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1、第三章第3讲 牛顿运动定律的综合应用1(2016江苏物理)(多选)如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中(BD)A桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大D若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面解析将桌布从鱼缸下拉出的过程,鱼缸相对桌布向左运动,因此桌布对它的摩擦力方向向右,A项错误。设动摩擦因数为,鱼缸在桌布对它的滑动摩擦力的作用下做初速度为零的匀加速运动,加速度大小为g,设经过t1时间鱼缸滑离桌布,滑离时的速度为v,则vgt1;鱼缸滑到桌面上后
2、,做匀减速运动,加速度大小也为g,因此鱼缸在桌面上运动的时间t2,因此t1t2,B项正确。若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力仍为滑动摩擦力,大小为mg,保持不变,C项错误。若猫减小拉力,则鱼缸与桌布间的摩擦力有可能小于滑动摩擦力,则鱼缸与桌布一起运动,从而滑出桌面,D项正确。2(2017湖北襄阳宜城一中月考)容器内盛有部分水,现将容器竖直向上抛出,设容器在上抛过程中不发生翻转,下列说法中正确的是(不计空气阻力)(D)A上升过程中水对容器底面的压力逐渐减小B下降过程中水对容器底面的压力逐渐减小C在最高点水对容器底面的压力大小等于重力大小D整个过程中水对容器底面都没有压力解析容器竖直上抛过程中,在空中
3、处于完全失重状态,故不论在何处,水对容器底面都没有压力。故A、B、C错误,D正确。3(2017辽宁抚顺模拟)如图所示,物块A放在木板B上,A、B的质量均为m,A、B之间的动摩擦因数为,B与地面之间的动摩擦因数为,若将水平力作用在A上,使A刚好要相对B滑动,此时A的加速度为a1;若将水平力作用在B上,使B刚好要相对A滑动,此时B的加速度为a2,则a1、a2之比为(C)A11B23C13D32解析当水平力作用在A上,使A刚好要相对B滑动,A、B的加速度相等,对B隔离分析,B的加速度为aBa1g;当水平力作用在B上,使B刚好要相对A滑动,A、B的加速度相等,对A隔离分析,A的加速度为aAa2g,可得
4、a1a213,C正确。4(2017江西九校联考)如图所示,三个物体质量分别为m11.0kg、m22.0kg、m33.0kg,已知斜面上表面光滑,斜面倾角30,m1和m2之间的动摩擦因数0.8。不计绳与滑轮的质量和摩擦。初始时刻用外力使整个系统静止,当撤掉外力时,m2将(g取10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(B)A相对于m1上滑B相对于m1下滑C和m1一起沿斜面下滑D和m1一起沿斜面上滑解析假设m1和m2之间保持相对静止,对整体分析,整体的加速度a2.5m/s2。隔离对m2分析,由牛顿第二定律得fm2gsin 30m2a,解得fm2gsin 30m2a15N,由题意可知最大静摩擦力fm
5、m2gcos 3013.9N,可知ffm,因为m2随m1起加速运动需要的摩擦力大于二者之间的最大静摩擦力。所以假设不正确,根据上述分析可知,m2相对于m1下滑。故B正确。5(2017全国卷)如图,两个滑块A和B的质量分别为mA1kg和mB5kg,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为10.5;木板的质量为m4kg,与地面间的动摩擦因数为20.1。某时刻A、B两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v03m/s。A、B相遇时,A与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g10m/s2。求(1)B与木板相对静止时,木板的速度;(2)A、B开始运动时,两者之
6、间的距离。答案:(1)1m/s(2)1.9m解析(1)滑块A和B在木板上滑动时,木板也在地面上滑动。设A、B和木板所受的摩擦力大小分别为f1、f2和f3,A和B相对于地面的加速度大小分别为aA和aB,木板相对于地面的加速度大小为a1。在物块B与木板达到共同速度前有f11mAgf21mBgf32(mmAmB)g由牛顿第二定律得f1mAaAf2mBaBf2f1f3ma1设在t1时刻,B与木板达到共同速度,其大小为v1。由运动学公式有v1v0aBt1v1a1t1联立式,代入已知数据得v11m/s(2)在t1时间间隔内,B相对于地面移动的距离为sBv0t1aBt设在B与木板达到共同速度v1后,木板的加速度大小为a2。对于B与木板组成的体系,由牛顿第二定律有f1f3(mBm)a2由式知,aAaB;再由式知,B与木板达到共同速度时,A的速度大小也为v1,但运动方向与木板相反。由题意知,A和B相遇时,A与木板的速度相同,设其大小为v2。设A的速度大小从v1变到v2所用的时间为t2,则由运动学公式,对木板有v2v1a2t2对A有v2v1aAt2在t2时间间隔内,B(以及木板)相对地面移动的距离为s1v1t2a2t在(t1t2)时间间隔内,A相对地面移动
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