河南省信阳高级中学2021年高一物理同步学习必修一第四章《牛顿定律》强化练习：牛顿定律中的斜面模型

牛顿定律中的斜面模型 【习题精选】 1．（2020·河南郑州市·高一月考）（多选）如图所示，固定斜面倾角为0，一个小物体正在沿足够长斜面匀速下滑。某时刻对小物体施加垂直斜面的压力F，且满足F=kt，t为F作用的时间，k为常数，此后小物体对斜面（　　） A．压力一直增大 B．压力可能先增大后减小 C．摩擦力一直增大 D．摩擦力先增大后突然减小为某一值 2．（2020·浙江高一月考）（多选）如图甲所示，粗糙料面与水平面的夹角为30°，质量为0.3kg的小物块静止在A点。现有一沿斜面向上的恒定推力F作用在小物块上，作用一段时间后撤去推力F，小物块能达到的最高位置为C点，小物块从A到C的v一t图象如图乙所示。g取10n/s2，则下列说法正确的是（ ） A．小物块到C点后将沿斜面下滑 B．小物块加速时的加速度是减速时加速度的 C．小物块与斜面间的动摩擦因数为 D．推力F的大小为4N 3．（2020·湖南长沙市·雅礼中学高一月考）可爱的企鹅喜欢在冰面上游玩，如图所示，有一企鹅在倾角为37°的斜面上，先以加速度从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，t=0.8s时，突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行，最后退滑到出发点，完成一次游戏（企鹅在滑动过程中姿势保持不变）。若企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数μ=0.25，已知， （重力加速度g取10 m/s2）求： (1)企鹅向上“奔跑”的位移大小； (2)企鹅在冰面上滑过程中加速度大小； (3)企鹅退滑到出发点的速度大小。（计算结果可用根式表示） 4．（2020·河北唐山市·唐山一中高一期中）如图所示，皮带运输机是靠货物和传送皮带之间的静摩擦力，把货物送往高处的。如果货物和传送带之间的动摩擦因数为。（这里可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力） (1)传送带和水平方向的夹角要小于多少度才能把物体送上去？ (2)若满足上述条件且皮带长为9m。将一袋货物放在皮带底端，启动电机。当物体随皮带以0.5m/s2的加速度上升时，物体到达顶端需要多长时间？到达顶端时物体的速度是多少？ 5．（2020·浙江高一月考）某幼儿园在空地上做了一个滑梯，如图甲所示，可简化为图乙所示模型。其主要结构由倾斜部分AB和水平部分BC组成，中间平滑连接，根据空地的大小，滑梯的倾斜部分水平跨度为2.4m，高1.8m。滑梯和儿童裤料之间的动摩擦因数约为0.4，一质量为15kg的小孩（可看成质点）从滑梯顶部A由静止开始无助力滑下，g取10m/s2. (1)求小孩在滑梯AB上受到的摩擦力大小； (2)求小孩滑到B点时的速度大小； (3)为了使小孩不滑出滑梯，水平部分BC长度至少为多少？ 6．（2020·湖北荆州市·荆州中学高一期中）如图所示，在光滑的水平面上有一个斜面体A，倾角θ=30°，用一根平行于斜面的不可伸长的轻绳连接着光滑小球B，小球B的质量为m=1㎏。若A、B保持相对静止一起做匀加速直线运动，则： (1)当小球B对斜面A的压力恰好为零时，求小球B的加速度a1的大小和方向？ (2)当轻绳对小球B的拉力恰好为零时，求小球B的加速度a2大小和方向？ 7．（2020·九龙坡区·重庆市育才中学高三月考）周末小明搬家，需要将一些箱子搬上车厢运走，爸爸在车厢和地面之间架起一块木板，木板长度L=2.5m，倾角，开始小明尝试独自用N的力沿着木板方向向上拉木板上的一个箱子，结果箱子刚好没能下滑；当小明用N的力沿着木板方向向上拉箱子时，箱子刚好能向上拉动。整个过程车与木板均保持不动（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g＝10m/s2）。 (1)求箱子的质量和箱子与木板间的动摩擦因数； (2)后来爸爸来帮忙，沿着木板方向向上施加的力，如果小明仍用题干中的往上拉一个箱子，经过的时间，箱子从木板下端A处拉到上端B处，求的大小。 8．（2020·吉林长春市·东北师大附中高三月考）如图所示，有一足够长固定斜坡其倾角为θ=，上面有一质量为m的石板AB，长度为L=9.25m，其上下表面与斜坡平行石板上有一质量为m的石块D，假设石块与石板间的动摩擦因数在AC段为，石板上表面BC段光滑，石板AB与斜坡间动摩擦因数为。已知AC段长为3m，在石板AB和石块D都处于静止状态时开始释放，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小g取10m/s2，石块D的体积大小不计。求： (1)在石块D滑至C处之前D和AB的加速度的大小； (2)石块滑至石板上表面C点所用时间； (3)石块由石板上B点滑落所用总时间。 试卷第1页，总3页 试卷第1页，总3页 参考答案 1．AD 【解析】AB．对斜面进行受力分析，斜面受到物体对其的压力为 FN=F+mgcosθ=kt+ mgcosθ 随着t增加，FN不断变大，故压力一直增加，A正确，B错误； CD．开始时物体受重力、斜面支持力和摩擦力，