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2.牛顿运动定律-高中物理二级结论 “点对点”专练
一、几种常见模型的加速度问题(仅受重力、弹力和滑动摩擦力)
(1)沿粗糙水平面滑行的物体:a=μg
(2)沿光滑斜面下滑(上滑)的物体:a=gsin α
(3)沿粗糙斜面下滑的物体:a=g(sin α-μcos α)
(4)沿粗糙斜面上滑的物体:a=g(sin α+μcos α)
例题1. 如图所示,某同学用智能手机的频闪功能拍摄一滑块在足够长斜面上的运动情况,频闪时间间隔为T=0.1s,滑块从斜面底端开始向上运动,用频闪照相记录下滑块依次经过斜面上的1、2、3、4、5点,且知3点为滑块运动的最高点。测得各段的实际距离x34=0.0125m、x42=0.0250m、x25=0.0125m、x51=0.1000m,已知滑块在运动过程中所受的摩擦阻力大小不变,斜面倾角,重力加速度g取10m/s2。以下说法正确的是( )
A.滑块经过2点时的速度大小是0.60m/s
B.滑块向上运动时的加速度大小是3.0m/s2
C.滑块向下运动时的加速度大小是1.0m/s2
D.滑块所受摩擦阻力与重力大小之比是1:4
练1. 一小球从光滑斜面上某处滑下,到达斜面底端与固定弹性挡板相碰,碰撞时间极短,碰后等速率返回。取碰撞结束时刻为计时起点,挡板处为坐标原点,沿斜面向上为正方向,下列有关小球速度的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、在光滑斜面上下滑时间最短和等时圆问题
例题2. 如图所示,倾角为的斜面固定在水平地面上,由斜面上方A点伸出三根光滑轻杆至斜面上BCD三点,其中轻杆AC与斜面垂直,,把可看成质点的质量为m的圆环依次沿三根轻杆从A点由静止滑下,滑到斜面过程中的平均速度分别为、、,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
练2. 竖直墙壁上有A、B、C、D四个点,离墙壁为d的E点有四个光滑的斜面分别连接到A、B、C、D且斜面与水平面的夹角为30°、37°、53°、60°。同时在E点静止释放四个物体,则下列说法正确的是( )
A.物体最先到达A B.物体同时到达A、B
C.物体同时到达B、C D.物体同时到达C、D
三、动力分配原理
一起加速运动的物体系,若力是作用于m1上,则m1和m2的相互作用力为N=,与有无摩擦无关,平面、斜面、竖直方向都一样。
例题3. 如图所示,5块质量相同的木块并排放在水平地面上,它们与地面间的动摩擦因数均相同,当用力推第1块木块使它们共同加速运动时,下列说法中正确的是( )
A.由左向右,两块木块之间的相互作用力依次变小
B.由左向右,两块木块之间的相互作用力依次变大
C.第2块木块与第3块木块之间的弹力大小为
D.第3块木块与第4块木块之间的弹力大小为
练3. 杭州复兴号亚运会动车组由8节车厢组成,为4动4拖的分散型车组,其中第1、3、5、7节车厢带动力,其余4节车厢不带动力。若每节车厢的质量均相同,在平直轨道上运行时,每节动力车厢的牵引力均相同,每节车厢受到的阻力均相同。已知动车组在平直轨道上匀加速运行时,7、8节车厢之间的作用力为,则6、7节车厢之间的作用力和5、6节车厢之间的作用力F56分别为( )
A., B.,
C., D.,
四、临界加速度问题
下面几种物理模型,在临界情况下,a=gtan α.
例题4. 如图所示,质量均为 m 的两个木块 P、Q 叠放在光滑的水平地面上,P、Q 接触面的倾角为θ。现在 Q 上加一水平推力 F,使 P、Q 保持相对静止一起向左做匀加速直线运动,下列说法正确的有( )
A.木块Q对地面的压力可能小于 2mg
B.当F增大时,P、Q间的摩擦力一定增大
C.若加速度a=gtanθ,则P受到摩擦力为零
D.若加速度a<gtanθ,则P受到摩擦力方向沿斜面向下
练4. 如图甲所示,水平面上有一倾角为的光滑斜面,斜面上用一平行于斜面的轻质细绳系质量为m的小球。当斜面以水平向右的加速度a做匀加速直线运动,系统稳定时细绳上的张力随加速度a的变化图像如图乙所示(AB段是直线),下列判断正确的是( )
A. B.
C.当时小球恰好离开斜面 D.小球离开斜面之前,受到的支持力
五、刚好脱离问题
如图所示物理模型,刚好脱离时,弹力为零,此时速度相等,加速度相等,之前整体分析,之后隔离分析。
例题5. 用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,为使工件保持固定,将其置于两光滑斜面之间,如图所示。两斜面Ⅰ、Ⅱ固定在车上,倾角分别为和。重力加速度大小为g。在工件与卡车保持相对静止的情况下,关于卡车向前加速和减速过程,下列说法正确的是( )
A.卡车加速过程的加速度最大值为
B.卡车加速过程的加速度最大值为
C.卡车减速过程的加速度最大值为
D.卡车减速过程的加速度最大值为
练5. 如图所示,一弹