届人教版牛顿运动定律的应用单元测试Word格式文档下载.docx
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A.在这瞬间B球的速度为零,加速度为零
B.在这瞬间B球的速度为零,加速度大小为
C.在弹簧第一次恢复原长之后,A才离开墙壁
D.在A离开墙壁后,A,B两球均向右做匀速运动
水平力F推着B球时,B球水平方向受到推力F和弹簧弹力F弹,A球水平方向受到弹簧弹力F弹和墙壁的支持力N,根据共点力平衡条件有F=F弹
F弹=N
水平力F撤去瞬间,弹簧弹力不变,故A球受力不变,加速度不变,仍然为零,B球只受弹力,根据牛顿第二定律有
F弹=ma
得到a=
即此时B球的速度为零,加速度大小为,故选项A错误,B正确;
在弹簧第一次恢复原长之前,弹簧始终向左推着A球,弹簧恢复原长后,B球继续向右运动,弹簧被拉长,此后A球在弹簧的拉力下,开始向右运动,即在弹簧第一次恢复原长之后,A才离开墙壁,故选项C正确;
A离开墙壁瞬间,弹簧处于伸长状态,且两球速度不等,故不会一起匀速运动,故选项D错误.
3.(2017·
怀化期末)一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮,绳的一端系一质量M=15g的重物,重物静止于地面上,有一质量m=10g的猴子从绳子另一端沿绳竖直向上爬,如图所示,不计滑轮摩擦,在重物不离开地面条件下(重力加速度g=10m/s2),猴子竖直向上爬的最大加速度为( D )
A.25m/s2B.15m/s2
C.10m/s2D.5m/s2
重物不离开地面时,最大拉力F=Mg=150N,
隔离对猴子分析,根据牛顿第二定律得F-mg=ma,
解得最大加速度为a==m/s2=5m/s2.故选项D正确,A,B,C
错误.
4.(2017·
邯郸期末)如图所示,在光滑的水平桌面上有一物体A,通过绳子与物体B相连,假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计,绳子不可伸长.如果mB=3mA,则绳子对物体A的拉力大小为( B )
A.mBgB.mAg
C.3mAgD.mBg
A,B连在一起,加速度大小相等,方向不相同,
对B有mBg-F=mBa,对A有F=mAa,则
a==
选取A为研究对象,水平方向A只受到绳子的拉力,
所以绳子的拉力F=mAa=mAg.
5.(2017·
荆州期末)(多选)如图所示,物块A及木板B叠放在水平地面上,B的上表面水平,A,B的质量均为m=1g,A,B之间和B与地面间的动摩擦因数μ=0.1,用一根轻绳跨过光滑定滑轮与A,B相连,轻绳均水平,轻绳和木板B都足够长.当对物块A施加一水平向左的恒力F时,物块A在木板B上向左做匀速直线运动.在这个过程中,绳上拉力大小用T表示,(g=10m/s2),则下列关系正确的是( BD )
A.T=2NB.T=3N
C.F=3ND.F=4N
隔离对A分析,根据平衡有F=T+μmg,
对B分析,根据平衡有T=μmg+μ·
2mg,
代入数据解得T=3N,F=4N.
6.(2017·
北大附中河南分校检测)如图所示的一种蹦床运动,图中水平虚线PQ是弹性蹦床的原始位置,A为运动员抵达的最高点,B为运动员刚抵达蹦床时刻的位置,C为运动员的最低点,不考虑空气阻力,运动员从A下落到C的过程中速度最大的位置为( D )
A.A点B.B点
C.C点D.B,C之间
从A到B的过程中,运动员做自由落体运动,速度逐渐增大,从B到C的过程中,重力先大于弹力,向下加速,然后弹力大于重力,向下减速,到达C点的速度为零,故速度最大的点在B,C之间的某个位置,故选项A,B,C错误,D正确.
7.(2017·
荆州期末)一根劲度系数为,质量不计的轻弹簧,上端固定,下端系一质量为m的物体.有一水平木板将物体托住,并使弹簧处于自然长度,如图所示.现让木板由静止开始以加速度a匀加速向下移动,且a<
g.经过多长时间木板开始与物体分离?
当木板与物体即将脱离时,m与板间作用力N=0,
此时,对物体,由牛顿第二定律得mg-F=ma
又F=x
得x=
由x=at2得t=.
答案:
8.(2017·
菏泽期末)水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,用于对旅客的行李进行安全检查.如图为一水平传送带装置示意图,绷紧的传送带AB始终保持v=1m/s的恒定速率运行,一质量为m=4g的行李无初速地放在A处,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.设行李与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,AB间的距离l=2.0m,g取
10m/s2.
(1)求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小;
(2)求行李做匀加速直线运动的时间;
(3)如果提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到B处.求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率.
(1)行李所受的摩擦力为f=μmg=0.1×
40N=4N,
根据牛顿第二定律得a==m/s2=1m/s2.
(2)行李做匀加速直线运动的时间为t==s=1s.
(3)行李从A处匀加速运动到B处时,传送时间最短,则有
l=a,解得tmin==s=2s,
传送带的最小速率为vmin=atmin=1×
2m/s=2m/s.
(1)4N 1m/s2
(2)1s (3)2s 2m/s
素养提升
9.(2017·
临沂检测)(多选)如图所示,吊篮A、物体B、物体C的质量分别为m,3m,2m.B和C分别固定在弹簧两端,弹簧的质量不计.B和C在吊篮的水平底板上处于静止状态.将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间( AC )
A.吊篮A的加速度大小为2g
B.物体B的加速度大小为g
C.物体C的加速度大小为2g
D.A,B,C的加速度大小都等于g
弹簧开始的弹力F=3mg,剪断轻绳的瞬间,弹力不变,将C和A看成一个整体,根据牛顿第二定律得,
aAC==2g,
即A,C的加速度均为2g,故选项A,C正确;
剪断轻绳的瞬间,弹簧弹力不变,B受的合力仍然为零,则B的加速度为0,故选项B,D错误.
10.(2017·
山东师范大学附属中学期末)如图所示,光滑斜面固定于水平面,滑块A,B叠放后一起沿斜面下滑,且始终保持相对静止,A上表面水平,则在斜面上运动时,B受力的示意图为( A )
整体沿斜面向下做匀加速直线运动,加速度方向沿斜面向下,则B的加速度方向沿斜面向下.根据牛顿第二定律知,B的合力沿斜面向下,则B一定受到水平向左的摩擦力以及重力和支持力.故A正确,B,C,D错误.
11.(2017·
大连期末)(多选)固定的两滑杆上分别套有圆环A,B,两环上分别用细线悬吊着物体C,D,如图所示.当它们都沿滑杆向下滑动时,A的悬线始终张紧与杆垂直,B的悬线始终张紧竖直向下.则下列说法正确的是( AB )
A.A环做匀加速运动
B.B环做匀速运动
C.A环与杆之间可能有摩擦力
D.B环与杆之间可能无摩擦力
如图,物体C受重力和拉力两个力,两个力的合力不等于零,可知物体与A以共同的加速度向下滑,对物体C有a=,
则A的加速度为gsinθ,做匀加速直线运动,
对A环分析,设摩擦力为f,有
Mgsinθ-f=Ma,
解得f=0.所以A环与杆间没有摩擦力,故选项A正确,C错误;
对物体D受力分析,受重力和拉力,由于做直线运动,合力与速度在一条直线上,故合力为零,物体做匀速运动;
再对B环受力分析,受重力、拉力、支持力,由于做匀速运动,合力为零,故必有沿杆向上的摩擦力,故选项B正确,D错误.
12.(2017·
新乡期末)如图所示,在光滑的水平地面上有两个质量都为m的物体,中间用劲度系数为的轻质弹簧相连,在外力F1,F2(F1>
F2)作用下运动.当突然撤去力F2的瞬间,则下列说法正确的是( B )
A.A物体的加速度大小不变
B.A物体的加速度大小为
C.B物体的加速度大小变大
D.B物体的加速度大小为
对整体分析,整体的加速度a=,隔离对A分析,a=,解得F弹=,撤去F2的瞬间,弹簧弹力不变,对B而言,所受的合力不变,则B的加速度不变,仍然为aB=.对A,根据牛顿第二定律得aA==,故选项B正确,A,C,D错误.
13.如图所示,质量都为m的A,B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止,用大小等于mg的恒力F向上拉B,运动距离为h时B与A分离.下列说法正确的是( C )
A.B和A刚分离时,弹簧为原长
B.B和A刚分离时,它们的加速度为g
C.弹簧的劲度系数等于
D.在B与A分离之前,它们做匀加速运动
开始时,A和B一起向上做加速运动,对A和B组成的整体有F+Δx-2mg=2ma,因F=mg,Δx逐渐减小,故加速度a变小,即在B和A分离前,它们做加速度减小的变加速运动.当A和B间的作用力为零时,B和A将要分离,此时B和A的加速度相等,对物体B有F-mg=maB,得aB=0,故aA=0,对物体A有F弹2-mg=maA,故F弹2=mg;
开始时弹力F弹1=2mg,B和A刚分离时弹簧弹力F弹2=mg,故弹簧的劲度系数==,选项C正确.
14.(2017·
南昌联考)质量M=2g的长木板放在水平光滑的平面上,右端放一个质量为m=6g的物块,在水平拉力F的作用下由静止开始向右运动,如图所示,已知物块与木板间动摩擦因数μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力(g=10m/s2),求:
(1)要保持物块相对木板静止,拉力F允许的最大值是多少?
(2)当拉力F=16N时,物块受到的摩擦力多大?
(1)F最大时,物块水平方向受到静摩擦力最大为fm,
由牛顿第二定律得
fm=μmg=ma
解得临界加速度a=μg=0.2×
10m/s2=2m/s2,
对整体分析,F=(m+M)a=(6+2)×
2N=16N.
(2)F=16N,物块与木板保持相对静止
对整体,加速度a1==m/s2=2m/s2,
对物块f=ma1=6×
2N=12N.
(1)16N
(2)12N
15.(2017·
荆门期末)如图所示A,B两物体用不可伸长细绳连接,在拉力F的作用下一起在水平地面上运动,两物体与地面间的动摩擦因数均为μ=0.5,细绳与水平地面的夹角θ=37°
其中mA=4g,mB=
2g.(sin37°
=0.6,cos37°
=0.8,g=10m/s2)
(1)当拉力F=60N时,求两物体的加速度和两物体间细绳的拉力;
(2)要使B物体不离开地面,两物体一起运动的最大加速度多大?
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