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课时作业(9) 动力学中三类常考问题
1.(2021·宁夏青铜峡模拟)如图所示,物块A叠放在木板B上,且均处于静止状态,已知水平地面光滑,A、B间的动摩擦因数μ=0.2,现对A施加一水平向右的拉力F,测得B的加速度a与拉力F的关系如图乙所示,下列说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g=10 m/s2)( )
A.当F<24 N时,A、B都相对地面静止
B.当F>24 N时,A相对B发生滑动
C.A的质量为4 kg
D.B的质量为24 kg
BC [当A与B间的摩擦力达到最大静摩擦力后,A、B会发生相对滑动,由图可知,B的最大加速度为4 m/s2,即拉力F>24 N时,A相对B发生滑动,当F<24 N时,A、B保持相对静止,一起做匀加速直线运动,故A错误,B正确.对B,根据牛顿第二定律得,aB= =4 m/s2,F=24 N,解得mA=4 kg,mB=2 kg,故C正确,D错误.] =4 m/s2,对A,根据牛顿第二定律得,aA=
2.(多选)(2021·天津河东区模拟)如图甲所示,物块的质量m=1 kg,初速度v0=10 m/s,在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动,某时刻恒力F突然反向,整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示(g=10 m/s2)( )
A.0~5 s内物块做匀减速运动
B.在t=1 s时刻恒力F反向
C.恒力F大小为10 N
D.物块与水平面间的动摩擦因数为0.3
BD [物体做匀减速直线运动的加速度大小为:a1= s=1 s.即在0~1 s内做匀减速直线运动,1 s后恒力F反向,做匀加速直线运动.故B、D正确.]==0.3,物体匀减速直线运动的时间为:t1== m/s2=4 m/s2,根据牛顿第二定律得:F+f=ma1,F-f=ma2,联立两式解得:F=7 N,f=3 N,则动摩擦因数为:μ== m/s2=10 m/s2,匀加速直线运动的加速度大小为:a2==
3.(多选)(2021·山东泰安模拟)如图甲所示为一半圆形坑,现将一颗弹丸先后两次从A点水平抛出,由于飞行过程中受气流作用,影响了弹丸的飞行时间和速度.若从弹丸离开A点开始计时,t1和t2分别表示它们落到坑壁的时间,v表示它在竖直方向的速度,其vt图象如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.第二次弹丸在竖直方向上的位移比第一次小
B.第二次弹丸在水平方向上的位移比第一次小
C.第二次弹丸在竖直方向上受到的阻力比第一次大
D.第二次弹丸在竖直方向上的加速度比第一次大
AC [在vt图象中,图象与时间轴围成的面积等于物体竖直方向的位移,由图象可知,第二次弹丸在竖直方向上的位移比第一次小,A正确;由于水平方向的运动情况完全不知道,因此无法比较水平位移的大小,B错误;在vt图象中,图象的斜率表示竖直方向的加速度,由图可知,第二次弹丸在竖直方向上的加速度比第一次小,根据牛顿第二定律mg-f=ma,可知第二次弹丸受到的阻力比第一次大,C正确,D错误.]
4.(2021·湖南师大附中模拟)如图甲所示,足够长的木板B静置于光滑水平面上,其上放置小滑块A.木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时,木板B的加速度a与拉力F的关系图象如图乙所示,则小滑块A的质量为( )
A.1 kg
B.2 kg
C.3 kg
D.4 kg
C [由图知,当F=8 N时,加速度为:a=2 m/s2,对整体分析,由牛顿第二定律有:F=(mA+mB)a,代入数据解得:mA+mB=4 kg,当F大于8 N时,A、B发生相对滑动,根据牛顿第二定律得:对B有:a==1,解得:mB=1 kg,滑块A的质量为:mA=3 kg,选项C正确.]==,由图示图象可知,图线的斜率:k=F-=
5.(多选)(2021·河南郑州质检)倾角为θ的斜面固定在水平面上,在斜面上放置一长木板,木板与斜面之间的动摩擦因数为μ.平行于斜面的力传感器上端连接木板,下端连接一光滑小球,如图所示.当木板固定时,传感器的示数为F1.现由静止释放木板,木板沿斜面下滑的过程中,传感器的示数为F2.则下列说法正确的是( )
A.若μ=0,则F1=F2
B.若μ=0,则F2=0
C.若μ≠0,则μ=tan θ
D.若μ≠0,则μ=
BD [当木板固定时,对小球分析,根据共点力平衡有:F1=mg sin θ,静止释放木板,木板沿斜面下滑的过程中,若μ=0,则整体沿斜面下滑时根据牛顿第二定律可得:Mg sin θ=Ma,解得:a=g sin θ,再以小球为研究对象,则有:mg sin θ-F2=ma,解得:F2=0,故A错误、B正确;当木板沿斜面下滑时,若μ≠0,对整体分析,根据牛顿第二定律可得加速度为:a=g sin θ-μg cos θ,隔离