高中物理必修一难题Word文件下载.docx
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分,共?
分)
1、下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。
某地有一倾角为θ=37°
(sin37°
=)的山坡C,上面有一质量为m的石板B,其上下表面与斜坡平行;
B上有一碎石堆A(含有大量泥土),A和B均处于静止状态,如图5所示。
假设某次暴雨中,A浸透雨水后总质量也为m(可视为质量不变的滑块),在极短时间内,A、B间的动摩擦因数μ1减小为,B、C间的动摩擦因数μ2减小为0.5,A、B开始运动,此时刻为计时起点;
在第2s末,B的上表面突然变为光滑,μ2保持不变。
已知A开始运动时,A离B下边缘的距离l=27m,C足够长,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
取重力加速度大小g=10m/s2。
求:
(1)在0~2s时间内A和B加速度的大小;
(2)A在B上总的运动时间。
2、质量为m的物块用压缩的轻质弹簧卡在竖直放置在矩形匣子中,如图所示,在匣子的顶部和底部都装有压力传感器,当匣子随升降机以a=2.0m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时,匣子顶部的压力传感器显示的压力为6.0N,底部的压力传感器显示的压力为10.0N(g=10m/s2)
(1)当匣子顶部压力传感器的示数是底部传感器示数的一半时,试确定升降机的运动情况。
(2)要使匣子顶部压力传感器的示数为零,升降机
沿竖直方向的运动情况可能是怎么样的?
3、如图10所示,位于竖直侧面的物体A的质量mA=0.5kg,放在水平面上的物体B的质量mB=1.0kg,物体B与桌面间的动摩擦因数μ=0.2,轻绳和滑轮间的摩擦不计,且轻绳的OB部分水平,OA部分竖直,取g=10m/s2.
问:
(1)若用水平力F向左拉物体B,使物体B以加速度a=2m/s2向左做匀加速直线运动,所需水平力是多大?
(2)若用与水平方向成37°
角斜向左上的外力F′拉物体B,使物体B以加速度a=2m/s2向左做匀加速直线运动,则所需外力F′是多大?
此过程物体B对水平面的压力是多大?
(sin37°
=0.6,cos37°
=0.8)
4、如图所示,倾角为30°
的光滑斜面的下端有一水平传送带,传送带正以6m/s速度运动,运动方向如图所示.一个质量为m的物体(物体可以视为质点),从h=3.2m高处由静止沿斜面下滑,物体经过A点时,不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面,都不计其速率变化.物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,重力加速度g=10m/s2,则:
(1)物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多长时间;
(2)物体在传送带上向左运动的最远距离(传送带足够长);
(3)物体第一次通过传送带返回A点后,沿斜面上滑的最大高度为多少.
5、在粗糙的水平地面上静置一质量为M=2kg的滑块B。
可视为质点的小滑块A,质量m=4kg,以一定的初速度v0从滑块B的左端滑上。
如乙图所示为A,B两滑块的部分速度图像,其中ab为A滑块在0-1s内的速度图像,ob为B滑块在0-1s内的速度图像。
A在B上相对滑动时始终没有掉下去,g取10m/s2求:
(1)要使A不从B的上面掉下,B滑板的长度l至少为多少?
(2)最终B滑块对地的位移XB为多少?
6、如图所示,设车厢长为L,质量为M,静止在光滑水平面上,车厢内有一质量为m的物体以初速度v0向右运动,与车厢壁来回碰撞n次后,静止在车厢中,则最终车厢速度是( )
A.v0,水平向右
B.0
C.,水平向右
D.,水平向左
7、如图所示,小车向右做匀加速直线运动的加速度大小为a,bc是固定在小车上的水平横杆,物块M穿在杆上,M通过细线悬吊着小铁球m,M、m均相对小车静止,细线与竖直方向的夹角为θ,若小车的加速度逐渐增大到3a时,M、m仍与小车保持相对静止,则( )
A.细线与竖直方向的夹角增加到原来的3倍
B.细线与竖直方向夹角的正切值增加到原来的3倍
C.细线的拉力增加到原来的3倍
D.M受到的摩擦力增加到原来的3倍
8、如图,所有接触面光滑,A、B、C的质量依次为为保挂ABC相对静止,水平推力F的大小为_________。
9、如图所示,三角形传送带以的速度逆时针匀速转动,两边的传送带长都是,且与水平方向的夹角均为。
现有两个小物块A、B从传动带顶端都以的初速度沿传送带下滑,两物块与传送带间的动摩擦因数都是,取,,,下列判断正确的是(
)
A、物块A先到达传送带底端
B、物块A、B同时到达传送带底端
C、传送带对物块A、B的摩擦力都沿传送带向上
D、物块A下滑过程中相对传送带的路程小于物块B下滑过程中相对传送带的路程
参考答案
1、
(1)a1=3m/s2;
a2=1m/s2;
(2)4s
2、
(1)设顶部传感器的压力大小为F1,底部传感器的压力大小为F2,由题意可知底部传感器的压力保持不变,即F2=10N。
(1分)
由牛顿定律可知:
(2分)
故:
(1分)
当匣子顶部压力传感器的示数为底部传感器的示数的一半时,
即,对物块由牛顿第二定律可得:
解得:
故升降机的运动情况为匀速直线运动或保持静止。
(2分)
(2)欲使匣子顶部压力传感器的示数为零,即F1=0,对物块由牛顿第二定律有:
又:
加速度方向竖直向上。
故升降机的运动情况以大小大于或等于10m/s2的加速度向上做匀速直线运动或向下做匀减速直线运动。
3、解:
(1)若外力F水平,A和B一起向左匀加速运动,受力分析如图3′(2分)
对A根据牛顿第二定律得:
FT-mAg=mAa…………………………………………………(2分)
对B在水平方向根据牛顿第二定律得:
F-FT-μFN1=mBa………………………………(2分)
竖直方向:
FN1-mBg=0………………………………………………………………………(2分)
解得水平力大小:
F=FT+mB(μg+a)=10N………………………………………………(1分)
绳子拉力大小:
FT=mA(g+a)=6N…………………………………………………………(1分)
(2)若拉力F斜向左上,物体A和B一起匀加速运动,受力分析如图4′所示………(1分)
对A由
(1)知FT=6N
对B在水平方向根据牛顿第二定律得:
F′cos37°
-FT-μFN=mBa………………(1分)
F′sin37°
+FN-mBg=0,………………………………………………………(1分)
解得外力大小:
F′==N≈10.9N………………………………(1分)
支持力大小:
FN=mBg-F′sin37°
=N≈3.5N…………………………………(1分)
根据牛顿第三定律得物体B对水平面的压力大小:
FN′=FN=N≈3.5N…………(1分)
4、解:
(1)物体在斜面上的加速度大小.
根据
解得t=.
滑到底端的速度v=a1t=5×
1.6m=8m/s
(2)物体在传送带上做匀减速运动的加速度大小,
则物体在传送带上向左运动的最远距离x=,
(3)因为物块速度减为零后,返回做匀加速直线运动,返回时速度达到传送带速度后做匀速直线运动,所以物块返回到A点的速度为6m/s,
则上滑的距离s=,上升的高度h.
答:
(1)物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要1.6s.
(2)物体在传送带上向左运动的最远距离为6.4m.
(3)物体第一次通过传送带返回A点后,沿斜面上滑的最大高度为1.8m.
5、
(1)由图象可得:
物体A的位移
物体B的位移
(2)由图象可得,
设AB之间,B与地之间动摩擦因数为,
由牛顿第二定律得
解得
,
当AB一起匀减速运动时,由牛顿第二定律可得
故有
6、C
7、解:
对小球受力分析,受重力mg和细线的拉力T,如图
根据牛顿第二定律,有
Tsinθ=ma
①
Tcosθ﹣mg=0
②
再对m和M整体受力分析,受总重力(M+m)g、支持力N、摩擦力f,如图
f=(M+m)a
③
N﹣(M+m)g=0
④
由①②③④解得:
tanθ=
N=(M+m)g
T=
f=(M+m)a
θ的正切变为原来的3倍,但θ不是3倍,故A错误,B正确;
由于T=,故T不是增加原来的3倍,故C错误;
当加速度变为3倍时,摩擦力f变为3倍,故D正确;
故选B.
8、
9、BCD
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