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文档简介
1、二、相互作用与运动规律内容标准力,力是矢量,力的三要素,力的图示和力的示意图(A)重力,重心(A)弹力,胡可定律(B)静摩擦力(A)滑动摩擦力,滑动摩擦力公式和动摩擦因数(B)力的合成和分解,平行四边形法则(B)共点力的平衡(B)牛顿第一定律(B)惯性(A)运动状态改变(A)牛顿第二定律(C)牛顿第三定律(B)超重和失重(B)力学单位制(A)说明:1互成角度的力合成和分解,主要考插作图法,在计算方面,只要求会应用直角三角形的知识求解。应懂得矢量有不同于标量的运算法则。2在牛顿运动定律中,要考查综合运用运动学和运动学知识解决力学问题的基本思路,但不处理连接体的问题。3物体的受力分析只要求处理情况
2、比较简单的问题。练习1下列物理量中,哪个是矢量 ( )A质量 B速率 C路程 D静摩擦力2. 有四位同学把斜面对重物的支持力F,分别画成如图2-1的四种情况,其中正确的是 ( )DCBA图2-13如图2-2所示,一个静止在水平地面上的物体只受到两个力的作用,这两个力是 ( )图2-2A物体受到的重力和地面对物体的支持力B物体受到的重力和物体吸引地球的力C物体受到的重力和物体对地面的压力D物体对地面的压力和地面对物体的支持力图2-34.如图2-3所示,物体A在光滑的斜面上沿斜面下滑,则A受到的作用力是 () A.重力、弹力和下滑力B. 重力和弹力C.重力和下滑力D.重力、压力和下滑力5. 下列说
3、法中,正确的是 ( )A力的产生离不开施力物体,但可以没有受力物体B没有施力物体和受力物体,力照样可以独立存在C有的物体自己就有一个力,这个力不是另外的物体施加的D力不能离开施力物体和受力物体而独立存在6下列关于重力的说法中正确的是 ( )A重力是由于地球对物体的吸引而产生的B物体本身就有重力,不是受地球吸引作用而产生的C重力的方向总是与支持面垂直的D物体只有静止时才受到重力的作用7下列关于重力的说法中,正确的是 ( ) A只有静止的物体才受到重力作用B一个挂在绳子上的物体,它受到的重力就是绳对它的拉力C重力没有施力物体D在地面上同一地点,质量大的物体受的重力大8关于重力的以下说法中,正确的是
4、 ( )A物体静止时受到的重力最大,沿水平面运动的变小B重力的方向总是竖直向下的C重力没有施力物体D重力的大小只决定于物体质量9一辆汽车停在水平地面上,一个人用力水平推车,但车仍然静止,表明 ( )A推力越大,静摩擦力越小B推力越大,静摩擦力越大,推力与静摩擦力平衡C推力大小变化时,静摩擦力大小不变D推力小于静摩擦力10关于产生摩擦力的条件,下列说法中正确的是 ( ) A相互压紧的粗糙物体之间总有摩擦力存在B相对运动的物体间一定有滑动摩擦力存在C只有相互挤压和有相对运动的物体之间才有摩擦力的作用D只有相互挤压和发生相对运动或有相对运动趋势的粗糙物体之间才有摩擦力的作用图2-411在水平力F作用
5、下,重为G的物体匀速沿墙壁下滑,如图2-4所示:若物体与墙壁之间的动摩擦因数为,则物体所受的摩擦力的大小为( ) A(F+G)B. F+GC. GD.12关于作用力和反作用力,下列说法正确的是 ( )A作用力反作用力作用在不同物体上B地球对重物的作用力大于重物对地球的作用力C作用力和反作用力的大小有时相等有时不相等图2-5D作用力反作用力同时产生、同时消失13.如图2-5所示,在水平桌面上放一木块,用从零开始逐渐增大的水平拉力F拉着木块沿桌面运动,则木块所受到的摩擦力f随拉力F变化的图像正确的是下图中的 () 图2-6ABCD14一根弹簧原长10cm,挂上重2N的砝码时,伸长1cm,这根弹簧挂
6、上重8N的物体时,它的长度为(弹簧的形变是弹性形变) ( )A4cm B14cm C15cm D44cm15. 天花板上悬挂着一个劲度系数为k的弹簧,弹簧的下端拴一个质量为m的小球,小球处于静止状态时,弹簧的形变量等于(g为重力加速度,不计弹簧质量) ( )A零 Bmg/k Ckmg Dm/k16作用在一个物体上的两个力、大小分别是30N和40N,如果它们的夹角是90°,则这两个力的合力大小是 ( )A10N B35N C50N D70N17. 在力的合成中,下列关于两个分力与它们的合力的关系的说法中,正确的是 ( )A合力一定大于每一个分力B合力一定小于每一个分力C合力的方向一定与
7、分力的方向相同D两个分力的夹角在0°180°变化时,夹角越大合力越小18. 大小分别为15N和20N的两个力,同时作用在一个物体上,对于合力F大小的估计,正确的说法是 ( )A15NF20N B5NF35NC0NF35N D15NF35N19两个大小分别为5N和8N的共点力,它们合力的大小可能是 ( )A1N B3N C6N D17N 20. F1、F2的合力为F,已知F1=20N,F=28N,那么F2的取值可能是 ( )A40N B70N C100N D6N图2-721如图2-7所示,一个半径为r、重为G的圆球,被长为r的细绳挂在竖直的光滑的墙壁上,绳与墙所成的角度为30
8、°,则绳子的拉力T和墙壁的弹力N分别是( ) AT=G,B.T=2G,N=GC. D.22下列物体中处于平衡状态的是 () A静止在粗糙斜面上的物体B沿光滑斜面下滑的物体C在平直路面上匀速行驶的汽车D作自由落体运动的物体在刚开始下落的一瞬间23. 马拉车,车匀速前进时,下列说法中正确的有 () A.马拉车的力与车拉马的力是一对平衡力B.马拉车的力与车拉马的力是一对作用力与反作用力C.马拉车的力与地面对车的阻力是一对平衡力D.马拉车的力与地面对车的阻力是一对作用力与反作用力24运动员用双手握住竖直的滑杆匀速上攀和匀速下滑时,运动员所受到的摩擦力分别是f1和f2,那么 () Af1向下,
9、f2向上,且f1=f2B. f1向下,f2向上,且f1>f2C. f1向上,f2向上,且f1=f2D. f1向上,f2向下,且f1=f225质量为50g的磁铁块紧吸在竖直放置的铁板上,它们之间的动摩擦因数为0.3.要使磁铁匀速下滑,需向下加1.5N的拉力.那么,如果要使磁铁块匀速向上滑动,应向上施加的拉力大小为 () A1.5N B. 2NC. 2.5ND. 3N图2-826. 如图2-8所示,两个物体A和B,质量分别为M和m,用跨过定滑轮的轻绳相连,A静止于水平地面上,不计摩擦,则A对绳的作用力与地面对A的作用力的大小分别为 () A. mg,(M-m)gB. mg,MgC. (M-m
10、)g,MgD. (M+m)g,(M-m)g图2-927.如图2-9所示,重力大小都是G的A、B条形磁铁,叠放在水平木板C上,静止时B对A的弹力为F1,C对B的弹力为F2,则() A. F1=G,F2=2GB. F1>G,F2>2GC. F1>G,F2<2GD. F1>G,F2=2G图2-1028.如图2-10所示,三段不可伸长的细绳OA、OB、OC,能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,其中OB是水平的,A端、B端固定.若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳 () A必定是OAB. 必定是OBC. 必定是OCD. 可能是OB,也可能是OC图2-1129.如
11、图2-11所示,A、B两物体用细绳相连跨过光滑轻小滑轮悬挂起来,B物体放在水平地面上,A、B两物体均静止.现将B物体稍向左移一点,A、B两物体仍静止,则此时与原来相比 ()A. 绳子拉力变大B. 地面对物体B的支持力变大C. 地面对物体B的摩擦力变大D. 物体B受到的合力变大30.一个置于水平地面上的物体受到的重力为G,当用力F竖直向下压它时,它对地面的压力等于 ( )AG BF CG-F DG+F31. 一个做直线运动的物体受到的合外力的方向与物体运动的方向一致,当合外力增大时,则物体运动的加速度和速度的变化是 ( )A加速度增大 B加速度减小 C速度增大 D速度减小32.用弹簧拉着木块在水
12、平面上做匀速直线运动,弹簧拉木块的力与木块拉弹簧的力是 ( )A一对平衡力 B一对作用力反作用力C大小相等,方向相反,作用在一条直线上 D大小相等,方向相反,作用在同一物体上33.关于力和运动的下列说法中,正确的是 ( )A撤去作用后,运动物体由于惯性最终总要停下来B作用在物体上的合外力不为零,物体的即时速度可能为零C物体在恒力作用下,它的速度一定不会发生变化D物体运动速度的方向总跟合外力的方向一致34. 物体放在地面上,人用力将它竖直向上提起离开地面的瞬间,一定是 ( )A人对物体的力大于物体对人的力 B人对物体的力大小等于物体对人的力大小C人对物体的力大于物体所受的重力 D人对物体的力等于
13、物体所受的重力35. 物体放在光滑水平面上,在水平恒力F作用下由静止开始运动,经时间t通过的位移是s。如果水平恒力变为2F,物体仍由静止开始运动,经时间2t通过的位移是 ( )As B2s C4s D8s图2-12F30°36. 如图2-12所示,重为G的物体受到斜向上与水平方向成30°角的恒力F的作用,物体沿水平地面做匀速直线运动。则 ( )A物体对地面的压力大小等于地面对物体的支持大小B物体对地面的压力小于地面对物体的支持力C地面对物体的支持力等于G-F/2D地面对物体的支持力等于G37.下列关于惯性的说法,正确的是 ( )A只有静止或做匀速直线运动的物体才具有惯性B做
14、变速运动的物体没有惯性C有的物体没有惯性图2-13hAlBD两个物体质量相等,那么它们的惯性大小相等38.一个物体从长度是l、高度是h的光滑斜面顶端A由静止开始下滑,如图2-13所示,物体滑到斜面下端B时速度的大小为 ( )A B C D图2-1439. 如图2-14所示,一个铁球从竖立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落,接触弹簧后将弹簧压缩,在压缩的全过程中,弹簧的压缩量最大时 ( )A球所受合力最大,但不一定大于重力值B球的加速度最大,且一定大于重力加速度值C球的加速度最大,有可能小于重力加速度值D球所受弹力最大,且一定大于重力值图2-15hAB40.一个物体,从高度是h的光滑斜面顶端A开
15、始下滑,如图2-15所示。物体滑到斜面下端B时,速度大小为(空气阻力不计) ( )A2gh Bgh Cgh D2gh41. 水平地面上的静止物体,在水平方向受到一个拉力F和地面对它的摩擦力f,在物体保持静止状态的条件下,下面各说法中正确的是 ( )A当F增大时,f随之减小 B当F增大时,f保持不变CF与f是一对作用力和反作用力 DF与f的合力为零42. 匀速行驶的公共汽车突然刹车时,车上乘客向前方倾倒,这是因为 ( )A当乘客随汽车匀速前进时已经受了一个向前的力,这个力在刹车时继续起作用B在刹车时,汽车对乘客施加一个向前的力C汽车具有惯性,因而促使乘客倾倒D乘客具有惯性,而汽车突然减速43.用
16、弹簧拉着木块在水平面上做匀速直线运动,弹簧拉木块的力与木块拉弹簧的力是 ( )A一对作用力和反作用力 B一对平衡力C大小相等,方向相同,作用在一条直线上 D大小相等,方向相反,作用在同一物体上44以下说法中正确的是 ( )A. 只有物体静止时,才具有惯性B. 只有物体做匀速直线运动时,才具有惯性C. 只有物体做匀加速直线运动时,才具有惯性D在任何运动状态下物体都具有惯性 45下列关于惯性的说法中,正确的是 ( )A只有静止的物体才具有惯性B只有做匀速运动的物体才具有惯性C只有做变速运动的物体才具有惯性 D一切物体都具有惯性46作用在同一个物体上的两个力,一个力的大小是20N,另一个力的大小是3
17、0N,这两个力的合力的最小值是_N。47两个方向相互垂直的力作用在一个物体上,这两个力的大小分别为6N和8N,它们合力的大小是_N。48.当物体受到三个力的作用处于平衡状态时,任意两个力的合力与第三个力的关系是 。 图2-16*49.如图2-16所示,用两根长度相等的轻绳,下端悬挂一个质量为m的物体,上端分别固定在水平天花板上的M、N点,M、N间距为s,已知两绳所能承受的最大拉力为T,则每根绳的长度不得短于 。 50.物体原来静止在水平地面上,在水平向东、大小不变的力作用下,物体作匀加速运动,经过一段位移到A点时速度为v,此时作用力方向不变、大小立即增大为原来的3倍,又经过同样大的一段位移到B
18、点时速度为5v,如果这时作用力方向仍不变、大小立即减小为开始时的1/4,那么,物体经过与A到B同样长的时间后速度为_。51理想实验是科学研究中的一种重要方法,如图2-17所示的是伽利略根据可靠的事实进行的理想实验和推论的示意图.请在下面的空格里填入合适的内容,完成对各示意图的说明.如图2-17(1)所示,把两个斜面对接,让小球由静止开始从斜面上高为h处滚下,如果没有摩擦,小球将达到第二个斜面相同高度的地方。如图2-17(2)所示,如果减小第二个斜面的倾角,小球到达第二个斜面上的高度要_(填“大于”、“等于”或“小于”)原来的高度h,但要通过更长的距离。如图2-17(3)所示,继续减小第二个斜面
19、的倾角,直到使它成为水平面,小球不可能达到原来的高度h,就要沿着水平面以_(填“恒定”或“变化”)的速度持续运动下去。h(1)h(2)(3)h图2-17图2-1852.如图2-18所示,在水平桌面上放一块重为GA=20N的木块,木块与桌面间的动摩擦因数A=0.4,使这块木块沿桌面作匀速运动时的水平拉力F为多大?如果再在木块A上加一块重为GB=10N的木块B,B与A之间的动摩擦因数B=0.2,那么当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时,对木块A的水平拉力应为多大?此时木块B受到木块A的摩擦力多大? 53一根轻质弹簧的劲度系数为100N/m,把弹簧竖直悬挂,重为2N的物体挂在弹簧的下端保持静止,求弹簧
20、的伸长量。图2-1954.在水平路面上用绳子拉一只重100N的箱子,绳子和路面的夹角为37°,如图2-19所示。当绳子的拉力为50N,恰好使箱子匀速移动,求箱子和地面间的动摩擦因数。图2-2055.如图2-20所示,斜面的倾角=37°,斜面上的物体A重10N.物体A和斜面间的动摩擦因数为=0.2,为使物体A在斜面上作匀速运动,定滑轮所吊的物体B的重力大小应为多大?图2-2156.如图2-21所示,质量m=5kg的物体,置于倾角=30°的粗糙斜面块上,用一平行于斜面的大小为30N的力推物体,使其沿斜面向上匀速运动.求地面对斜面块M的静摩擦力。 57如图2-22所示的
21、装置处于静止状态.已知A、B两点在同一水平面上,轻绳OA、OB与水平方向的夹角均为,物体所受重力为G,求轻绳OA和OB所受的拉力。图2-22 图2-2358. 质量为m的光滑球被竖直挡板挡住,静止在倾角为的斜面上,如图2-23所示,求小球压紧挡板的力的大小。图2-2459.如图2-24所示,在倾角为的斜面上,有一木块m,该木块恰好能够沿斜面匀速下滑,求木块与斜面间的动摩擦因数。图2-2560如图2-25所示,用绳AC和BC吊起一个物体,绳AC与竖直方向的夹角为60°,能承受的最大拉力为100N绳BC与竖直方向的夹角为30°,能承受的最大拉力为150N.欲使两绳都不断,物体的
22、重力不应超过多少?。61.质量为2kg的物体置于水平粗糙地面上,用20N的水平拉力使它从静止开始运动,第4s末物体的速度达到24m/s,此时撤去拉力。求:(1)物体在运动中受到的阻力;(2)撤去拉力后物体能继续滑行的距离。62一个质量m为3.0kg的物块,静置在水平面上。物块与水平面间的动摩擦因数为0.20,现在给物块施加一个大小为15N、方向向右的水平推力F1,并持续作用6秒,在6秒末时撤去F1,在撤去F1的同时给物块施加一个大小为12N、方向向左的水平推力F2,持续作用一段时间后又将它撤去,并立即给物块施加一个大小仍为12N,方向向右持续作用的水平推力F3。已知:物块由静止开始运动经历14
23、s速度达到18m/s、方向向右。求物块在14s内发生的位移。(g取10m/s2)63.一辆总质量是4.0×103kg的满载汽车,从静止出发,沿路面行驶,汽车的牵引力是6.0×103N,受到的阻力为车重的0.1倍。求汽车运动的加速度和20秒末的速度各是多大?(g取10m/s2)64.一个原来静止在水平面上的物体,质量为2.0kg,在水平方向受到4.4N的拉力,物体跟平面的滑动摩擦力是2.2N,求物体4.0s末的速度和4.0s内发生的位移。65.卡车车厢中装载的货物应该跟车厢固定好,以免发生事故,有一次一辆卡车只装运了一个质量为m=200kg的木箱,但没有固定,当卡车沿平直公路
24、以v0=20m/s的速度匀速行驶时,司机发现前方有情况,立即紧急制动,制动后卡车以大小为a=6.0m/s2的加速度做匀减速运动,假定卡车制动开始,木箱就沿车厢底板向前滑动,木箱在车厢底板上滑动了l=2.0m后撞上车厢的前挡板,已知木箱与底板间的动摩擦因数为=0.40,取g=10m/s2,求木箱刚要与挡板相撞时,(1)卡车的速度;(2)木箱的速度。66.跳伞运动员从2 000m高处跳下,开始下降过程中未打开降落伞,假设初速度为零,所受空气阻力随下落速度的增大而增大,最大降落速度为50m/s,运动员降落到离地面200m高处时,才打开降落伞,在1.0s时间内速度减小到5.0m/s,然后匀速下落到地面
25、,试估算运动员在空中运动的时间。 67.一台机车的质量是1×105kg,它在水平轨道上行驶时所受的牵引力3×104N,阻力是1×104N,这台机车的加速度是多大? 68. 一个同学身高h1=1.8m,质量m=65kg,站立举手摸高(指手能摸到的最大高度)h2=2.2m。(1)该同学用力蹬地,经过时间t1=0.45s竖直离地跳起,摸高为h3=2.6m,假定他蹬地的力F1为恒力,求F1的大小。(2)另一次该同学从所站h4=1.0m的高处自由下落,脚接触地面后经过时间t2=0.25s身体速度降为零,紧接着他用力F2蹬地跳起,摸高为h5=2.7m,假定前后两个阶段中同学与
26、地面的作用力分别都是恒力,求同学蹬地的作用力F2。(取g=10m/s2)69一个原来静止在水平地面上的物体,质量为10kg. 从某一时刻开始,物体受到一个沿水平方向、大小为20N的恒力作用已知物体与水平地面间的动摩擦因数为0.10 求:运动过程中物体的加速度的大小和5.0s末的速度的大小。70一辆质量是1.2´104kg的汽车在水平路面上由静止开始匀加速行驶,受到的牵引力是5.8´103N,阻力是1.0´103N这辆汽车运动的加速度是多少?10s末汽车速度多大?图2-26F71如图2-26所示,光滑水平面上,有一个质量m=7kg的物体,在F=14N的水平力作用下,
27、由静止开始沿水平面做匀加速直线运动. 那么,物体运动的加速度是多大?5s内通过的距离是多少?图2-27v1PABv272.如图2-27所示,小型工件P以速率v1在光滑水平工作台上滑行;水平传送带AB段的长为L,以速度v2运行。工件P从A处滑上传送带,与传送带间的动摩擦因数为,在达到B点之前已经与传送带保持相对静止。讨论工件P在传送带上由A运动到B所用的时间。FpmMk图2-2873一竖直放置的轻弹簧下端固定,上端连接一个质量M =375g的平板, 平板上放一个质量m=2625g的物体p, 弹簧的劲度系数k=200N/m, 系统原来处于静止状态现给物体p施加一竖直向上的拉力F, 如图2-28所示
28、,使p由静止开始向上做匀加速直线运动. 已知在前0.2s内F是变力, 在0.2s以后F是恒力. 求力F的最小值和最大值各是多少? PABhv0LF图2-2974如图2-29所示,长为L、高为h、质量为m的小车,原来在光滑水平面上以速度v0向右做匀速直线运动A、B是小车的两个端点从某时刻起对小车施加一个大小为F,方向水平向左的恒力;与此同时,将一个可以看成质点的小球轻轻地放在小车的P点上(小球置于P点瞬间,相对于地面的速度为零),、A两点相距若经过一段时间,小球脱离小车沿竖直方向落到地面不计小球与小车之间的摩擦力求:小球落地瞬间,落地点与P点间的水平距离75一辆平板小车的前部固定一块竖直的挡板,
29、小车的质量M10kg.平板小车静止在光滑的水平地面上. 一只质量m=2.0kg的木箱,放在平板车的后部,木箱与车底板之间的动摩擦因数=0.40,木箱到车前挡板的距离L=1.6m,如图2-30所示.现对木箱施加F 12N的水平推力,使木箱在平板车上开始滑动,同时小车也从静止开始向前运动.力F持续作用时间t=1.5s后撤去. 求: 木箱L图2-30F(1)撤去力F时的瞬间,木箱、挡板的速度各是多少; (2)撤去力F时的瞬间,木箱与挡板之间的距离是多少.76质量m=1kg的小滑块静止在光滑水平面上. 从t=0时刻起,小滑块受到水平力F的作用,力F随时间变化的情况如图2-31所示. 以小滑块初始位置为
30、x轴的原点, 如图2-32所示. 已知t=0至t=4s时间内力F的方向与x轴的正方向相同. (1) 在t=0至t=14s时间内, 何时小滑块离开x轴原点的距离最大?最大距离多大? (2) 求在t=4s至t=7s时间内, 力F对小滑块做的功; (3) 求t=20s末小滑块在x轴上的位置.图 2-31t / sF / N268101214204-4-2021618图 2-320xm77图2-33中水平桌面右侧有一个高出桌面的平台A B, 平台的上表面距地面的高度h=0.8m. .桌面上放一个长度为L=1.25m,质量M=2kg的木板CD.木板的厚度与平台的高度相同.桌面和平台的上表面都是光滑的.在
31、木板左侧放一质量m=1kg的小滑块,木板和小滑块均处于静止状态.此时,木板右侧与平台左侧之间的距离DA =0.5m.现对小滑块施加一个大小为4N的水平向右的推力F,小滑块开始在木板上运动,推力作用时间1s,在这1s内小滑块一直在木板上滑动.当木板与平台接触后,木板立即停止运动.再经过一段时间,小滑块从平台右侧的边缘飞出.经测量小滑块落地点E距平台边缘B点的水平距离OE= 0.4m.(忽略空气阻力)求:(1)小滑块飞离平台上表面时速度的大小;(2)小滑块与木板间的动摩擦因数.FABDOEhC图2-33A(1)(2)A图2-3478如图2-34(1)所示, 一根轻弹簧上端固定,下端悬挂一个质量为m
32、的砝码A, 弹簧的劲度系数为k. 用手竖直向上托起砝码A使砝码A静止于某一初始位置,此时弹簧处于压缩状态,如图2-34(2)所示现改变手对砝码A的作用力,使A以某一加速度做竖直向下的匀加速直线运动已知砝码A向下做匀加速直线运动时,加速度的数值恰好等于在初始位置时突然撤去手的瞬时砝码A加速度数值的一半. 设在砝码A的运动过程中,弹簧始终未超过其弹性限度。(1)若手对砝码A的作用力未改变方向前,砝码A向下做匀加速直线运动的最大距离是S求砝码A做匀加速直线运动的加速度的数值和通过距离 S所用的时间;(2)若砝码A向下做匀加速直线运动的加速度为3g/4(g为重力加速度),求砝码A从初始位置以3g/4的
33、加速度开始向下做匀加速直线运动到手对其作用力的方向即将发生变化的瞬时,砝码A重力势能变化了多少.79如图2-35所示,水平地面上一个质量M=4.0 kg、长度L=2.0 m的木板,在F=8.0 N的水平拉力作用下,以v0=2.0 m/s的速度向右做匀速直线运动.某时刻将质量m=l.0 kg的物块(物块可视为质点)轻放在木板最右端. (1)若物块与木板间无摩擦,求物块离开木板所需的时间;(2)若物块与木板间有摩擦,且物块与木板间的动摩擦因数和木板与地面间的动摩擦因数相等,求将物块放在木板上后,经过多长时间木板停止运动.图2-35MFm (结果保留二位有效数字)80如图2-36所示,一辆平板小车静
34、止在水平地面上,小车的左端放置一物块(可视为质点). 已知小车的质量M=8.0kg,长度l= 2.0 m,其上表面离地面的高度h = 0.80 m. 物块的质量m = 1.0 kg,它与小车平板间的动摩擦因数 = 0.20.图2-36Fh现用F = 26 N水平向左的恒力拉小车,经过一段时间后,物块与小车分离.不计小车与地面间的摩擦. 取g = 10 m/s2,求:(1)物块与小车分离前,小车向左运动的最大距离;(2)当物块落地时,物块与小车右端的水平距离.二 相互作用与运动规律参考答案1. D 2. A 3. A 4. B 5. D 6. A 7. D 8. B 9. B 10. D 11.
35、 C 12. D 13. D 14. B 15. B 16. C 17. D 18. B 19. BC 20. A 21. D 22. AC 23. BC 24. C 25. C 26. A 27. D 28. A 29. BC 30. D 31. AC 32. BC 33. B 34. BC 35. D 36. AC 37. D 38. B 39. BD 40. A 41. D 42. D 43. A 44. D 45. D 46. 10 47.10 48. 大小相等,方向相反 49. 50. 51.等于,恒定 52. 8N,12N,0530.02m 54. 55. 4.4N或7.6N 56
36、. 57. 均为 58. mgtan 59. tan 60. 173N 61. (1)8N。(2)72m 62. 150m 63. 0.5m/s2 ,10m/s 64. 8.8m 65. (1)11.5m/s (2)14.4m/s 66. 76.5s 67. 0.2m/s2 68. (1)1060N。(2)1230N。 69. a1.0m/s2;v5.0m/s 70. (1)0.4m/s2。(2)4m/s 71. (1)2m/s2。(2)25m 72. 当v1v2时,t=;当v1v2时,t=;当v1=v2时,t = 73. Fmin18N;Fmax42N 74. 解答:有两种可能情况.第一种情
37、况:小球从小车的B端落下.设小球离开B端瞬间,小车的速度为v1, v12=v022a() a= 由以上两式得:v1=小球的下落时间=如果小车在t时间内一直在向右做匀减速运动,在这段时间内小车的位移 s1=小球落地瞬间,落地点与P点间的水平距离0=如果小车在t时间内先向右做匀减速直线运动,后向左做匀加速直线运动设减速时间为t1,加速时间为t2,减速过程小车相对于小球下落位置的位移大小为s1/,加速过程小车相对于小车速度为零时的位置的位移大小为s1/,则 s1/=v1t1at12 s1/= at22又 t=t1t2 t1小车在t时间内小车相对于小球下落位置的位移为s1,s1=s-s 由可解得s1=
38、小球落地瞬间,落地点与P点间的水平距离0=。第二种情况:小球从小车的A端落下小车向右做匀减速直线运动过程中小球并未从小车上落下,小球将在小车向左做匀加速直线运动的过程中从小车的A端落下设小车向右做匀减速直线运动至速度为零时,相对于图8所示位置的位移为d (d<),小车的加速度大小,则:v02=2ad;然后,小车从速度为零开始向左做匀加速直线运动,当再次回到图8所示位置时,小车的速度为v,此时小车的位移大小也为d,则:v2=2ad所以,v= v0,小球和P点再次重合时小车的速度大小仍为v0,方向向左设:小球离开A端瞬间小车的速度为v2, v22=v02+2a a =由以上两式得 v2=小球
39、的下落时间 =在这段时间内小车的位移 s2=小球落地瞬间,落地点与P点间的水平距离 0=75. 解:(1)对木箱施加推力作用后,木箱和车的受力情况如答图2-1所示。N1mgFf1Mgf2NN2答图2-1木箱受到的滑动摩擦力为f1=N1=mg =0.40×2.0×10=8.0(N) 根据牛顿第三定律, f1= f2, N1= N2 根据牛顿第二定律,木箱的加速度为a1= 2.0(m/s2)车的加速度为a2= 0.80(m/s2)经过t =1.5s的时间, 木箱的速度v1=a1t=2.0×1.53.0(m/s)小车的速度v2=a2t=0.80×1.5=1.2
40、(m/s)(2)在力F作用的时间内,木箱移动的距离s1小车移动的距离s2撤去力F时,木箱与挡板之间的距离为d=L(s1s2)1.61.350.25(m)76.解:(1) 在t=0至t=4s时间内, 小滑块沿x轴正方向做匀加速运动, 加速度大小 a1 = = 2m/s2 在t=4s末, 小滑块沿x轴正方向运动速度 v1 = a1t = 8m/s 在t=0至t=4s时间内, 小滑块沿x轴正方向运动距离 s1 =a1t2 = 16m 在t=4s至t=7s时间内, 小滑块沿x轴正方向做匀减速运动, 加速度大小 a2 = = 4m/s2 根据v = v0-at, 小滑块沿x轴正方向运动速度为零的时间 D
41、t1 = = 2s , 即在t=6s末, 小滑块沿x轴运动速度为零. 在t=4s至t=6s时间内, 小滑块沿x轴正方向运动距离 s2 = Dt1 = 4´2m = 8m 在t=6s末时, 小滑块到x轴原点的距离 Ds1 = s1 + s2 = 24 m 在t=6s至t=7s时间内, 小滑块沿x轴反方向做匀加速运动. 在t=7s末, 小滑块沿x轴反方向运动速度 v2 = a2Dt2 = 4´1 m/s = 4m/s 在t=6s至t=7s时间内, 小滑块沿x轴反方向运动距离 s3 =a2Dt22 = 2m 在t=7s至t=11s时间内, 小滑块的加速度沿x轴正方向, 加速度大小
42、a1 =2m/s2 , 这段时间内小滑块沿x轴反方向运动时间 Dt3 = = 2s 即在t=9s末, 小滑块沿x轴反方向运动速度为零. 在t=7s至t=9s时间内, 小滑块沿x轴反方向运动距离 s4 = v2Dt3a1Dt32 =4 ´2m´2´22 m = 4 m 在t=9s末时, 小滑块到x轴原点的距离 Ds2 = Ds1 s3 s4 = 18m 在t=9s至t=11s时间内, 小滑块沿x轴正方向做匀加速运动, 加速度大小a1 =2m/s2, 在t=11s末, 小滑块沿x轴正方向运动速度为 v3 = a1Dt4 = 2 ´2 m/s = 4m/s在t
43、=9s至t=11s时间内, 小滑块沿x轴正方向运动距离s5 =a1Dt42 =´2´22 m = 4 m在t=11s至t=14s时间内, 小滑块具有沿x轴反方向的加速度, 加速度大小a2 = 4m/s2. 在t=11s至t=14s时间内, 小滑块沿x轴正方向的运动时间Dt5 = = 1s 在t=12s末, 小滑块沿x轴运动速度为零, 在t=11s至t=12s时间内, 小滑块沿x轴正方向的运动距离s6 = Dt5 = 2´1m = 2m 在t=12s末, 小滑块到x轴原点的距离为Ds3 = Ds2 + s5 + s6 = 24m 在t=12s至t=14s时间内, 小
44、滑块沿x轴反方向运动, 其加速度大小a2 =4m/s2. 小滑块与x轴原点的距离减小. 综上所述, 在t=0至t=14s时间内, 在t=6s末和t=12s末, 小滑块到x轴原点的距离有最大值, 最大值均为24m (2) 由(1)中所做的分析可知, 在t=4s至t=6s时间内, 小滑块克服力F做功(即力F对小滑块做负功) W1=F2 s2 = 4´8J =32J 在t=6s至t=7s时间内, 小滑块沿x轴反方向运动, 此过程中力F对小滑块做正功 W2=F2 s3 = 4´2J =8J 综上所述, 在t=4s至t=7s时间内, 力F对小滑块做负功 W = W1 W2 = 24J
45、 (3) 在t=11s至t=14s时间内, 小滑块先沿x轴正方向运动, 运动时间Dt5=1s. 在t=12s至t=14s时间内, 小滑块沿x轴反方向运动, 其加速度大小a2 =4m/s2,这段时间内, 小滑块沿x轴反方向运动距离s7 =a2Dt62 =´4´22 m = 8 m 在t=14s末, 小滑块沿x轴反方向运动速度大小v4 = a2Dt6 = 8m/s 在t=14s至t=18s时间内, 小滑块具有沿x轴反方向的加速度, 加速度大小a1 =2m/s2, 小滑块沿x轴反方向运动时间 Dt7 = = 4s 即在t=14s至t=18s时间内, 小滑块一直沿x轴反方向运动,
46、在t=18s末, 小滑块运动速度为零. 在t=14s至t=18s时间内, 小滑块一直沿x轴反方向运动距离 s8 = Dt7 = 4´4m = 16m在t=18s末, 小滑块恰好回到初始位置, 即x轴原点 在t=18s至t=21s时间内, 小滑块一直沿x轴反方向做匀加速运动, 其加速度大小a2 =4m/s2. 在t=20s末,小滑块在x轴上的位置在原点左侧, 到原点距离s9 =a2Dt82 =´4´22 m = 8 m 77. 解:(1)设小滑块离开平台做平抛运动时的初速度为,在空中飞行时间为t小滑块飞行的水平距离为OE=vt FfNmg答图2-2(2)在推力F作用
47、t1=1s的时间内,以小滑块为研究对象,受力如答图2-2所示:根据牛顿第二定律F-f=ma1f=N=mg 1s内小滑块相对于桌面运动的距离为1s末小滑块获得的速度为 v1=a1t1 此后撤去推力,小滑块在木板上滑动,受滑动摩擦力的作用,加速度的方向向左,大小变为a2=g 假设木板与平台相撞时,小滑块仍在木板上,则从撤去推力到小滑块滑上平台的过程中,小滑块滑行的距离为L+DA-x1v2-v12=-2a2(L+DA-x1)将上述各式代入,整理得解出 讨论:根据上述结果,求得在推力作用的1s内,木板滑行的距离m=DA所以撤去推力瞬间, 木板恰与平台相撞.此时,小滑块滑行的距离=1m< L+DA因此,在木板与平台相撞时
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