20172018版高中物理第四章牛顿运动定律习题课三牛顿第二定律综合应用2练习新人教版必修1

,Ff越大,Ff越大习题课三牛顿第二定律的综合应用(2)如图(甲)所示,在圆滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2的木块.假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加快度的大小分别为a1和a2.图(乙)中反应a1和a2变化的图线中正确的选项是(A)分析:对物体受力剖析,木块受水平方向的拉力和木板对它的摩擦力作用,木板水平方向上仅受木块对它的摩擦力作用.刚开始时水平拉力较小,两个物体一同做加快运动,加快度大小a=,图线的斜率k0=,当两物体间的静摩擦力达到最大静摩擦力Ff后,两者开始相对滑动,但两者之间的滑动摩擦力大小不变,木块的加快度a2=,随时间成线性增添,图线的斜率k2=>;木板的加快度a1=保持不变,选项A正确,B,C,D错误.(2017·绵阳检测)如下图,大型物流货场传递带倾斜搁置,与水平面的夹角保持不变.传递带可向上匀速运动,也可向上加快运动;货箱M与传递带间保持相对静止,设传递带受的摩擦力为Ff.则(D)A.传递带加快运动时,Ff的方向可能平行传递带向下B.传递带匀速运动时,不一样质量的货箱Ff相等C.相同的货箱,传递带匀速运动的速度越大D.相同的货箱,传递带加快运动的加快度越大1分析:因为货箱放在传递带上,相关于传递带有向下运动的趋向,则摩擦力沿传递带向上,当传递带加快向上运动时,则有Ff-mgsinθ=ma,选项A错误;当传递带匀速运动时,重力沿传送带向下的分力与静摩擦力为均衡力,摩擦力方向必定沿斜面向上,大小Ff=mgsinθ,不一样质量的货箱,Ff不相等而相同货箱Ff相等,选项B,C错误.当加快度沿传递带向上,依据牛顿第二定律得Ff=mgsinθ+ma,则相同的货箱,加快度越大,Ff越大,选项D正确.(2017·南通检测)如下图,长木板搁置在粗拙水平川面上,一小物块搁置于长木板的中央,已知长木板和物块的质量均为m,长木板与地面间及物块与长木板间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加快度为g,现对物块施加一水平向右的拉力F,则(C)长木板可能向右做匀加快运动长木板的加快度可能为C.地面对长木板的摩擦力可能等于FD.长木板遇到水平面的摩擦力可能等于2μmg分析:物块对长木板最大摩擦力等于μmg,长木板遇到的地面的最大静摩擦力为2μmg,所以不论小物块能否运动,小物块对长木板的摩擦力均小于2μmg,长木板均不会相关于地面滑动,选项A,B错误.小物块在F的作用下,假如小物块相关于长木板静止,则地面对长木板的摩擦力等于F.假如小物块相关于长木板滑动,地面对长木板的摩擦力等于μmg,并且长木板受到水平面的摩擦力最大等于μmg,选项C正确,D错误.4.(2017·宜春检测)如下图,钢铁构件A,B叠放在卡车的水平底板上,卡车底板和B间动摩擦因数为μ,A,B间动摩擦因数为μ,卡车刹车的最大加快度为a,μg<a<μg,能够以为最1212大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.卡车沿平直公路行驶途中碰到紧迫状况时,要求其刹车后在s0距离内能安全停下,则卡车行驶的速度不可以超出(B)B.C.D.分析:因为μ1g<a<μ2g,则μ1<μ2.当卡车紧迫刹车时,若构件B恰巧滑动,构件A相关于B静止,即卡车刹车的最大加快度am为μ1g.由运动学公式v2-=2ax得卡车的最大速度vm=,选项B正确.5.(2017·黑龙江高一检测)如下图水平传递带A,B两头点相距x=4m,以v0=2m/s的速度(一直保持不变)顺时针运行.现将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A点处,已知小煤块与传递带间的动摩擦因数为0.4,g取10m/s2.因为小煤块与传递带之间有相对滑动,会在传递带上留下划痕.则小煤块从A运动到B的过程中(D)2A.所用的时间是sB.所用的时间是0.5sC.划痕长度是4mD.划痕长度是0.5m分析:煤块在传递带上滑动时,依据牛顿第二定律有μmg=ma得煤块加快度a=μg=4m/s2.当煤块速度增大到与传递带速度相同时,位移为x1==0.5m<4m以后煤块随传递带共同运动,所以煤块先加快后匀速运动;加快时间为t1==s=0.5s匀速时间为t==s=1.75s2煤块从A运动到B的总时间为t=t1+t2=0.5s+1.75s=2.25s,选项A,B错误;在加快阶段煤块与传递带的相对位移即为划痕,则x=vt-x1=2×0.5m-0.5m=0.5m,选项C错误,D正确.016.(2017·甘肃天水高一检测)(多项选择)如下图,一水平方向足够长的传递带以恒定的速率v1沿顺时针方向传动,传递带右端有一与传递带等高的圆滑水平面,一物体以恒定的速率v2沿直线向左滑向传递带后,经过一段时间又返回圆滑水平面,速率为v2′.则以下说法正确的选项是(BC)A.只有v1=v2时,才有v2′=v1B.若v1>v2,则v2′=v2C.若v1<v2,则v2′=v1D.不论v2多大,总有v2′=v1分析:因为传递带足够长,物体减速向左滑行,直到速度减为零,而后物领会在滑动摩擦力的作用下向右加快,分三种状况议论:①假如v1>v2,物体向来相对传递带滑动,加快度不变,速度大小增大到等于v2时,物体恰巧离开传递带,有v2′=v2;②假如v1=v2,物体相同会向来相对传递带滑动,加快度不变,当速度大小增大到等于v2时,物体恰巧走开传递带,有v2′=v2;③假如v1<v2,物领会先在滑动摩擦力的作用下相对传递带滑动,加快度不变,当速度增大到等于传递带速度时,物体不再受摩擦力而随传递带一同向右匀速运动,有v2′=v1;选项B,C正确,A,D错误.7.(2017·莆田月考)如下图,质量M=8kg的小车静止在圆滑水平面上,在小车右端施加一水平拉力F=8N,当小车速度达到1.5m/s时,在小车的右端轻轻放上可看做质点的质量m=23kg的物体,物体与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长,物体从放上小车开始经t=1.5s的时间,则物体相对地面的位移为(g取10m/s2)(B)A.1m分析:当在车的右端放上物体时,对物体由牛顿第二定律得112μmg=ma,则a=μg=2m/s2对小车,有F-μmg=Ma,2=2=0.5m/s2则a=m/s设经过时间t0,物体和车的速度相等,即v1=v2物体的速度v1=a1t0车的速度v=v+at022代入数值解得t0=1s,v1=2m/s在t=1s内物体相对地面的位移为x=a1=1m01当物体与小车共速后,由牛顿第二定律得F=(M+m)a,a==m/s2=0.8m/s2,后0.5s物体的位移为x2=v1t1+a=2×0.5m+×0.8×0.52m=1.1m则物体从放上小车开始经t=1.5s的时间,相对地面的位移为x=x1+x2=1m+1.1m=2.1m,选项B正确,A,C,D错误.【教师备用】(多项选择)如图(甲)所示,静止在水平面C上足够长的木板B左端放着小物块A.某时刻,A遇到水平向右的外力F作用,F随时间t的变化规律如图(乙)所示.已知A,B间最大静摩擦力大于B,C之间的最大静摩擦力,假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力.则在拉力渐渐增大的过程中,以下反应A,B运动过程中的加快度及A与B间摩擦力Ff1,B与C间摩擦力Ff2随时间变化的图线中正确的选项是(AC)4分析:对AB整体,当拉力F小于地面对整体的最大静摩擦力时,整体加快度为零;当拉力F大于地面对整体的最大静摩擦力时,整体开始加快滑动,加快度为aA=;当拉力足够大时,A,B的加快度不一样,对A有aA′=因为μ1mg>μ2(M+m)g,故aA<aA′,选项A正确,B错误;当拉力F小于地面对整体的最大静摩擦力时,物块A所受摩擦力与F大小相等,当整体开始加快滑动后,对物块A有F-Ff1=ma;静摩擦力Ff1渐渐增添,但依旧小于μ1mg;当A,B发生相对滑动后,变成滑动摩擦力,大小为μ1mg,选项C正确;对AB整体,当拉力F小于地面对整体的最大静摩擦力时,整体加快度为零,Ff2等于拉力;滑动后,Ff2=μ2(M+m)g,保持不变,选项D错误.8.如下图,一足够长的木板静止在水平面上,质量M=0.4kg,长木板与水平面间的动摩擦因数μ1=0.1,一质量m=0.4kg的小滑块以v0=1.8m/s的速度从长木板的右端滑上长木板,滑块与长木板间动摩擦因数μ2=0.4,小滑块可当作质点,重力加快度g取10m/s2,求:小滑块刚滑上长木板时,长木板的加快度大小a1和小滑块加快度大小a2;小滑块与长木板速度相等时,小滑块相对长木板滑行的距离L;(3)从小滑块滑上长木板到最后静止下来的过程中,小滑块运动的总距离x.分析:(1)小滑块对长木板的滑动摩擦力Ff2大于地面对长木板的滑动摩擦力Ff1,长木板向左加快,小滑块向左减速,依据牛顿第二定律,对木板有μ2mg-μ1(M+m)g=Ma1对滑块有μ2mg=ma2解得a1=2m/s2,a2=4m/s2.(2)小滑块与长木板速度相等时,v-a2t=