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文档简介
第四章·牛顿运动定律物理·必修1·人教课时1牛顿第一定律课时11.(多选)[2018重庆一中期末考试]关于伽利略的理想斜面实验,下列说法正确的是(
)A.伽利略的理想实验是在可靠的事实基础上进行抽象思维而创造出来的一种科学推理方法,是科学研究中的一种重要方法B.理想实验是一个纯思维实验,其正确性应接受实践的检验C.伽利略的理想实验有力地否定了亚里士多德的观点D.在科学发展的今天,伽利略的斜面实验是可以通过实验验证的知识点1伽利略理想斜面实验答案1.AC
【解题思路】
理想斜面实验不是实际的实验,是建立在实际事实基础上的合乎逻辑的科学推断,是科学研究中的一种重要方法,故A正确,B错误;伽利略的理想实验揭示了力是改变物体运动状态的原因而不是维持物体运动的原因,故C正确;理想斜面实验是逻辑思维的产物,不能通过实验验证,故D错误。2.如图所示为某同学在实验室所做的伽利略斜面实验的频闪照片的组合图。实验中把小球从左侧斜面的某个位置由静止释放,它将冲上右侧斜面,频闪照片显示小球在右侧斜面运动过程中相邻的两个小球像间的距离依次减小;如果右侧斜面变成水平,频闪照片显示小球在右侧斜面运动过程中相邻的两小球像间的距离几乎相等。对于这个实验,以下叙述正确的是(
)A.小球冲上右侧斜面后做减速运动,表明“力是维持物体运动的原因”的结论是正确的B.小球最终也会在右侧水平面上停下来,表明“力是维持物体运动的原因”的结论是正确的C.因为没有绝对光滑的斜面或者平面,所以伽利略提出的“如果没有摩擦阻力,小球将在水平面上永远运动下去”的结论是荒谬可笑的D.上述实验表明“如果没有摩擦阻力,小球将在水平面上永远运动下去”的结论是正确的知识点1伽利略理想斜面实验答案2.D
【解题思路】
小球冲上右侧斜面后做减速运动,表明“力是改变物体运动状态的原因”的结论是正确的,“力是维持物体运动的原因”的结论是错误的,选项A错误。如果没有摩擦阻力,小球不会在右侧水平面上停下来,表明“力是维持物体运动的原因”的结论是错误的,选项B错误。伽利略提出的“如果没有摩擦阻力,小球将在水平面上永远运动下去”的结论是在已有的实验结果的基础上的合理推论,是理想化的,但不是荒谬的,选项C错误。上述实验表明“如果没有摩擦阻力,小球将在水平面上永远运动下去”的结论是正确的,选项D正确。3.(多选)关于运动状态与所受外力的关系,下列说法正确的是(
)A.物体受到恒定的力作用时,它的运动状态不发生改变B.物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态要发生改变C.物体受到的合力为零时,它可能处于静止状态D.物体的运动方向与它所受的合力的方向可能相同答案3.BCD
【解题思路】
力是改变物体运动状态的原因,只要物体受力(合力不为零),它的运动状态就一定会改变,A错误,B正确;物体不受力或合力为零,其运动状态一定不变,处于静止状态或匀速直线运动状态,C正确;物体的运动方向与它所受合力的方向可能相同,也可能相反,还可能不在一条直线上,D正确。知识点2力和运动的关系4.(多选)关于物体的运动状态下列说法正确的是(
)A.速度大的物体,运动状态难以改变B.做直线运动的物体,运动状态可能发生变化C.做曲线运动的物体,运动状态一定会发生变化D.做自由落体运动的物体,运动状态不发生变化答案4.BC
【解题思路】
物体运动状态是否改变,要看其速度的大小、方向是否发生变化,故选项BC正确,D错误;物体运动状态会不会变化,取决于是否受外力作用,运动状态改变的难易程度取决于物体的质量,故选项A错误。知识点2力和运动的关系5.下列有关惯性的说法正确的是(
)A.汽车以更高速度行驶时具有更大的惯性B.物体静止时有惯性,一旦运动起来就失去了惯性C.质量越小的物体惯性越小D.物体做匀速直线运动时具有惯性,但合外力不为零时惯性将消失答案5.C【解题思路】惯性是物体的固有属性,惯性的大小只与物体的质量有关,与物体的运动状态和是否受力无关,质量越小,惯性越小,故只有C正确。知识点3
惯性概念的理解6.(多选)[2018河北冀州中学期中考试]如果在水平路面上有一辆匀速行驶的小车,车上固定一盛满水的碗,现突然发现碗中的水洒出,水洒出的情况如图所示。关于小车在此种情况下的运动,下列叙述正确的是(
)A.小车匀速向左运动B.小车可能突然向左加速运动C.小车可能突然向左减速运动D.小车可能突然向右减速运动答案6.BD
【解题思路】
原来水和小车相对静止以共同的速度运动,水突然向右洒出,有两种可能:原来小车向左运动,突然加速,碗中的水由于惯性保持原速度不变,故相对于碗向右洒出;原来小车向右运动,突然减速,碗中的水由于惯性保持原速度不变,相对于碗向右洒出。知识点3
惯性概念的理解7.一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面,桌面上的A处有一小球。若某段时间内小球沿如图所示的虚线从A运动到B,则由此可以判断该时间段内列车的运行情况是(
)A.减速行驶,向北转弯B.减速行驶,向南转弯C.加速行驶,向南转弯D.加速行驶,向北转弯答案7.B
【解题思路】
小球因为惯性,相对于车向车前进方向运动,故车在减速,小球相对于车向北运动,故车向南转弯,所以选项B正确。知识点3
惯性概念的理解8.根据牛顿第一定律,下列说法正确的是(
)A.静止的物体一定不受其他物体的作用B.物体受力才会运动,当外力停止作用后,物体会慢慢停下来C.物体不受力的作用,运动状态也能改变D.物体运动状态发生变化,物体一定受到外力作用答案8.D
【解题思路】
静止的物体不一定不受其他物体的作用,A错误;物体运动不停止是因为惯性的原因,运动不需要力来维持,B错误;根据牛顿第一定律,物体不受力的作用,则运动状态不会改变,C错误;物体运动状态发生变化,物体一定受到外力作用,D正确。知识点4牛顿第一定律的理解9.(多选)如果正在运动的物体所受的一切力忽然消失,那么(
)A.物体的运动速度立即减为零
B.物体沿原来的运动方向做匀速直线运动C.物体保持力消失时的运动状态不变
D.以上三种情况都有可能答案9.BC【解题思路】根据牛顿第一定律易知BC正确,AD错误。知识点4牛顿第一定律的理解课时2
实验:探究加速度与力、质量的关系课时21.(多选)关于“探究加速度与力、质量的关系”的实验,下列说法正确的是(
)A.可在小车前端系一弹簧测力计,用于测重物通过细线对小车的拉力B.实验时应将长木板没有滑轮的一端适当垫高,不挂砂桶,接通打点计时器的工作电源,轻推小车,若所打纸带上的点迹均匀,则表明小车所受的摩擦力与小车的重力沿长木板向下的分力平衡C.改变小车的质量后,仍需重新平衡摩擦力D.已平衡摩擦力且满足小车的质量远大于砂桶的质量时,可认为小车所受合外力的大小等于砂桶重力知识点1
实验方法与原理答案
2.小明用电源频率为50Hz的电磁打点计时器做“探究质量一定时,加速度与合力的关系”实验,如图甲所示。(1)在不挂配重,平衡摩擦力过程中,打点计时器打出的一条纸带如图乙所示,纸带A端与小车相连。要使小车做匀速直线运动,垫木应向
移动。
(2)打点计时器打A、C两点过程中,小车通过的距离为
cm。
(3)打A、C两点过程中,小车的平均加速度大小为
m/s2。(计算结果保留2位有效数字)
知识点1
实验方法与原理答案
3.在做“探究加速度与力、质量的关系”实验时,已提供了小车、一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线。为了完成实验,还须从下图中选取实验器材,其名称是
;并分别写出所选器材的作用
。
答案3.【参考答案】
学生电源、电磁打点计时器、钩码、砝码(或电火花计时器、钩码、砝码)
见解析【解题思路】
电磁打点计时器(电火花计时器)通过纸带记录小车运动的位置和时间;砝码用以改变小车的质量;钩码用以改变小车受到的拉力的大小;学生电源为电磁打点计时器提供交流电源,如果选电磁打点计时器,则需要学生电源,如果选电火花计时器,不需要学生电源。知识点1
实验方法与原理4.在探究加速度与力、质量的关系活动中,某小组设计了如图所示的实验装置。图中上下两层水平轨道表面光滑,两小车前端系上细线,细线跨过滑轮并挂上砝码盘,两小车尾部细线连到控制装置上,实验时通过控制装置使两小车同时开始运动,然后同时停止。
(1)在安装实验装置时,应调整滑轮的高度,使
;在实验时,为减小系统误差,应使砝码盘和砝码的总质量
(选填“远大于”、“远小于”或“等于”)小车的质量。
(2)本实验通过比较两小车的位移来比较小车加速度的大小,能这样比较,是因为
。
知识点1
实验方法与原理答案
知识点1
实验方法与原理5.[2018江西南昌县莲塘第一中学期末考试]在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,得到一条如图所示的纸带,按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6共7个计数点。0到6间每相邻两计数点间各有四个计时点未画出,测得两相邻计数点间的距离依次为x1=1.40cm,x2=1.90cm,x3=2.38cm,x4=2.88cm,x5=3.39cm,x6=3.87cm。已知打点计时器所用电源频率为50Hz。(结果保留2位有效数字)(1)在计时器打出点1、2、3、4、5时,小车的速度分别为v1=0.17m/s,v2=
m/s,v3=0.26m/s,v4=
m/s,v5=0.36m/s。
(2)以0计数点对应t=0时刻,在坐标系中作出v—t图象,并由图象求出小车的加速度a=
m/s2。
知识点2数据的记录与处理、实验结论答案
知识点2数据的记录与处理、实验结论6.在实验小车的质量m一定时,小车的加速度a与合外力F的关系的有关数据如下表所示。试根据表中数据回答下列问题。(1)在坐标纸中画出a—F的关系图象;(2)根据a—F的关系图象,你能得出怎样的结论?答案6.【参考答案】
(1)a—F的关系图象如图所示(2)在小车的质量保持不变时,小车的加速度与合外力成正比【解题思路】
(1)在坐标纸上描点,各点呈线性分布,连线时使尽可能多的点在直线上或分居在直线的两侧。(2)由(1)知图线为过原点的直线,故在小车的质量保持不变时,小车的加速度与合外力成正比。知识点2数据的记录与处理、实验结论7.(多选)如图是某同学探究加速度与力、质量的关系时已接通电源正要释放纸带时的情况,对该同学操作的评价,下列选项正确的是(
)A.应使用4~6V的交流电源B.打点计时器应固定于长木板没有滑轮的一端,且小车紧靠打点计时器停放C.应调节滑轮的高度使得细线与木板平行D.应调节长木板的倾角以平衡摩擦力答案7.BCD【解题思路】打点计时器的工作电源是交流电源,若为电磁打点计时器,则应使用4~6V的交流电源,若为电火花打点计时器,则应使用220V的交流电源,装置图未说明打点计时器的种类,故选项A错误;打点计时器应固定在长木板没有滑轮的一端,且小车应紧靠打点计时器停放,这样可充分利用纸带,选项B正确;滑轮位置偏低,应通过调节滑轮的高度以确保细线与长木板平行,从而保证小车所受的合外力不变,选项C正确;应将长木板不带滑轮的一端适当垫高以平衡摩擦力,选项D正确。知识点3
实验操作及注意事项
(4)在平衡小车与长木板之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02s。从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离,根据图中给出的数据求出该小车的加速度a=
m/s2(结果保留2位有效数字)。
(5)如图丙所示为该同学在探究加速度a与力F的关系时,根据测量数据作出的a—F
图象,说明实验存在的问题是
。
答案2.[2018贵州思南中学期中考试]某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图。所用交变电流的频率为50Hz,小车及车中砝码的质量用m表示,盘及盘中砝码的质量用M表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带上由打点计时器打出的点计算出。(1)当M与m的大小关系满足
时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力。
(2)某次实验得到的纸带及实验数据如图(b)所示,图中所画点为计数点,相邻计数点之间还有4个点未画出,根据纸带可求出小车的加速度大小为
m/s2。(保留3位有效数字)
答案课时3
牛顿第二定律课时31.(多选)下列关于牛顿第二定律的说法中,正确的是(
)A.物体所受合外力的方向和加速度的方向及速度的方向总是相同的B.物体加速度的方向只由它所受合外力的方向决定,与速度的方向无关C.物体加速度的大小由物体的质量和所受合力的大小决定,与物体的速度无关D.一旦物体所受合力为零,则物体的加速度立即为零,其运动也就逐渐停止了知识点1牛顿第二定律及其理解答案1.BC
【解题思路】
物体所受合外力的方向和加速度的方向总是相同的,但是与速度的方向不一定相同,A错误;物体加速度的方向只由它所受合外力的方向决定,与速度的方向无关,B正确;物体加速度的大小由物体的质量和所受合力的大小决定,与物体的速度无关,C正确;一旦物体所受合力为零,则物体的加速度立即为零,物体将做匀速直线运动或保持静止状态,D错误。2.关于牛顿第二定律,下列说法正确的是(
)A.由牛顿第二定律可知,加速度大的物体,所受的合力一定大B.牛顿第二定律说明质量大的物体其加速度一定小C.由F=ma可知,物体所受到的合力与物体的质量成正比D.同一物体的加速度与物体所受到的合力成正比,而且在任何情况下,加速度的方向始终与物体所受的合力方向一致知识点1牛顿第二定律及其理解答案2.D
【解题思路】
加速度是由合力和质量共同决定的,故加速度大的物体,所受合力不一定大,质量大的物体,加速度不一定小,选项AB错误;物体所受到的合力与物体的质量无关,故选项C错误;由牛顿第二定律可知,物体的加速度与物体所受到的合力成正比,并且加速度的方向与合力方向一致,选项D正确。3.(多选)关于牛顿第二定律的数学表达式F=kma,下列说法正确的是(
)A.在任何情况下式中k都等于1B.式中k的数值由质量、加速度和力的大小决定C.式中k的数值由质量、加速度和力的单位决定D.物理中定义使质量为1kg的物体产生1m/s2
的加速度的力为1N知识点1牛顿第二定律及其理解答案3.CD
【解题思路】
牛顿第二定律中k的取值由质量、加速度和力的单位决定,与它们的大小无关,故B错误,C正确;只有式中各个物理量的单位都取国际单位时,式中k才等于1,故A错误;物理中定义使质量为1kg的物体产生1m/s2
的加速度的力为1N,故D正确。4.(多选)质量为m的物体放在水平面上,当用大小为F的水平恒力作用于物体时,产生的加速度大小为a(a≠0);当用大小为2F的水平恒力作用于物体时,产生的加速度大小为(
)A.可能等于a B.可能等于2aC.可能大于2a D.可能小于2a知识点1牛顿第二定律及其理解答案4.BC
【解题思路】
当水平面是光滑面时,水平力变为2F,此时加速度也将变为原来的两倍;当水平面是粗糙面,水平力为F时,合外力为(F-f),水平力变为2F时,合外力变为(2F-f),因为(2F-f)>2(F-f),所以水平力为2F时产生的加速度大于2a,选项BC正确。5.力F1单独作用在物体A上时产生的加速度大小a1=5m/s2,力F2单独作用在物体A上时产生的加速度大小a2=2m/s2,那么力F1和F2同时作用在物体A上时产生的加速度大小a不可能是(
)A.5m/s2 B.3m/s2C.8m/s2 D.7m/s2知识点2牛顿第二定律的简单应用答案5.C
【解题思路】
设物体A的质量为m,则F1=ma1,F2=ma2,当F1和F2同时作用在物体A上时,合力F的大小范围是F1-F2≤F≤F1+F2,即ma1-ma2≤ma≤ma1+ma2,故加速度a的大小范围为3m/s2≤a≤7m/s2,选项C不可能。
知识点2牛顿第二定律的简单应用
知识点2牛顿第二定律的简单应用答案7.[2018广西桂林中学期中考试]如图甲所示,光滑固定的轻杆与地面成一定夹角α,在轻杆上套有一个光滑小环,小环在沿轻杆方向的推力F的作用下向上运动,推力F与小环的速度v随时间的变化规律如图乙所示,取g=10m/s2。求:(1)小环的质量m;(2)轻杆与地面间的夹角α。知识点2牛顿第二定律的简单应用
知识点2牛顿第二定律的简单应用答案1.如图甲所示,在粗糙的水平面上,质量分别为m和M(m∶M=1∶2)的物块A、B用轻弹簧相连,两物块与水平面间的动摩擦因数相同。当用水平力F作用于B上使两物块以共同的加速度向右加速运动时,弹簧的伸长量为x1,当用同样大小的力F作用于B上,使两物块以共同的加速度向上运动时(如图乙所示),弹簧的伸长量为x2,则x1∶x2等于(
)A.1∶1 B.1∶2C.2∶1 D.2∶3答案
2.(多选)[2018江西临川一中期末考试]如图甲所示,地面上有一质量为M的物体,用竖直向上的力F向上提它,力F变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示,重力加速度为g,则下列说法正确的是(
)A.当F小于图乙中A点的值时,物体的重力Mg>F,物体不动B.图乙中A点的值等于物体的重力值C.物体向上运动的加速度和力F成正比D.图线延长线和纵轴的交点B的数值等于-g答案
3.[2018四川成都石室中学期中考试]如图所示,在水平地面上,弹簧左端固定,右端自由伸长到O处并系住物体m,现将弹簧压缩到A处,然后释放,物体一直可以运动到B处,如果物体受到的摩擦力恒定,则(
)A.物体从A到O先加速后减速B.物体从A到O加速运动,从O到B减速运动C.物体运动到O处时所受合力为零D.物体从A到O的过程加速度逐渐减小答案3.A
【解题思路】
由于物体与水平地面之间存在着摩擦力,所以在物体从A向O运动的过程中水平方向受到弹簧向右的弹力和水平地面对它向左的阻力,当二力大小相等时,物体的加速度为零,速度最大。该点一定在A、O之间。所以物体在从A向O运动的过程中加速度先减小后增大,而速度先增大后减小。故A正确,BD错误。物体运动到O处时,虽然弹簧的弹力为零,但此时物体在向右运动,受到向左的阻力作用,所以物体的合外力不为零。故C错误。
答案
答案
6.如图所示,质量为m的小球A用细绳悬挂在车顶板的O点,当小车在外力作用下沿倾角为30°的斜面向上做匀加速直线运动时,细绳恰好与竖直方向成30°夹角。重力加速度大小为g,求小车沿斜面向上运动的加速度大小以及细绳对球A的拉力大小。答案
专项1关于牛顿第二定律的实验专项1
(2)完成下列填空:(ⅰ)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是
。
(ⅱ)设纸带上四个相邻计数点的间距为s1、s2和s3。用s1、s3和Δt(计时器打点的时间间隔)表示加速度,则加速度的大小a=
。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=
mm,s3=
mm。由此求得加速度的大小a=
m/s2。
(ⅲ)图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿第二定律成立,则小车受到的拉力为
,小车的质量为
。
答案2.甲、乙两位同学做“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验。(1)实验装置如图甲所示,计时器所用交流电源的频率为50Hz,打出的一条纸带如图乙所示,从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,相邻计数点间的4个点迹未画出,量出相邻计数点之间的距离,则该小车的加速度为
m/s2(结果保留2位有效数字)。
(2)两同学各取一套图甲所示的装置放在水平桌面上,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到图丙中甲、乙两条直线,图线斜率为
,重力加速度大小为g,则甲、乙用的小车与木板间的动摩擦因数的关系为μ甲
μ乙(选填“大于”“小于”或“等于”)。
答案3.[2019威海一中期末考试]某实验小组利用如图所示的装置进行实验,当质量m一定时,加速度a与力F成正比,细线上的拉力F=m2g,m=m1+m2(m1为小车及车内砝码的总质量,m2为桶及桶中砝码的总质量)。具体做法:将小车从A处由静止释放,用速度传感器测出它运动到B处时的速度v,然后将小车内的一个砝码拿到小桶中,小车仍从A处由静止释放,测出它运动到B处时对应的速度,重复上述操作。图中A、B相距x。(1)a与v及x间的关系式是
。
(2)如果实验操作无误,四位同学根据实验数据作出了下列图象,其中正确的是
。
(3)下列能够减小本实验误差的措施是
。
A.实验中必须保证m2≪m1B.实验前要平衡摩擦力C.细线在桌面上的部分应与长木板平行D.图中A、B之间的距离x尽量小些
答案4.某研究学习小组用图甲所示的装置探究加速度与合力的关系。装置中的铝箱下端连接纸带,砂桶中可放置砂子以改变铝箱所受的外力大小,铝箱向上运动的加速度大小a可由打点计时器和纸带测出。现保持铝箱总质量不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量进行多次实验,得到多组a、F值(F为力传感器的示数,等于悬挂滑轮的轻绳的拉力),不计滑轮的重力。(1)某同学根据实验数据画出了a—F图象如图乙所示,则由该图象可得铝箱总质量m=
,重力加速度g=
(结果保留2位有效数字)。
(2)当砂桶和砂的总质量较大导致a较大时,图线
(填选项前的字母)。
A.偏向纵轴B.偏向横轴C.仍保持原方向不变D.斜率逐渐减小
答案5.[2019清远市第一中学期末考试]在用DIS(数字化信息系统)研究小车加速度与外力的关系时,某实验小组先使用如图(a)所示的实验装置,重物通过滑轮用细线拉小车,位移传感器(发射器)随小车一起沿倾斜轨道运动,位移传感器(接收器)固定在轨道一端。实验时将重物的重力作为拉力F,改变重物重力重复实验四次,列表记录四组数据:(1)在图(c)所示的坐标纸上作出小车加速度a随拉力F变化的图线。(2)从所得图线分析知,该实验小组在操作过程中的不当之处是
。
(3)如果实验时,在小车和重物之间接一不计质量的微型力传感器来测量拉力F,实验装置如图(b)所示,从理论上分析,该实验图线的斜率将
(选填“变大”“变小”或“不变”)。
答案专项2瞬时性问题专项2
答案
2.两个质量均为m的小球A、B,用轻绳连接,并系于O点,处于平衡状态,如图所示。现迅速剪断轻绳OA,让小球下落,在剪断轻绳的瞬间,设小球A、B的加速度分别为a1和a2,则(
)A.a1=g,a2=g B.a1=0,a2=2gC.a1=g,a2=0 D.a1=2g,a2=0答案2.A
【解题思路】
由于绳子张力可以突变,故剪断OA后小球A、B只受重力,其加速度a1=a2=g。故选项A正确。3.[2018天津市南开中学期末考试]如图所示,质量相等的三个物块A、B、C,A与天花板之间、B与C之间均用轻弹簧相连,A与B之间用细线相连,当系统静止后,突然剪断A、B间的细线,则此瞬间A、B、C的加速度分别为(取向下为正)(
)A.-g、2g、0 B.-2g、2g、0C.-2g、2g、g
D.-2g、g、g答案3.B
【解题思路】
设A、B、C的质量均为m,剪断细线前,对B、C整体受力分析,受到总重力和细线的拉力而平衡,故细线的拉力大小T=2mg;再对物块A受力分析,受到重力、细线拉力和弹簧的拉力。剪断细线后,重力和弹簧的弹力不变,细线的拉力减为零,故物块B受到的合力等于2mg,向下,物块A受到的合力为2mg,向上,物块C受到的力不变,合力为零,故物块B有2g的向下的加速度,物块A具有2g的向上的加速度,物块C的加速度为零,所以B选项正确。4.如图甲、乙所示,物块A1、A2、B1、B2的质量均为m,A1、A2用刚性轻杆连接,B1、B2用轻质弹簧连接,两个装置都放在水平的支托物上,处于平衡状态。今突然撤去支托物,让物块下落,在撤去支托物的瞬间,A1、A2受到的合力分别为FA1、FA2,B1、B2受到的合力分别为FB1、FB2,不计空气阻力。则(
)A.FA1=0,FA2=2mg,FB1=0,FB2=2mgB.FA1=mg,FA2=mg,FB1=0,FB2=2mgC.FA1=mg,FA2=2mg,FB1=mg,FB2=mgD.FA1=mg,FA2=mg,FB1=mg,FB2=mg答案4.B
【解题思路】
A1、A2由于用刚性轻杆连接,与刚性轻杆一起下落,根据牛顿第二定律,对整体研究得到,整体的加速度等于重力加速度g,则A1、A2受到的合力都等于各自的重力,即FA1=mg,FA2=mg。对B1和B2在除去支托物前,弹簧的弹力大小等于mg,支托物对B2的支持力大小等于2mg。在除去支托物的瞬间,弹簧的弹力没有来得及变化,B1的受力情况没有变化,则B1所受合力为零,即FB1=0,B2所受的合力大小等于2mg,即FB2=2mg。故B正确,ACD错误。
答案
答案
答案
8.(多选)[2019天水一中期末考试]如图所示,在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量m=1kg的小物块,小物块与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连,此时小物块处于静止状态,且水平面对小物块的弹力恰好为零。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,在剪断轻绳的瞬间(g取10m/s2),下列说法正确的是(
)A.小物块受力个数不变B.小物块立即向左运动,且a=8m/s2C.小物块立即向左运动,且a=10m/s2D.地面对小物块的支持力为10N答案
答案
【规律总结】
加速度与合外力具有瞬时对应关系,二者总是同时产生、同时变化、同时消失。分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是明确该时刻物体的受力情况,再由牛顿第二定律求出瞬时加速度,此类问题应注意以下几种模型:
求解此类问题时要遵循“四步骤”,即第一步:分析原来物体的受力情况;第二步:分析物体在突变时的受力情况;第三步:由牛顿第二定律列方程;答案课时4
力学单位制课时41.下列仪器测量的物理量不是力学基本量的是(
)A.托盘天平 B.刻度尺
C.秒表
D.测力计知识点1基本量、单位制答案1.D
【解题思路】
托盘天平是测量质量的仪器,测量的是力学基本量,所以A不符合题意;刻度尺是测量长度的仪器,测量的是力学基本量,所以B不符合题意;秒表是测量时间的仪器,测量的是力学基本量,所以C不符合题意;测力计是测量力的仪器,力不是基本物理量,所以D符合题意。2.(多选)下列说法正确的是(
)A.物理学公式在确定物理量数值关系的同时,也确定了物理量单位间的关系B.力学中所选定的基本量有力、质量、时间C.基本量的单位叫做基本单位D.由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫做导出单位知识点1基本量、单位制答案2.ACD【解题思路】物理量通常是由数值和单位组成的(少数物理量例外,如动摩擦因数无单位),所以物理学公式在确定物理量数值关系的同时,也确定了物理量单位间的关系,选项A正确;力不是基本量,选项B错误;基本量的单位叫做基本单位,选项C正确;由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫做导出单位,选项D正确。3.(多选)对力学中基本量、基本单位、导出单位的理解正确的是(
)A.厘米、克、小时均是基本单位
B.力、加速度、质量都是基本量C.牛顿、焦耳、帕斯卡均是导出单位
D.所有导出单位都可用基本单位表示知识点1基本量、单位制答案3.ACD【解题思路】基本量的单位是基本单位,力学中的基本量有长度、质量、时间,故厘米、克、小时均为基本单位,选项A正确;力学中的长度、质量、时间是基本量,力、加速度等为导出量,选项B错误;牛顿、焦耳、帕斯卡分别是导出量力、功、压强的单位,故选项C正确;因所有物理量均由基本量构成,故所有导出单位都可用基本单位表示,故选项D正确。4.(多选)下列有关力学单位制的说法正确的是(
)A.在力学的分析计算中,只能采用国际单位,不能采用其他单位B.力学单位制中,选为基本单位的物理量有长度、时间、质量C.力学单位制中,采用国际单位制的基本单位有千克、米、秒D.单位制中的导出单位可以用基本单位来表示知识点1基本量、单位制答案4.BCD
【解题思路】
在国际单位制中共有七个物理量的单位被作为基本单位,在力学部分有长度的单位m,质量的单位kg,时间的单位s。而其余物理量的单位都在这些基本物理量的基础上应用公式推导得出,即其他物理量的单位(导出单位)由基本单位来表达。国际单位制只是诸多单位制中的一种,在实际生活中还存在其他的单位制,BCD正确,A错误。5.一质量为200g的物体在外力作用下,产生了20cm/s2的加速度,试求物体所受的合外力F。下列四种运算过程中,单位运用正确、简洁且规范的是(
)A.F=ma=200×20N=4000NB.F=ma=0.2kg×0.2m/s2=4.0×10-2NC.F=ma=0.2×0.2=4.0×10-2ND.F=ma=0.2×0.2N=4.0×10-2N知识点2单位制的应用答案5.D
【解题思路】
A中运算未统一单位,故A不符合题意;B中运算虽然正确但未省略单位运算,不简洁,故B不符合题意;C中运算不规范,代入数值时未写单位N,故C不符合题意;D中运算既注意了统一单位,且简洁又规范,故D符合题意。
知识点2单位制的应用答案
课时5牛顿第三定律课时51.(多选)关于作用力与反作用力,下列说法正确的是(
)A.作用力是摩擦力,反作用力可能是弹力B.作用力是弹力,反作用力可能是摩擦力C.作用力是摩擦力,反作用力一定是摩擦力D.作用力是弹力,反作用力一定是弹力知识点1作用力与反作用力答案1.CD
【解题思路】
作用力与反作用力的性质相同,摩擦力的反作用力也是摩擦力,弹力的反作用力也是弹力,故CD正确,AB错误。2.一根轻质弹簧竖直悬挂在天花板上,下端悬挂一小球并静止。弹簧和小球的受力如图所示,下列说法正确的是(
)A.F2的反作用力是F4B.F1的施力物体是弹簧C.F4的反作用力是F3D.F3的施力物体是小球知识点1作用力与反作用力答案2.D
【解题思路】
F2的反作用力是F3,A错误;F1的施力物体是地球,B错误;F4的反作用力是弹簧对天花板的拉力,C错误;易知D正确。3.马拉车在平直的路上运动,下列说法正确的是(
)A.马能拉着车向前是因为马对车的拉力大于车对马的拉力B.马先对车施加拉力,然后才产生车对马的拉力C.匀速前进时,马对车的拉力等于车向后拉马的力;加速前进时,马向前拉车的力大于车向后拉马的力D.车加速前进,是因为马对车的拉力大于地面对车的摩擦阻力;马加速是因为地面对马向前的作用力大
于车对它的拉力知识点1作用力与反作用力知识点1作用力与反作用力答案4.对牛顿第三定律的理解,下列说法正确的是(
)A.当作用力产生后,再产生反作用力;当作用力消失后,反作用力才慢慢消失B.弹力和摩擦力都有反作用力,而重力无反作用力C.甲物体对乙物体的作用力是弹力,乙物体对甲物体的反作用力可以是摩擦力D.作用力和反作用力在任何情况下都不会平衡知识点2牛顿第三定律答案4.D
【解题思路】
根据牛顿第三定律知,两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反、性质相同、同时产生、同时消失,故可判定ABC错误,D正确。5.一物体受绳拉力的作用,由静止开始运动,先做加速运动,然后做匀速运动,最后做减速运动,下列说法正确的是(
)A.加速运动时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力B.减速运动时,绳拉物体的力小于物体拉绳的力C.只有匀速运动时,绳拉物体的力才与物体拉绳的力大小相等D.不管物体如何运动,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等知识点2牛顿第三定律答案5.D
【解题思路】
作用力和反作用力总是大小相等、方向相反,并作用在同一条直线上,与相互作用的物体所处的状态没有关系,选项D正确。6.[2018河南西峡一高期末考试]杂技“顶竿”表演,如图所示,一人站在地上,肩上顶一质量为M的竖直竹竿,当竿上有一质量为m的人以加速度a加速下滑时,竿对“底人”的压力大小为(
)A.(M+m)g
B.(M+m)g-maC.(M+m)g+ma
D.(M-m)g知识点2牛顿第三定律答案6.B
【解题思路】
设竿上的人与竿的相互作用力为Ff,“底人”对竿的支持力为FN=Mg+Ff,对质量为m的人有mg-Ff=ma,解得FN=(M+m)g-ma,根据牛顿第三定律可知,竿对“底人”的压力大小为(M+m)g-ma,选项B正确。7.关于作用力、反作用力和一对平衡力的认识,正确的是(
)A.一对平衡力的合力为零,作用效果相互抵消,一对作用力与反作用力的合力也为零,作用效果相互抵消B.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且性质相同,平衡力的性质却不一定相同C.作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且一对平衡力也是如此D.先有作用力,接着才有反作用力,一对平衡力却是同时作用在同一个物体上知识点3“一对作用力与反作用力”与“一对平衡力”的比较答案7.B
【解题思路】
一对平衡力的合力为零,作用效果相互抵消,一对作用力与反作用力因为作用在两个物体上,作用效果不能相互抵消,选项A错误;作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失,且性质相同,平衡力的性质却不一定相同,选项B正确,CD错误。8.[2018福建泉州五中期末考试]当人站立在体重计上称重时,下列说法正确的是(
)A.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力B.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力C.人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力D.人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力知识点3“一对作用力与反作用力”与“一对平衡力”的比较答案8.B
【解题思路】
人对体重计的压力与体重计对人的支持力是一对相互作用力,A错误,B正确;人所受的重力与人对体重计的压力方向相同,既不是相互作用力,也不是平衡力,CD错误。9.如图所示,用质量不计的轻绳L1和L2将M、N两重物悬挂起来,下列说法正确的是(
)A.L1对M的拉力和L2对M的拉力是一对平衡力B.L2对M的拉力和L2对N的拉力是一对作用力与反作用力C.L1对M的拉力和M对L1的拉力是一对平衡力D.L2对N的拉力和N对L2的拉力是一对作用力与反作用力知识点3“一对作用力与反作用力”与“一对平衡力”的比较答案9.D
【解题思路】
对M受力分析,它受到重力、L1的拉力、L2的拉力的作用,因此L1对M的拉力和L2对M的拉力并不是一对平衡力,A错误;作用力和反作用力是相互作用的两个物体之间的力,而B选项中有三个物体,M、N、L2,B错误;平衡力必须作用在同一个物体上,L1对M的拉力和M对L1的拉力分别作用在M和L1上,显然不是平衡力,C错误;L2对N的拉力和N对L2的拉力是一对作用力与反作用力,D正确。1.(多选)如图所示,水平力F把一个物体紧压在竖直的墙壁上静止不动,下列说法正确的是(
)A.作用力F跟墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力B.作用力F与物体对墙壁的压力是一对平衡力C.物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力答案1.CD
【解题思路】
力F跟墙壁对物体的压力都作用在物体上,且大小相等,方向相反,作用在一条直线上,是一对平衡力,选项A错误;力F作用在物体上,物体对墙壁的压力作用在墙壁上,它们不能构成一对平衡力,也不是作用力与反作用力,选项B错误;竖直方向上物体受向下的重力和墙壁对物体向上的静摩擦力而处于平衡状态,故这两个力是一对平衡力,选项C正确;物体对墙壁的压力和墙壁对物体的压力是物体与墙壁之间产生的一对相互作用力,是一对作用力与反作用力,选项D正确。2.[2018黑龙江哈尔滨九中期末考试]下列情境中,关于力的大小关系,说法正确的是(
)A.跳高运动员起跳,地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力B.钢丝绳吊起货物加速上升时,钢丝绳对货物的拉力大于货物对钢丝绳的拉力C.鸡蛋撞击石头,鸡蛋破碎,石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力D.火箭加速上升时,火箭发动机的推力大于火箭的重力答案2.D
【解题思路】
人对地面的压力和地面对人的支持力是作用力与反作用力,二者大小相等,A错误;钢丝绳对货物的拉力与货物对钢丝绳的拉力为作用力与反作用力,二者大小相等,B错误;鸡蛋对石头的力和石头对鸡蛋的力是作用力与反作用力,二者大小相等,C错误;火箭加速上升,则一定受到向上的合力,故发动机的推力大于火箭的重力,D正确。3.[2018北京市第五中学期末考试]如图所示,甲、乙两人在冰面上“拔河”。两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者为赢。若绳子质量不计,冰面可看成光滑的,则下列说法正确的是(
)A.甲对绳子的拉力与绳子对甲的拉力是一对平衡力B.甲对绳子的拉力与乙对绳子的拉力是作用力与反作用力C.若甲的质量比乙的大,则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D.若乙收绳子的速度比甲快,则乙能赢得“拔河”比赛的胜利答案3.C
【解题思路】
根据牛顿第三定律知甲对绳子的拉力与绳子对甲的拉力是一对作用力与反作用力,选项A错误;因为甲对绳子的拉力和乙对绳子的拉力都作用在绳子上,是一对平衡力,故选项B错误;绳子对甲、乙的拉力大小相等,由于甲的质量大,加速度小,相同时间内的位移小,故甲会胜利,选项C正确,由C项可知,质量大的一方获得胜利,能否胜利与收绳速度无关,D错误。4.[2018河南郑州外国语学校期末考试]建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20kg的建筑材料以0.5m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取10m/s2)(
)A.510N B.490N C.890N D.910N答案4.B
【解题思路】
以建筑材料为研究对象,由牛顿第二定律得T-mg=ma,得绳子的拉力大小为T=m(g+a)=20×(10+0.5)N=210N,再对工人研究,则得地面对工人支持力大小为N=Mg-T=700N-210N=490N,由牛顿第三定律可得工人对地面的压力大小为N'=N=490N,选项ACD错误,B正确。5.[2019湖北钟祥一中周测]如图所示,一个质量为m=2kg的匀质小球,放在倾角θ=37°的光滑斜面上。若球被与斜面垂直的光滑挡板挡住,处于平衡状态。求小球对挡板、斜面的压力。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)答案5.答案:12N,垂直于挡板向下
16N,垂直于斜面向下解:对小球进行受力分析,如图所示。挡板和斜面对小球的支持力分别为N1、N2,由共点力平衡条件得N1=mgsinθ=12N,N2=mgcosθ=16N根据牛顿第三定律,可知挡板、斜面对小球的支持力与小球对挡板、斜面的压力大小相等,方向相反,则N'1=N1=12N,方向垂直于挡板向下,N'2=N2=16N,方向垂直于斜面向下。易错疑难集训(一)集训(一)1.[2018河南郑州十一中期末考试]一个小球从空中某点自由释放,落地后立即以大小相等的速度竖直向上弹起,然后上升到最高点。假设小球在上升和下降过程中受到大小恒定的阻力,规定竖直向下的方向为正方向,则下列v—t图象中能正确反映这一过程的是(
)答案
易错点1对牛顿第二定律的矢量性理解不透彻而出错
答案
易错点1对牛顿第二定律的矢量性理解不透彻而出错
答案易错点1对牛顿第二定律的矢量性理解不透彻而出错【练后反思】
牛顿第二定律是状态规律、是矢量规律。应用牛顿第二定律解题时关键要做好两个分析,即加速度方向的分析及受力分析,要通过画图来清晰地展示这两个分析。在明确加速度方向的基础上,选取加速度的方向为正方向,根据“同向性”可确定合外力的方向,进而正确写出合外力大小的表达式。另外,审题时,要着力关注并分析题干中“加速”、“减速”等运动信息,以确定加速度的方向,从而准确确定合外力的方向,正确地建立牛顿第二定律的方程。答案易错点1对牛顿第二定律的矢量性理解不透彻而出错
易错点2能正确分析杆的弹力而出错答案
易错点2能正确分析杆的弹力而出错4.[2018安徽师大附中期末考试]如图所示,某三角支架ABO中,轻杆BO可绕通过O点的光滑轴转动,AO
垂直BO,A、B间用细绳连接,θ=37°。在B点连接质量为m的小球,杆AO在外力作用下保持竖直方向,且使整个装置沿OA方向做直线运动。已知重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。(1)当整个装置做匀速直线运动时,细绳AB和轻杆OB对小球的作用力分别为多大?(2)当整个装置以加速度a=g做匀加速运动时,细绳AB和轻杆OB对小球的作用力分别为多大?易错点2能正确分析杆的弹力而出错答案
易错点2能正确分析杆的弹力而出错答案【练后反思】
应用牛顿第二定律解题时,不仅要做好加速度方向和受力的分析,而且要合理选择合成法或正交分解法求合外力,通常物体受不共线的二力作用时采用合成法、受三个或三个以上的力作用时采用正交分解法;通常选加速度的方向为x轴的正方向,建立正交直角坐标系后要将所有不在坐标轴上的力沿x、y方向分解,然后分别对x、y方向分别建立牛顿第二定律的方程。另外要注意,二力轻杆对物体的力一定沿杆的方向,而非二力轻杆对物体的力不一定沿杆的方向。易错点2能正确分析杆的弹力而出错5.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为m=60kg的运动员,从离水平网面h1=3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面h2=5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为Δt=1.2s。若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小。(g=10m/s2)
答案
易错点3受力分析漏掉重力而出错6.如图所示,Oa、Ob是竖直平面内两根固定的光滑细杆,O、a、b、c位于同一圆周上,c为圆周的最高点,a为最低点。每根杆上都套着一个小滑环,两个滑环都从O点无初速度释放,用t1、t2分别表示滑环到达a、b所用的时间,则下列关系正确的是(
)A.t1=t2
B.t1>t2C.t1<t2
D.无法确定答案
易错点4“想当然”套用等时圆结论而出错
答案易错点4“想当然”套用等时圆结论而出错7.[2018重庆第二外国语学校期中考试]如图所示,图乙中用力F取代图甲中的m,且F=mg,其余器材完全相同,不计摩擦,图甲中小车的加速度为a1,图乙中小车的加速度为a2,则(
)A.a1=a2
B.a1>a2C.a1<a2
D.无法判断答案
易错点5
混淆作用力与物体的区别【练后反思】
本题解答时要注意甲、乙两图中质量为m的物体与F=mg的力作用下的区别,当物体拉动小车时,物体和小车都有加速度;当用力拉动物体时,只有小车具有加速度。1.[2018上海交大附中期末考试]如图所示,在光滑斜面上,有一轻质弹簧的一端固定在斜面上,有一小球沿着斜面下滑,从小球刚接触弹簧开始到弹簧压缩到最低点的过程中,下列说法正确的是(
)A.小球的加速度将逐渐增大B.小球的加速度将先增大,后减小C.小球的速度将逐渐减小D.小球的速度将先增大,后减小疑难点1动力学中的动态变化问题答案1.D
【解题思路】
解答本题的疑难在于对小球运动的加速度与速度的分析,突破点是通过分析小球的受力情况,来分析其运动情况,确定加速度和速度的变化。小球接触弹簧后,弹簧的弹力先小于重力沿斜面向下的分力,小球的合力沿斜面向下,加速度也沿斜面向下,与速度方向相同,故小球做加速运动,因弹力逐渐增大,合力减小,加速度减小;随着小球向下运动,弹簧的弹力增大,当弹簧的弹力大于重力沿斜面向下的分力后,小球的合力沿斜面向上,加速度沿斜面向上,与速度方向相反,小球做减速运动,弹力增大,合力增大,加速度也增大;综上可知,小球接触弹簧后速度先增大后减小,加速度先减小后反向增大,压缩过程中,小球所受合力先变小后变大。小球刚接触弹簧瞬间速度不是最大,当弹力与重力沿斜面向下的分力平衡时,速度最大,故选项D正确,ABC错误。疑难点1动力学中的动态变化问题2.[2018湖南长沙雅礼中学期末考试]如图甲所示,一个质量为m的物体静止在木箱内粗糙斜面上,木箱竖直向上运动的速度v与时间t的变化规律如图乙所示,物体始终相对斜面静止。斜面对物体的支持力和摩擦力分别为N和f,则下列说法正确的是(
)A.在0~t1时间内,N增大,f减小B.在0~t1时间内,N减小,f增大C.在t1~t2时间内,N增大,f增大D.在t1~t2时间内,N减小,f减小答案2.D
【解题思路】
本题疑难之处是混淆速度与加速度的概念而出错。在0~t1时间内,由题图乙可知,物体做加速运动,加速度逐渐减小,设斜面倾角为θ,对物体受力分析,在竖直方向上有Ncosθ+fsinθ-mg=ma1,在水平方向上有Nsinθ=fcosθ,因加速度减小,则支持力N和摩擦力f均减小。在t1~t2时间内,由题图乙可知,物体做减速运动,加速度逐渐增大,对物体受力分析,在竖直方向上有mg-(Ncosθ+fsinθ)=ma2,在水平方向上有Nsinθ=fcosθ,因加速度增大,则支持力N和摩擦力f均减小,故选项D正确。疑难点1动力学中的动态变化问题3.(多选)雨滴从高空由静止下落,其所受空气阻力与速度大小成正比,则在雨滴下落的整个过程中(
)A.速度不断减小,加速度为0时,速度最小B.速度不断增大,加速度为0时,速度最大C.加速度和速度方向相反D.速度对时间的变化率越来越小,最终为0答案3.BD
【解题思路】
解答本题的疑难在于雨滴受变力作用而做变加速运动,突破点在于对雨滴运动过程的分析。雨滴所受空气阻力与速度大小成正比,故有f=kv(k为常量)。雨滴受两个力作用:竖直向下的重力mg、竖直向上的空气阻力f。对雨滴应用牛顿第二定律得mg-kv=ma,起初雨滴向下加速,速度v增大,加速度a减小,当mg=kv时,加速度a=0,速度最大,之后雨滴以最大速度做匀速直线运动。综上所述,选项AC错误,选项B正确。因加速度即速度对时间的变化率,故选项D正确。疑难点1动力学中的动态变化问题答案【练后反思】
求解动力学中的动态变化问题,要从受力分析入手,通过分析合外力的大小变化及方向,判断加速度大小的变化及方向,再应用“加速度与速度同向时加速、反向时减速”的知识判断速度的变化,要注重对加速度为0这一突变点的分析。疑难点1动力学中的动态变化问题4.[2018河南郑州七中期末考试]光滑水平地面上有两个叠放在一起的斜面体A、B,两斜面体形状大小完全相同,质量分别为M、m。如图甲、乙所示,对上面或下面的斜面体施加水平方向的恒力F1、F2,均可使两斜面体相对静止地做匀加速直线运动,已知两斜面体间的摩擦力为零,则F1与F2之比为(
)A.M∶m
B.m∶MC.m∶(M+m) D.M∶(M+m)答案
疑难点2加速度相同的连接体问题5.(多选)[2018山东济南外国语学校期末考试]如图所示,质量为M、中间为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上,光滑槽内有一质量为m的小铁球,现用一水平向右的推力F推动凹槽,小铁球与光滑凹槽相对静止时,凹槽球心和小铁球的连线与竖直方向成α角。则下列说法正确的是(
)A.小铁球所受合力为零B.小铁球受到的合外力方向水平向左C.F=(M+m)gtanαD.系统的加速度为a=gtanα答案5.CD
【解题思路】
解答本题的疑难在于求系统的加速度,突破点是先选小铁球为研究对象求出其加速度。隔离小铁球受力分析得F合=mgtanα=ma,且合外力水平向右,故小铁球加速度为gtanα,因为小铁球与凹槽相对静止,故系统的加速度也为gtanα,AB错误,D正确。整体受力分析得F=(M+m)a=(M+m)gtanα,故选项C正确。疑难点2加速度相同的连接体问题6.(多选)[2018浙江杭州外国语学校期末考试]如图所示,竖直放置在水平面上的轻弹簧上,放着质量为2kg的物体A,处于静止状态。若将一个质量为3kg的物体B轻放在A上,在轻放瞬间(g取10m/s2)(
)A.B的加速度为0B.B对A的压力大小为30NC.B的加速度为6m/s2D.B对A的压力大小为12N答案6.CD
【解题思路】
本题的疑难之处是通过对轻放B前后的A及整体做受力分析进而确定其状态。在B轻放在A上的瞬间,虽然速度为0,但因A、B整体的合外力不为0,故加速度不为0,所以选项A错误。在物体B轻放在A上之前,轻弹簧处于压缩状态,设其压缩量为x,对A有kx=mAg;B轻放在A上之后,对整体有(mA+mB)g-kx=(mA+mB)a,对B有mBg-N=mBa,解得a=6m/s2,N=12N,根据牛顿第三定律可知,B对A的压力大小为12N,选项B错误,选项CD正确。疑难点2加速度相同的连接体问题7.[2018河北武邑中学期末考试]如图所示,滑轮的质量不计,忽略一切摩擦力,当三个重物满足质量关系m1=m2+m3时,系统静止。若迅速把质量为m2的物体从右边移到左边的物体上,弹簧测力计的示数将(
)A.增大
B.不变C.减小
D.无法判断答案
疑难点3加速度不同的连接体问题
答案
疑难点3加速度不同的连接体问题9.[2018福建泉州五中期末考试]如图所示,用细线竖直悬挂一质量为M的杆,质量为m的小环套在杆上,它与杆间有摩擦,环由静止释放后沿杆下滑过程中的加速度大小为a,则环下滑过程中细线对杆的拉力大小为(
)A.Mg
B.Mg+mgC.Mg+mg-ma
D.Mg+mg+ma答案9.C
【解题思路】
解答本题的疑难在于环与杆间的作用力的分析,突破点是隔离环对其受力分析,根据牛顿第二定律求得杆对环的作用力。对于小环而言,它向下做加速运动,故mg-f=ma,故杆对它的摩擦力大小是mg-ma,方向向上,则它对杆的摩擦力大小为mg-ma,方向向下,故细线对杆的拉力大小为Mg+mg-ma,选项C正确。疑难点4加速度为0与加速度不为0的连接体问题
疑难点4加速度为0与加速度不为0的连接体问题答案
疑难点4加速度为0与加速度不为0的连接体问题11.[2018山西省实验中学期中考试]如图所示,轻弹簧下端固定在空箱底部,上端与木块连接,空箱放置于水平地面上,若外力将木块压下一段距离,保持静止,撤去外力后,木块运动时空箱始终未离开地面,木块到箱底的距离周期性变化,不计阻力,则(
)A.木块做匀加速直线运动或者匀减速直线运动B.箱底对地面的压力大小是周期性变化的C.木块到箱底的距离最大时
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