2025年人教版高考物理必修第1册 第4章 专项强化9(含答案)_第1页
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文档简介

2025年高考物理人教版必修第1册第4章专题强化9含

答案含答案第四章专题强化9

课后知能作业

基础巩固练

知识点一连接体问题

1.五个质量相等的物体置于光滑水平面上,如图所示,现对左侧第1个物

体施加大小为R方向水平向右的恒力,则第2个物体对第3个物体的作用力等

于()

F—>|1|2|3|4|5

//////////////////////////////////////////////////

A.^FB.

34

C•丁D.5F

解析:设各物体的质量均为机,对整体运用牛顿第二定律得对3、

3

4、5整体应用牛顿第二定律得RN=3ma,解得尺=弓歹,故选C。

2.(2024.荷泽高一检测)两质量均为机的木块A、B叠放在一起,静置于水

平面上,水平恒力R作用在A上,两木块一起运动,加速度大小为ai,如图(a)

所示。现取走木块B,在木块A上施加一方向竖直向下的恒力A,八=mg(g为

重力加速度)。木块A仍在上述水平恒力R的作用下运动,加速度大小为42,如

图(b)所不。下列关于和。2的关系,正确的是()

(a)(b)

A.。2=2。1B.Q2=O1

C.ai>2aiD.ai<ai<2ai

解析:设A与地面间的动摩擦因数为小对A和B整体分析,由牛顿第二

定律得F—/i-2mg=2mai;对A施加一压力Fi=mg,由受力分析可知+

mg)=ma2,整理得机g+2机。1一〃(帆g+机9)=冽。2,解得。2=2m,故A正确。

3.质量分别为m和M的物块A、B用轻弹簧相连,它们的质量之比加:M

=1:2。如图甲所示,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上且两物块以相同的加速度向右加速运动时,弹簧的伸长量为xi;如图

乙所示,当用同样大小的力F竖直向上拉B且两物块以相同的加速度竖直向上

运动时,弹簧的伸长量为X2,则XI:尤2等于()

B

AFA

iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii

甲乙

A.1:1B.1:2

C.2:1D.2:3

解析:甲图中,将两个物块作为一个整体,根据牛顿第二定律可得尸一“(M

+m)g=(M+m)a,再对A进行受力分析,可得T\—/img=ma,整理可得Ti=

尚了,乙图中,同样将两个物块作为一个整体,根据牛顿第二定律可得R—(M

+m)g=(M+m)af,再对A进行受力分析,可得T2—mg=ma,,整理可得Ti

=三股,因此两次弹簧的弹力相等,由胡克定律F=kx,可知两种情况弹簧的

伸长量也相同,XI:X2=l:1,故A正确,B、C、D错误。

4.在光滑水平桌面上,物块A用轻绳和物块B连接,轻绳跨过定滑轮,物

块B悬空,如图甲所示,系统从静止开始运动的加速度为⑶;在图乙中,若对

轻绳施加一个和物块B重力相等的拉力F,物块A从静止开始运动的加速度为

Z

I

V

A.〃1<Q2B.。1=。2

C.a\>aiD.无法判断

解析:题图甲中两物块构成连接体模型,对B由牛顿第二定律得加Bg—7=

…,对A由牛顿第二定律得T=i,联立解得L谓野题图乙中是拉

力F=mBg,拉着细绳带动A做匀加速直线运动,由牛顿第二定律机Bg=mAa2,

可得。2=鬻,比较两加速度可得故A正确。

知识点二临界问题

5.(2024.德州高一检测)如图所示,光滑水平面上放置质量分别为加、2m的

物块A和木板B,A、B间的最大静摩擦力为g,现用水平拉力R拉B,使A、

B以同一加速度运动,则拉力R的最大值为()

।---1"7

IA|2mF

A./imgB.2/img

C.3/zmgD・4/zmg

解析:A、B两物体恰好相对滑动时,由牛顿第二定律得:对A:fimg=ma,

对A、B系统:F=(m+2m)a,解得:F=3林mg。故选C。

6.大质量钢卷是公路运输中的危险物品,如图符合规范的装载支架是安全

运输的保障,运输过程中要求“缓加速慢减速”是血的教训换来的。若已知支架

斜面均与水平面成a=30。,则运输车刹车时加速度不能超过()

A.0.5gB.3g

C.\[3gD.坐g

解析:对钢卷受力分析,可得临界时后支架斜面无作用力,前支架斜面有支

持力尸N,由牛顿第二定律得尸NCOSa=冽g,FNsina=ma9得〃=gtana=gtan30。

=¥g,运输车刹车时加速度不能超过坐g。故选B。

综合提升练

7.(多选)两个叠在一起的滑块,置于固定的、倾角为。的斜面上,如图所示,

滑块A、B的质量分别为M、m,A与斜面间的动摩擦因数为〃i,B与A之间的

动摩擦因数为〃2,已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下,滑块B

受到的摩擦力()

A.等于0B.方向沿斜面向上

C.大小等于〃wigcoseD.大小等于〃2mgeOS。

解析:把A、B两滑块作为一个整体,设其下滑的加速度为a,由牛顿第二

定律得(般+m)gsinm)gcos3=(M-\-m)a,解得a=g(sin。一〃icos6)。由

于a<gsin。,可见B随A一起下滑过程中,必受到A对它沿斜面向上的摩擦力,

设摩擦力为油,对B受力分析如图所示,由牛顿第二定律得加gsin。一曲=机。,

解得FB=mgsm0—ma=mgsm0—mg(sm。一〃icos0)=/zimgcos0,B、C正确,A、

D错误。

F、

—B

"g

8.(多选)如图所示,粗糙的水平地面上有三块完全相同的木块A、B、C,质

量均为加B、C之间用轻质细绳连接。现用一水平恒力R作用在C上,三者开

始一起做匀加速运动,运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面,系统仍加速

运动,且始终没有相对滑动。则在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是

AF

A.无论粘在哪个木块上面,系统的加速度都将减小

B.若粘在A木块上面,绳的拉力减小,A、B间摩擦力不变

C.若粘在B木块上面,绳的拉力增大,A、B间摩擦力增大

D.若粘在C木块上面,绳的拉力和A、B间摩擦力都减小

解析:因无相对滑动,所以,无论橡皮泥粘到哪个木块上,根据牛顿第二定

律都有尸一3〃机g—〃A"zg=(3m系统加速度a减小,选项A正确;若粘

在A木块上面,以C为研究对象,受到R、摩擦力〃相g、绳子拉力RT这三个力

的作用,由牛顿第二定律得〃机g—Rr=ma,a减小,F、〃机g不变,所以,

绳子拉力Fr增大,选项B错误;若粘在B木块上面,a减小,以A为研究对象,

加不变,所受摩擦力减小,选项C错误;若粘在C木块上面,a减小,A、B间

的摩擦力减小,以A、B整体为研究对象,有FT—2^mg=2ma,RT减小,选项

D正确。故选AD。

9.(多选)(2024.湖北襄阳高一阶段检测)如图所示,两个质量分别为加=1kg、

侬=4kg的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧测力计连接。两个大小分

别为八=30N、R2=20N的水平拉力分别作用在机1、侬上,则达到稳定状态后,

下列说法正确的是()

F2<^^2^;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;二1%in।Ap

wwwwvvwwwAwwwwwwwwwwwwwtwwwvxwwww

A.弹簧测力计的示数是28N

B.弹簧测力计的示数是30N

C.在突然撤去人的瞬间,冽2的加速度大小为5m/s2

D.在突然撤去人的瞬间,加的加速度大小为28m/s2

解析:对整体分析,整体的加速度为。=旦产=2m/s2,隔离加2分析,根

据牛顿第二定律得尸2=机2。,解得尸=尬+机2a=28N,故A正确,B错误;

撤去上的瞬间,弹簧的弹力不变,加2的加速度大小为。2=£=7m/s?,故C错

误;撤去B的瞬间,见的加速度大小为ai=5=28m/s2,故D正确。故选AD。

10.如图,光滑斜面倾角为仇底端固定一挡板,轻弹簧两端与挡板及物块A

拴接,物块B叠放在A上但不粘连。初始时,两物块自由静止在斜面上,现用

平行于斜面的力R拉动物块B,使A、B沿斜面缓慢向上运动。已知轻质弹簧的

劲度系数为比两物块A、B的质量分别为阳和机2,弹簧始终处于弹性限度内,

求:

(1)初始状态弹簧的形变量;

(2)从初始状态到物块B与物块A恰好分离时,物块A移动的距离。

安(/m+m2)gsin0严2*sin0

合木:⑴k⑵k

解析:⑴开始时,由平衡条件可知依1=(如+加2)gsin。

5,口〜小一一〜目(mi+m2)£sin0

解得弹簧的压缩量xi=------+——o

(2)由于使A、B沿斜面缓慢向上运动,则每个状态均可视为平衡状态,则两

物块恰好分离时,有kx2=m\gsin0

此时弹簧的压缩量为&=四喈乜

则物块A移动的距离Ax=xi—羽=喀过打

11.如图所示,矩形盒内用两根细线固定一个质量为机=1.0kg的均匀小球,

a线与水平方向成53。角,b线水平。两根细线所能承受的最大拉力都是fm=15N。

(cos53°=0.6,sin53°=0.8,g取lOm/s2)求:

(1)当该系统沿竖直方向匀加速上升时,为保证细线不被拉断,加速度可取

的最大值;

(2)当该系统沿水平方向向右匀加速运动时,为保证细线不被拉断,加速度

可取的最大值。

答案:(1)2m/s2(2)7.5m/s2

解析:(1)竖直向上匀加速运动时小球受力如图所示,

当a线拉力为15N时,由牛顿第二定律得:

竖直方向有:Fmsin53°—mg=mai

水平方向有:Fmcos53°=Fb

解得Rb=9N,此时加速度有最大值ai=2m/s?。

(2)水平向右匀加速运动时,由牛顿第二定律得:竖直方向有:Fasin53°

mg

水平方向有:Fb—Facos53°=ma2

解得居=12.5N

当日b=15N时,加速度最大,

2

有<22=7.5m/so第四章专题强化10

课后知能作业

基础巩固练

知识点一水平传送带模型

1.(多选)如图所示,一足够长的水平传送带以恒定的速度向右传动。将一

物体轻轻地放在传送带左端,以。、a、F、x分别表示物体速度大小、加速度大

小、所受摩擦力大小和位移的大小。下列选项正确的是()

解析:在前九时间内物体因受到恒定向右的滑动摩擦力而做匀加速直线运

动,加速度不变,速度与时间的关系为0=R,0—/图像是倾斜的直线;物体的

速度与传送带速度相同后,因不受摩擦力而做匀速直线运动,速度不变,加速度

为0,故A、B正确,C、D错误。故选AB。

2.(多选)如图所示,水平传送带A、3两端相距x=3.5m,工件与传送带间

的动摩擦因数〃=0.1。工件滑上A端时的速度OA=4m/s,到达3端时的瞬时速

度设为OB,g取10m/s2,则下列说法中正确的是()

A.若传送带不动,则0B=3m/s

B.若传送带逆时针匀速转动,0B一定等于3ni/s

C.若传送带顺时针匀速转动,0B一定等于3mzs

D.若传送带顺时针匀速转动,0B可能等于3mzs

解析:当传送带不动或者传送带逆时针匀速转动时,工件均受到传送带的滑

动摩擦力作用,摩擦力方向水平向左且大小相同,工件做匀减速运动,两种情况

下,工件运动的位移相同,到达3端的速度相同,根据牛顿第二定律可得工件

的加速度大小m*,根据匀变速直线运动规律有09一或=一2依,代

入数据得,工件到达8端时的速度0B=3m/s,A、B正确;当传送带顺时针匀速

转动时,若传送带速度小于或等于3m/s,则工件到达3端时的速度大小为3m/s,

若传送带速度大于3m/s,则工件到达3端的速度大于3m/s,故C错误,D正

确。故选ABD。

3.(多选)如图甲所示为应用于机场和火车站的安全检查仪,用于对旅客的

行李进行安全检查。其传送装置可简化为如图乙所示的模型,紧绷的传送带始终

保持。=1m/s的恒定速率运行。旅客把行李无初速度地放在A处,设行李与传

送带之间的动摩擦因数〃=0],A、3间的距离为2m,g取lOm*。若乘客把

行李放到传送带的同时也以。=1m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处取行

李,贝1)()

甲乙

A.乘客与行李同时到达3处

B.乘客提前0.5s到达3处

C.行李提前0.5s到达3处

D.若传送带速度足够大,行李最快也要2s才能到达3处

解析:行李放在传送带上,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速

直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。加速度为a=〃g

T)T)

=1m/s2,历时A=/=ls达到共同速度,位移xi=,i=0.5m,此后行李匀速运

2TT)—Yi

动/2=---=1.5s到达3,故行李到达3处共用2.5s;乘客到达3,历时7

=2*7=722s,故B正确,A、C错误;若传送带速度足够大,行李一直加速运动,

由得最短运动时间fmin=y2:2S=2S,故D正确。故选BD。

知识点二倾斜传送带模型

4.如图所示,在一条倾斜的、静止不动的传送带上,有一个滑块能够自由地

向下滑动,该滑块由上端自由地滑到底端所用时间为ti,如果传送带以速度。0

顺时针运动起来,保持其他条件不变,该滑块由上端滑到底端所用的时间为包

那么()

C.ti<t2D.不能确定

解析:当传送带静止时,滑块受重力、支持力、滑动摩擦力,当传送带以速

度顺时针运动起来,滑块受力不变,根据牛顿第二定律可知,两种情况下加

速度相等,滑块位移也相等,根据》=5户可知,两种情况下运动的时间相等,

即力=位,故选A。

5.如图所示,足够长的传送带与水平面间的夹角为仇以速度oo逆时针匀

速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间

的动摩擦因数〃<tando则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是

()

m八

e

解析:开始阶段滑动摩擦力沿传送带向下,由牛顿第二定律知mgsin3+

fimgcos0=mai,解得ai=gsin。+〃geos小木块加速到和传送带速度相等时,

由于〃<tan。,即机gsin根geos仇小木块不会匀速运动,小木块会继续加速,

滑动摩擦力变为沿传送带向上,由牛顿第二定律知机gsin。一〃机geos。=机。2,解

得a2=gsin。一〃geos凡由上可知故D正确,A、B、C错误。

综合提升练

6.如图所示,物块在静止的足够长的传送带上以速度oo匀速下滑时,传送

带突然启动,方向如图中箭头所示,在传送带的速度由零逐渐增加到2oo后匀速

运动的过程中,下列分析正确的是()

A.物块下滑的速度不变

B.物块立即开始在传送带上加速到2oo后匀速

C.物块先向下匀速运动,后向下加速,最后沿传送带向下匀速运动

D.物块受的摩擦力方向始终沿斜面向上

解析:在传送带的速度由零逐渐增加到oo的过程中,物块相对于传送带下

滑,故物块受到的滑动摩擦力向上,故这段过程中物块继续匀速下滑,在传送带

的速度由00逐渐增加到200过程中,物块相对于传送带上滑,物块受到的滑动摩

擦力沿传送带向下,物块加速下滑,当物块的速度达到2oo时,物块相对传送带

静止,随传送带匀速下滑,故选项C正确。

7.如图,水平传送带长L=5.3m,运行速率o=lm/s,在其左端以初速度oo

=2m/s水平滑上一物块。若物块与传送带间的动摩擦因数〃=0.5,g取lOm/sz,

则物块从左到右的运动过程中()

A.则滑上时,物块受到向右的滑动摩擦力

B.物块一直做匀减速直线运动

C.物块在传送带上的运动时间为5.2s

D.物块在传送带上留下的划痕长度为0.3m

解析:物块刚滑上传送带时,大于。,物块受到向左的滑动摩擦力,A错

00—V

误;根据〃根g="可知,物块的加速度大小。=5m/s2,则匀减速时间t=―--=

0.2s,位移工二比/一5/2,解得x=0.3m<L,则物块先做匀减速运动,然后与传

送带一起以传送带速度做匀速运动,匀速运动的时间力=p=5s,故物块在传

送带上运动的总时间线=/+力=5.2s,B错误,C正确;传送带在0.2s内位移

X2=vt=0.2m,物块在传送带上留下的划痕长度=0.3m—0.2n1=0.1m,D

错误。故选C。

8.如图所示,传送带的水平部分长为3传动速率为o,在其左端无初速度

放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为〃,则木块从左端运动到右端的

时间不可能是()

12T

解析:小木块向右运动,如果一直加速运动则。=〃g,L=^afi,ti=\

如果到达右端时恰好与传送带共速,t2=^U,如果先加速,后匀速,tl'=煮,

2

2TvT77

/=1^=方一如,/3=九,+/=%+弧,则A、C、D选项可能,B选

项是匀速运动,不可能。故选B。

9.如图所示,倾角为37。,长为/=16m的传送带,转动速度为0=10m/s。

在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m=0.5kg的物体。已知物体与传

送带间的动摩擦因数〃=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取lOm/s?。求:

(1)传送带顺时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间;

(2)传送带逆时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间。

答案:(1)4s(2)2s

解析:(1)传送带顺时针转动时,物体相对传送带向下运动,则物体所受滑

动摩擦力方向沿传送带向上,物体沿传送带向下做匀加速运动,根据牛顿第二定

律有mg(sin37°—〃cos37°)=ma

解得a=2m/s2

根据/=%»得/=4So

(2)传送带逆时针转动,当物体下滑速度小于传送带转动速度时,物体相对

传送带向上运动,则物体所受滑动摩擦力方向沿传送带向下,设物体的加速度为

tzi,由牛顿第二定律得机gsin37°+〃机geos37°=mai

解得ai=10m/s2

设当物体运动速度等于传送带速度时经历的时间为h,位移为XI,

则有s=ls

xi=^tziri=5m<Z=16m

当物体运动速度等于传送带速度的瞬间

因为mgsin37°>〃根geos37°

则此后物体相对传送带向下运动,受到沿传送带向上的滑动摩擦力,设当物

体下滑速度大于传送带转动速度时物体的加速度为ai,则a2=gsin37°—//geos

37°=2m/s2

xi=I—xi=11m

由X2=Vt2+^a2tl

解得t2=lS«2=—11S舍去)

所以/总=力+短=2So

10.如图所示的装置是某工厂用于产品分拣的传送带示意图,产品(可以忽

略其形状和大小)无初速地放上水平传送带A3的最左端,当产品运动到水平传送

带最右端时被挡板d挡住,分拣员在此鉴定产品质量,不合格的被取走,合格品

被无初速地放在斜向传送带的顶端,滑至底端的传送带后再进行包装等工序。

已知传送带A3、3C与产品间的动摩擦因数〃=0.25,均以o=4m/s的速度按图

示方向匀速转动,水平传送带A3长Li=12m,斜向传送带3c长上=1.88m,

倾角a=37o(sin37。=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2),求:

(1)产品在水平传送带A3上运动的时间;

(2)产品在倾斜传送带3C上运动的时间。

答案:(1)3.8s(2)0.7s

解析:(1)产品刚放上水平传送带A5时,水平方向受到向右的滑动摩擦力,

由牛顿第二定律得:p.mg=ma

得加速度大小为a=2.5m/s2

方向水平向右

7)

产品加速到速度与传送带相同所用时间为:九=,=1.6s

匀加速的位移xi=%Z?=3.2m

Ti—vi

则匀速运动的时间t2=---=2.2s

得产品在水平传送带AB上运动的时间为:Z=n+/2=3.8So

(2)第一阶段,物体向下做匀加速直线运动,则有:mgsinO+^mgcos0=ma\

则得加速度为ai=8m/s2

__0

匀加速运动的时间6=—=0.5s

位移为X2=$n百=1m

第二阶段,由于mgsin37°>/zmgcos37°

故物体继续向下做匀加速直线运动。

有mgsin0—/umgcosO=mai

加速度为<72=4m/s2

第二段运动时间L2—X2=Vt4Jt-^a2ti

解得才4=0.2s

可得产品在斜向传送带3C上运动的时间为:t'=/3+/4=0.7SO

第四章专题强化11

课后知能作业

基础巩固练

1.(多选)如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木

板上,木板和物块间有摩擦。现用水平拉力向右拉木板,当物块相对木板滑动了

一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情

况为()

|物块|

木板—►拉力

\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\

A.物块先向左运动,再向右运动

B.物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动

C.木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动

D.木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零

解析:物块相对于木板滑动,说明物块的加速度小于木板的加速度,撤掉拉

力后木板向右的速度大于物块向右的速度,所以它们之间存在滑动摩擦力,木板

给物块的滑动摩擦力向右,使物块向右加速,反过来,物块给木板的滑动摩擦力

向左,使木板向右减速,直到它们速度相等,二者以共同速度做匀速运动,故B、

C正确。

2.(多选)(2024.广东广州月考)如图所示,一足够长的木板B静止在粗糙的水

平面上,。=0时刻滑块A从木板的左端以速度翻水平向右滑行,木板与滑块间

接触面粗糙,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在滑块A停止运动前,下列说

法中正确的是()

................)““…

///////////////////////////////////////////

A.滑块A可能做匀速直线运动

B.木板B可能先做匀加速直线运动,再做匀减速直线运动

C.木板B对地面的摩擦力是水平向右的

D.A、B之间一定始终是滑动摩擦力

解析:木板与滑块间接触面粗糙且开始时存在相对运动,因此存在摩擦,滑

块开始做减速后和木板一起做匀速运动,A错误;滑块与木板共速前,木板B

可能先做匀加速直线运动,滑块与木板共速后,滑块与木板可能一起做匀减速直

线运动,B正确;地面对木板B的摩擦力水平向左,所以木板B对地面的摩擦

力水平向右,C正确;当滑块与木板共速后一起做匀减速直线运动时,A、B之

间的摩擦力是静摩擦力,D错误。故选BC。

3.如图所示,质量为mi的足够长的木板静止在水平面上,其上放一质量为

侬的物块,物块与木板的接触面是光滑的,从/=0时刻起,给物块施加一水平

恒力分别用0、02和01、02表示木板、物块的加速度和速度大小,下列图像

符合运动情况的是()

解析:因木板与物块之间的接触面光滑,当水平恒力R作用于物块上时,

木板与物块之间无摩擦力作用,故木板所受合外力为0,加速度为0,木板一定

保持静止,A、B、C错误;由牛顿第二定律得,物块的加速度恒定,即

物块做初速度为0的匀加速直线运动,物块运动的v-t图像为过原点的倾斜直

线,D正确。

综合提升练

4.(多选)如图所示,质量为kg足够长的木板静止在光滑水平面上,

现有一质量m=0.5kg的滑块(可视为质点)以oo=3m/s的初速度从左端沿木板上

表面冲上木板,带动木板向前滑动,已知滑块与木板间的动摩擦因数〃=0.1,重

力加速度g取10m/s2,贝1J()

〃〃〃,〃

A.滑块的加速度大小为1m/s2

B.木板的加速度大小为1m/s2

C.滑块和木板达到共同速度的时间为2s

D.滑块和木板达到共同速度时,滑块相对木板滑动的位移大小为3m

解析:对滑块,根据牛顿第二定律可知〃机g=/nm,可得滑块的加速度大小

ai=lm/s2,A正确;对木板,根据牛顿第二定律可知〃相g=Mz,可得滑块的加

速度大小a2=0.5m/s2,B错误;根据优一可得滑块和木板达到共同速

度的时间t=2s,C正确;达到共同速度时,滑块相对木板滑动的位移大小Ax

='0715"2)一$2祥=3m,D正确。故选ACDO

5.(多选)如图甲,长木板A静止在光滑水平面上,另一物体B(可看作质点)

以水平速度oo=3m/s滑上长木板A的表面。由于A、B间存在摩擦,之后运动

过程中A、B的速度随时间变化情况如图乙。g取10m/s2,下列说法正确的是()

A.A、B两物体所受的摩擦力均与运动方向相反

B.A、B之间的动摩擦因数〃=0.2

C.长木板A的长度可能为L=0.8m

D.A物体的质量是B物体的两倍

解析:因为开始时物体B相对于A有向右的速度,所以B受到A向左的滑

动摩擦力,由牛顿第三定律知A受到B向右的滑动摩擦力,即B所受的摩擦力

与运动方向相反,A所受的摩擦力与运动方向相同,故A错误;由题图乙得B

和A的加速度为ai=2m/s?,«2=1m/s2,由牛顿第二定律知〃机Bg=〃ZBai,〃机Bg

=mAtZ2,解得〃=0.2,mA=2mB,故B、D正确;由题图乙知0〜1s内两者相对

运动,之后相对静止一起匀速运动,由题图乙可得0〜1s内两者相对位移为Ax

=1x3X1m=1.5m,即板长不小于1.5m,故C错误。故选BD。

6.如图所示,在光滑的水平地面上静置一个长为0.64m、质量为4kg的木板

A,在木板的左端有一个大小不计、质量为2kg的小物体B,A、B之间的动摩

擦因数为〃=0.2,当对B施加水平向右的力E=10N时(g取lOm/s?),求:

(1)A、B的加速度各为多大?

(2)经过多长时间可将B从木板A的左端拉到右端?

答案:(1)1m/s23mzs2(2)0.8s

解析:(1)A、B间的滑动摩擦力的大小为机Bg=4N

以B为研究对象,根据牛顿第二定律得6=机13盘

F—Ft

则OB==3m/s2

"ZB

以A为研究对象,根据牛顿第二定律得历'=mACLA

由牛顿第三定律得历'=Ff

解得«A=1m/s2o

(2)设将B从木板的左端拉到右端所用时间为A、B在这段时间内发生的

位移分别为XA和加,其运动过程示意图如图所示

匕亍------XB----------------------HF

lllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllll

I--------X、----»lL

则有XA=TOAP

XB=手国片

XB—x\—L

联立解得1=0.8s。

7.如图,放在水平地面上的长木板质量为航=2.0kg、长为/=2.5m,它与

水平地面间的动摩擦因数川=0.2,与水平地面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力

大小相同。一质量为机=3.0kg可视为质点的滑块从长木板的右侧以初速度00

向左滑上长木板,长木板刚开始运动时的加速度大小ai=lm/s2,重力加速度g

取10m/s2o

⑴求滑块与长木板间的动摩擦因数偿和滑块刚开始运动时的加速度大小

(2)要使滑块不滑出长木板且恰好运动到长木板的左侧末端,

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