内容正文:
3-3牛顿运动定律两类基本问题
连接体模型、传送带模型、板块模型
1.(2019·全国)(多选)如图(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平.t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4s时撤去外力.细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示.木板与实验台之间的摩擦可以忽略.重力加速度取g=10m/s2.由题给数据可以得出
A.木板的质量为1kg
B.2s~4s内,力F的大小为0.4N
C.0~2s内,力F的大小保持不变
D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2
2.(2020·江苏)中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”,为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成,在车头牵引下,列车沿平直轨道匀加速行驶时,第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等,则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为( )
A.F B. C. D.
3(2021·海南)如图,两物块P、Q用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连,开始时P静止在水平桌面上。将一个水平向右的推力F作用在P上后,轻绳的张力变为原来的一半。已知P、Q两物块的质量分别为、,P与桌面间的动摩擦因数,重力加速度。则推力F的大小为( )
A. B. C. D.
4.(2019·海南)如图,两物块P、Q置于水平地面上,其质量分别为m、2m,两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为g,现对Q施加一水平向右的拉力F,使两物块做匀加速直线运动,轻绳的张力大小为( )
A. B. C. D.
5(2021·辽宁)机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示,以恒定速率v1=0.6m/s运行的传送带与水平面间的夹角,转轴间距L=3.95m。工作人员沿传送方向以速度v2=1.6m/s从传送带顶端推下一件小包裹(可视为质点)。小包裹与传送带间的动摩擦因数μ=0.8。取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求: (1)小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a;(2)小包裹通过传送带所需的时间t。
6.(2019·江苏)如图所示,质量相等的物块A和B叠放在水平地面上,左边缘对齐.A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ.先敲击A,A立即获得水平向右的初速度,在B上滑动距离L后停下.接着敲击B,B立即获得水平向右的初速度,A、B都向右运动,左边缘再次对齐时恰好相对静止,此后两者一起运动至停下.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.求:(1)A被敲击后获得的初速度大小vA;(2)在左边缘再次对齐的前、后,B运动加速度的大小aB、aB';(3)B被敲击后获得的初速度大小vB.
7.如图甲所示,两质量为m1、m2的物块处于水平光滑平面上,中间由轻绳相连,一个恒力F作用在物体上,一起向右做匀加速运动。求此时绳上的拉力是多少?如果地面粗糙且物块与地面间的动摩擦因数为,绳上的拉力是多少?
若将整个系统竖直向上拉动,绳上拉力是多少?
若将整个系统置于光滑斜面上,求绳上拉力是多少?如果斜面粗糙且物块与斜面间的动摩擦因数为,绳上的拉力是多少?
练习1.(2021·全国(多选)水平地面上有一质量为的长木板,木板的左端上有一质量为的物块,如图(a)所示。用水平向右的拉力F作用在物块上,F随时间t的变化关系如图(b)所示,其中、分别为、时刻F的大小。木板的加速度随时间t的变化关系如图(c)所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为,物块与木板间的动摩擦因数为,假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小为g。则( )
A. B.
C. D.在时间段物块与木板加速度相等
2.如图所示,一水平传送带以2 m/s的速度做匀速直线运动,传送带上两端的距离为20 m,将一物体轻轻地放在传送带的一端,若物体与传送带之间的动摩擦因数是0.1,则物体由一端运动到另一端所经历的时间为多长?(g=10m/s2)
3.如图所示,倾角θ=37°的传送带,上、下两端相距s=7 m。当传送带以v=4 m/s的恒定速率顺时针转动时,将一个与传送带间动摩擦因数μ=0.25的物块P轻放于A端,求P从A端运动到B端所用的时间。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)
4.民用航空客机的机舱,一般都设有紧急出口。发生意外情况的飞机着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个由气囊构成的斜面,如图,斜面与地面夹角为α=53°,机舱中的人可沿该斜面滑行到地面。若气囊所构成的斜面长度l=4m,一个质量m=60kg的人在气囊上由静止开始以加速度4m/s2滑下。除人与气囊之间的滑动摩擦力外,不计其它阻力,取g=10