第四章-培优提升练课件

培优提升练第四章 运动和力的关系一、选择题C.滑块与平板车的质量之比m∶M＝1∶2D.平板车上表面的长度为

v0t0图11.(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√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1234567891011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；123456789101112345678910112.(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

μ

1

＝

tan

α

，

B

与斜面之间的动摩擦因数

μ

2

＝

tan

α

，斜面倾角为α，重力加速度为g.下滑过程中A、B间弹力的大小为图21234567891011√1234567891011√1234567891011√解析

设PQ西边有n节车厢，每节车厢的质量为m，则F＝nma①联立①②得3n＝2k，由此式可知n只能取偶数，当n＝2时，k＝3，总节数为N＝5当n＝4时，k＝6，总节数为N＝10当n＝6时，k＝9，总节数为N＝15当n＝8时，k＝12，总节数为N＝20，故选项B、C正确.12345678910114.(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C.最长的是c点图31234567891011B.最短的是b点√D.时间都相同12345678910115.(多选)(2019·全国卷Ⅲ)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绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平.t＝0时，木板开1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11图4始受到水平外力

F

的作用，在

t

＝

4

s

时撤去外力

.

细绳对物块的化的关系如图(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

kg√B.2～4

s内，力F的大小为0.4

NC.0～2

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解析由题图(c)可知木板在0

～

2

s

内处于静止状态，再结合题图(b)

中细绳对物块的拉力f

在0

～

2

s

内逐渐增大，可知物块受到木板的摩擦力逐增大，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；1234567891011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.1234567891011B.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56.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(橡皮筋在弹性限度内).与稳定在竖直位置时相比，小球的高度√A.一定升高1234567891011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θ.

由胡克定律可知，静止时k(l－l0)＝mg，加速时小球受力分析如图所示，由牛顿第二定律可知k(l′－l0)cos

θ＝mg，则k(l－l0)＝k(l′－l0)cos

θl′cos

θ＝l－l0(1－cos

θ)即l′cos

θ<l，所以小球高度一定升高，故选项A正确.12345678910117.(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，t＝0时刻P在传送带左端具有速度v2，P与定滑轮间的绳水平，

t＝t0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图6√1234567891011√1

2解析

若

v

>

v

，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v1>v2，且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.12345678910118.(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图7情况，下列说法正确的是√A.若小车向左运动，FN可能为01234567891011√B.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.1234567891011二、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.

当在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120m.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120m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度.答案

20

m/s1234567891011解析

设路面干燥时，汽车与地面间的动摩擦因数为

μ0，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μ0mg＝ma0

①式中，m和v0分别为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μ，依题意有1234567891011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μmg＝ma

④联立①②③④⑤式并代入题给数据得v＝20

m/s(72

km/h).123456789101110.(2019·四川棠湖中学高一上期末)如图8所示，质量M＝2.0kg的薄木板静止在水平桌面上，薄木板上放有质量m＝1.0

kg的小铁块(可视为质点)，它离木板左端的距离为L＝0.25

m，铁块与木块间的动摩擦因数为μ＝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10m/s2.1(1)

若桌面光滑，拉力大小恒为

F

＝

4.8

N

，求小铁块运动的加速度大小；

图8答案

1.6m/s21234567891011解析

小铁块受到的最大静摩擦力Ffmax＝μmg＝0.2×1.0×10

N＝2

N，假设小铁块相对木板静止，根据牛顿第二定律有1234567891011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a＝1.6m/s2.(2)

若木板以

4.02m/s

的加速度从铁块下向右抽出，求抽出过程所经历时间t；答案

0.5

s1234567891011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μmg＝ma1a1＝μg＝2

m/s2抽出经历时间为t，L＝x2－x1解得t＝0.5s.1234567891011(3)若桌面与薄木板间的动摩擦因数也为μ，则拉力F2的大小满足什么条件才能将木板从铁块下抽出？答案

F2>12

N解析

对木板：根据牛顿第二定律有F2－μmg－μ(M＋m)g＝Ma板′木板从小铁块下抽出的条件：a板′>am，解得F2>12

N.123456789101111.(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L

＝

5

m、质量均为M

＝

1.5

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m

＝

3

kg可视为质点的滑块

C

，从平台上距平台右侧的距离

d

＝

2.5

m

处，以v0＝8m/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间的动摩擦因数均为μ1＝0.3，A、B与地面间的动摩擦因数均为μ2＝0.1，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g＝10

m/s2.求：(1)滑块C刚滑上A板时的速度大小；答案

7

m/s图91234567891011解析

C在水平台上做匀减速直线运动，由运动学规律有：v12－v0

＝－2a1d，2由牛顿第二定律有：μ1mg＝ma1，代入数据解得：a1＝3

m/s2，v1＝7m/s；1234567891011(2)滑块C刚滑离A板时，B板的速度大小；答案

1

m/s1234567891011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

的为a2，对A、B有：μ1mg－μ2(m