内容正文:
专题08 牛顿第二律斜面及连接体问题(原卷版)
一、多选题
1.(2022上·北京延庆·高一统考期末)如图所示,质量为3.5kg的一只长方体形空铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动,铁箱与水平面间的动摩擦因数为0.5。这时铁箱内一个质量为0.5kg的木块恰好能静止在后壁上,木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为0.4。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取。以下说法正确的是( )
A.水平拉力F的大小120N
B.木块对铁箱压力的大小12.5N
C.水平面对铁箱的支持力大小为35N
D.铁箱的加速度为
2.(2022上·北京密云·高一统考期末)小刘同学想测量地铁列车行驶过程中的加速度,他把一根细绳的下端绑上一支圆珠笔,细绳的上端用胶条临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁起动后向左行驶的过程中,细绳偏离了竖直方向,其与竖直方向的倾角为θ并保持稳定,如图所示。设笔的质量为m,重力加速度为g。则( )
A.列车一定向左加速运动
B.列车可能向左减速运动
C.列车的加速度大小为gtanθ
D.这支笔受到的合力大小为mgsinθ
二、题组
(2022上·北京通州·高一统考期末)请阅读下述文字,完成下题。
如图所示,倾角为、质量为M的斜面体静止在水平桌面上,质量为m的木块沿斜面向下做匀速直线运动。重力加速度为g。
3.根据提供的信息,关于图中物体的受力,下列说法正确的是( )
A.木块受到的合力方向沿斜面向下 B.木块受到的摩擦力大小是
C.斜面体对木块的支持力大小为mg D.桌面对斜面体的支持力大小是
4.如图所示,若在木块上再施加一个竖直向下的恒力F,则( )
A.物块将沿斜面匀加速下滑 B.物块将沿斜面匀减速下滑
C.物块仍做匀速直线运动 D.物块将在斜面上立刻静止
三、单题
5.(2022上·北京延庆·高一统考期末)如图所示,木块A和B叠放在粗糙的水平地面上,B与水平地面间的动摩擦因数为0.2。用一个水平向右的推力F作用于B。木块A的质量为1kg,木块B的质量为2kg,A与B之间的最大静摩擦力为3N。若保持木块A和B相对静止,则该推力F的最大值为( )
A.9N B.15N C.6N D.3N
6.(2022上·北京丰台·高一统考期末)如图某同学沿水平方向推两个紧靠在一起的桌子A、B,讨论以下三种情境:①A、B均保持静止;②A、B一起匀速运动;③A、B一起加速运动且保持相对静止。若该同学对桌子A施加的水平推力为F,桌子A对桌子B施加的推力为F1.关于F和F1的大小说法正确的是( )
A.情境①中F=F1 B.情境②中F=F1
C.情境③中F=F1 D.以上三种情境中,均满足F > F1
四、解答题
7.(2022上·北京西城·高一统考期末)如图,光滑水平桌面上质量为M的物体A与质量为m的物体B通过定滑轮,用不可伸长的轻绳相连。在物体B的重力作用下,A、B分别向左和向下做匀加速直线运动。不计轴摩擦,重力加速度为g。根据牛顿运动定律,论证:当m远小于M时,使A做匀加速直线运动的绳上拉力大小近似等于mg。
8.(2022上·北京延庆·高一统考期末)如图所示,一位滑雪者,人与装备的总质量为75kg,以1m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下,山坡倾角为37°,在5s的时间内滑下的路程为55m。(已知,,取)求:
(1)滑雪者的加速度a的大小;
(2)滑雪者对雪面的压力的大小及滑雪者受到阻力的大小。
9.(2022上·北京西城·高一北京八中校考期末)如图所示,一个质量为的箱子,在水平推力的作用下静止在倾角为的斜面上。已知箱子与斜面间的动摩擦因数为0.5,斜面足够长,取,,。
(1)若箱子和斜面间的摩擦力刚好为零,推力应为多大?画出物块的受力示意图;
(2)若撤去推力:
a.箱子沿斜面下滑的加速度是多大?
b.箱子下滑时速度是多大?
10.(2022上·北京东城·高一统考期末)如图所示,在倾角为37°足够长的斜面上有一个质量m=1kg的物体,物体与斜面之间的动摩擦因数µ=0.3。物体在拉力F的作用下由静止开始运动,F的大小为9.4N,方向沿斜面向上,经过t=2s撤去拉力F(重力加速度g取10m/s2,物体可视为质点,sin37°=0.6),求:
(1)物体刚开始运动时加速度的大小a。
(2)撤去拉力F后物体还能沿斜面上滑的最远距离l。
11.(2022上·北京平谷·高一统考期末)分析清楚了物体的受力情况,就能判断物体的运动状态;确定了物体的运动状态,也能反过来推断物体的受力情况。因此从物体受力或物体运动状态人手分析和研究问题是我们解决物理问题的重要方法。请结合所学知识完成下列问题。
(1)如图1所示,固定在水平地面上的倾斜直杆顶端固定一小球。小球处于静止状态且所受重力为G。求直杆对小球的作用力大小与方向。
(2)如图2所示,