m/s2，设C在A上运动的时间为t1，,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,代入数据解得：t11 s或t12.5 s(舍去)C滑上B时，A、B分离.设C离开A时的速度为vC，木板A、B的速度分别为vA和vB，vCv1a1t14 m/s，vAvBa2t11 m/s；,解析滑块C在木板A上滑动时的加速度仍为a1，设木板A、B的,(3)从滑块
18、C滑上A板到C与B板相对静止的过程中，B板发生的位移大小.答案1.375 m,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,(3)从滑块C滑上A板到C与B板相对静止的过程中，B板发生的,解析C在B上滑动时，C的加速度仍为a1，设B的加速度为a3，对B有：1mg2(mM)gMa3，代入数据得：a33 m/s2，设经过时间t2，B、C达到共同速度v，则有：vvCa1t2vBa3t2，代入数据得：t20.5 s，v2.5 m/s，,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,解析C在B上滑动时，C的加速度仍为a1，设B的加速度为a3,本课结束,更多精彩内容请登录：,本课结束更多精彩内容请登录：www.xinjiaoyu.co,
