内容正文:
条件是o≤√6as.
解法二(极值法):利用判别式求解,由解法一可
知5A三5+5B即1十2×(-2a)X产=s十名a9
整理得3at-20ot+2s=0
这是一个关于时间t的一元二次方程,当根的判
别式△=(20o)2一4×3a×2s<0时,t无实数解,即
两车不相撞,所以要使两车不相撞,A车的初速度。
应满足的条件是o≤√6as.
解法三(图象法):利用速度一时间图象求解,先作
A、B两车的速度一时间图象,其图象如图乙所示,设经
过t时间两车刚好不相撞,则对A车有A=)=℃,
-2at
1
乙
对B车有vB=v=at
以上两式联立解得1=
3a
经t时间两车发生的位移之差,即为原来两车间
的距离s,它可用图中的阴影面积表示,由图象可知s
1v0_v6
=2uo·t三2。·3a=60
所以要使两车不相撞,A车的初速度。应满足
的条件是vo≤√6as.
解法四(相对运动法):巧选参考系求解.以B车
为参考系,A车的初速度为v0,加速度为a=一2a-
a=一3a.A车追上B车且刚好不相撞的条件是:
=0,这一过程A车相对于B车的位移为s,由运动学
公式v-6=2as得:02-后=2X(-3a)Xs,所以
v。=√6as.即要使两车不相撞,A车的初速度o应满
足的条件是≤√6as,
【点评】解法一注重对运动过程的分析,抓住两
物体间距离有极值时速度应相等这一关键条件来求
解;解法二由位移关系得到一元二次方程,然后利用
根的判别式来确定方程中各系数间的关系,这也是中
学物理中常用的数学方法;解法三通过图象使两物体
的位移关系更直观、简捷;解法四通过巧妙地选取参
考系,使两物体的运动关系变得简明.
专题2相互作用牛顿运动定律
十年高考母题原型训练
A组
题源1处理平衡问题的基本方法
1.B【解析】将拉力竖直方向分解.2Fcos45
G,F三G,所以B正确
2.D【解析】手托物体向上运动的过程中,若
做加速运动,则物体处于超重状态,若做减速运动,则
物体处于失重状态,故A、B错误,要使物体离开手,
则物体必须相对手有向上的加速度,既手向下的加速
度大于物体的加速度,故C错,D正确.
3.D【解析】将木块的重力沿平行于斜面方
向和垂直于斜面方向分解,由平衡条件可得木块受到
的摩擦力大小是f=mg sina,支持力F=mg cosa,由
牛顿第三定律,木块对斜面体的压力大小是gc0sa,
A、B错误,把木块和斜面体看作整体,可知桌面对斜面
体的摩擦力大小为零,桌面对斜面体的支持力大小是
(M十m)g,C错误,D正确.
4.B【解析】重力大
N
小、方向均不变,可知N1、N:
的合力大小、方向都不变,木
板向下转动时,V1、N2变化
如图,即V1、N2都减小,所以
B正确.
5.A【解析】本题通过大家熟知的“挂件平
衡”来考查学生的理解分析能力,设绳承受的最大
拉力为F,根据平衡知识有2Fcos8=mg,解得cos0
=20=60,再由几行关系得到2=m
2m,故A
项正确.
题源2弹力的分析
1.A【解析】将绳子的拉力T和斜面弹力
FN分解为水平方向和竖直方向
Tcose-Fx sine=ma①
Tsin+Fxcos9=mg②
联立解得T=m(g sine十acos8),FN=m(gcos8
一asin8),A正确.
2.D【解析】本题重点考查的是弹簧的弹力
与弹簧长度的关系.由胡克定律F=kx可得,15=
k(0.16-Lo),20=k(0.18-Lo).解得:k=250N/m,
Lo=0.10m.则D正确.
3.A【解析】本题考查牛顿第二定律、物体的
平衡.建筑材料以0.500m/s2的加速度加速上升,根
据牛顿第二定律,绳的拉力F满足:T一mg=ma,求
得绳的拉力为T=210N,人对地面的压力为F=Mg
-T=490N,A项正确.
4.D【解析】由图知增挂和减挂钩码时,伸长
量与F均不成正比,原因是所挂钩码过多,超过了橡
皮筋的弹性限度,选项D对A错:由图知当所挂钩码
相同时,增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂时的要
小,选项B、C错.故正确选项为D.
题源3摩擦力
1.C【解析】不施加F时,mgsina一umgcosa
=ma,a=g(sina-u cosa),施加F时,(mg+F)sina
-μ(mg+F)cosa=ma,a'=
g
+-】(sina
m
μc0sa),所以C正确.
2.BD【解析】整体看,竖直方向合力为零,
2F,=2mg十Mg,所以A错,B正确;距离增大后,对
O受力分析可知,轻杆弹力增大,对木块分析得木块
与挡板间的压力增大,C错误,D正确.
3.D【解析】因为施力后物块仍静止,所以根
据平衡知识可知图A中物块所受静摩擦力为∫A=
mg sin9:图B中物块所受静摩擦力为fB=mg sin0;
图C中物块所受静摩擦力为fc=mgsin9一Fsin9,并
随F的增大而减小,当F=mg时fc=0,以后F再
增大物块将离开斜面;图D中物块所受静摩擦力为
。
fp=mg sin9十Fsin;所以只有D正确.
4.A【解析】小物块在水平面上运动时t=
00
:在斜面上运动时,物体的加速度为:
以g
mg sin+umgcos
a=
=gsin9+gcos9,小物块
00
上滑的时间t'=
00
gsin9+gcos6√2
,故两
2 Hg
个时间之比号-二,本题正确选项为A
t1十4
题源4牛顿运动定律的理解
1.D【解析】物体的速率不变,有可能是速度
大小不变而方向变化,此时物体做变速运动,合力一
定不为零,A项错误;匀加速的特点是加速度恒定,B
项错误;只有合外力恒定,方向与速度相反的运动是
匀减速运动,C项错误;D项中物体的速度恒定,做匀
速运动,本题正确选项为D,
2.A【解析】求外力,先整体,再隔离.因为物
块匀速运动,斜劈静止,整体没有加速度,由牛顿第二
定律,整体合外力为零,所以整体水平方向不受外力,
A正确,
3.AD【解析】质量越大的物体,惯性越大,B
错:伽利略用理想斜面实验得出力不是雏持物体运动
的原因,C错
4.AC【解析】由速度图象与横轴所夹面积
表示位移知,飞机的滑行距离约为3×70/2=105m,
A正确.由速度图象斜率表示加速度和牛顿第二定律
知,0.4~2.5s时间内加速度大于2.5g,合外力F即
两条阻拦索张力的合力大小几乎不随时间变化,但是
阻拦索之间的夹角日减小,由力的平行四边形法则
知,阻拦索的张力的方向随时间变化,B错误,C正确.
F不变而速度减小,由P=F知,阻拦系统对飞机
做功的功率随时间减小,D错误.
5.B【解析】由题意可知,小球在斜面上做匀
加速运动,a=g sina.由s=
F2 gtsina知,A、D错;由
v=gtsina知,B对;由)2=2 sg sina知,C错.
6.D【解析】亚里士多德的观,点是力是维持
物体运动的原因,受力越大,运动越快;伽利略用实验
和推理,提出运动是物体的固有性质,物体的运动并
不需要力来雏持.故选D.
7.【解析】(1)物体在斜面上运动时为匀加速
运动
a=gsina
△x_1.0-0.0
由题知a1=
△f=0.2-0.0m/s=5m/s2,所以a
=30°.
(2)物体在平面上运动时为匀减速运动,a2=
一4g
a=40=0.7-1.1
△t1.4-1.2m/s2=-2m/s
所以=0.2.
(3)物体在平面上运动时,有)二题=一2
1.2-tB
得0B一1.1=-2(tB一1.2)
①
物体在斜面上运动时,有二0:0=5
tB-0.0
得0B=5tB
②
由①②解得tg=0.5s
即t=0.6s时物体在平面上,设其速度为v
v=1.1m/s-(-2)×(1.2-0.6)m/s=2.3m/s.
8.【解析】(1)设物体做匀减速直线运动的时
间为△t2、初速度为℃如、末速度为℃、加速度为
a2,则
a2=0-u0=0-8
①
△tg
m/s=-2m/s
设物体所受的摩擦力为F,,根据牛顿第二定
律,有
F;=ma2
②
F,=一umg
③
联立②③得
u=二a2=0.2
④
g
(2)设物体做匀加速直线运动的时间为△t1、初
速度为01o、末速度为1,加速度为a1,则
u-00=8-2n
a1=
△t
=6m/s=1m/s
⑤
根据牛顿第二定律,有F十F,=ma1
⑥
联立③⑥得F=umg十ma1=6N
(3)解法一:由匀变速直线运动位移公式,得
1
x=x1+x:=u1o41+2a1△i+Uo△:十
2:4=46m
解法二:根据-t图象围成的面积,得
T=
(含·a,+2·)=46m
2
题源5用整体法与隔离法分析问题
1.【解析】(1)“A鱼”在入水前做自由落体运
动,有
v1-0=2gH
①
得:0A=√2gH
②
(2)“A鱼”在水中运动时受重力、浮力和阻力的
作用,做匀减速运动,设加速度为aA,有
F合=F浮十fA一mg
③
F合=maA
④
0-v月=-2aAhA
⑤
10
由题意得:F年=9mg
⑥
综合上述各式,得
=供】
⑦
(3)考虑到“B鱼”的受力、运动情况与“A鱼”相
似,有
f8=mg
供
⑧
综合⑦、⑧两式,得
fa hB(9H-hA)
fB hA(9H-hB)
⑨
2.【解析】(1)弹性球第一次下落加速度大小
为a1·
△U
a1=
△t
=8m/s2
mg-f=ma,f=0.2 N.
(2)x2=
4v1=3m/s
小球第一次离开地面后,上升的加速度为a2,
mg+f=ma2 ,a2=12 m/s2,
3
0-vi=-2a:h,h=8m.
3.【解析】(1)在匀速运动阶段,有
mg taneo=kvo
得k=mg tan6,
Uo
(2)加速阶段,设球拍对球的支持力为N',有
N'sine-kv=ma
N'cose=mg
得a9=+an
(3)以速度℃。匀速运动时,设空气阻力与重力的
合力为F,有
F=mg
costo
球拍倾角为日十B时,空气阻力与重力的合力不
变,设球沿球拍面下滑的加速度大小为a',有
F sinB=ma'
设匀速跑阶段所用时间为t,有t=三一
vo 2a
球不从球拍上掉落的条件?a1≤r
2rcoseo
得sin3
s 0o
g(。-2a
题源6结合图象研完问题
1.【解析】(1)0~2s内F1-一ng sina=ma
①
由题图知a=0.5m/s2
2s后Fe=ng sina
②
由①②得F1一Fe=ma
所以m=kg=1kg
(2)由②式得a=30°
2.【解析】(1)设木板和物块的加速度分别为a
和a',在t时刻木板和物块的速度分别为0,和',
木板和物块之间摩擦力的大小为「.依牛顿第二定
律、运动学公式和摩擦定律得
f=ma
①
f=mg,当',<,
②
'2='1+a'(t2-t1)
③
。
F-f=(2m)a
④
v2=v1+a(t2-t1)
⑤
由①②③④⑤式与题给条件得
℃1=4m/s,1.5=4.5m/s,v2=4m/s,03=4m/s
⑥
x'2=4m/s,o'3=4m/s
①
(2)由⑥⑦式得到物块与木板运动的0-t图象,
如图所示,
v/(m…s)
4.5
4
木板
0
11.52
3 t/s
在0~3s内物块相对于木板滑过的距离△等
于木板和物块-t图线下的面积之差,即图中带阴
影的四边形面积,该四边形由两个三角形组成:上面
的三角形面积为0.25m,下面的三角形面积为2m.
因此:
△.s=2.25m
⑧
题源7超重、失重问题
1.AD【解析】t。~t1内,弹簧测力计的示数
小于人的体重,电梯处于失重状态,应向上减速或向
下加速,选项B、C错误;t1~t2内,弹簧测力计的示数
等于人的体重,电梯应静止或向上匀速或向下匀速;t2
~t3内,弹簧测力计的示数大于人的体重,电梯处于超
重状态,应向上加速或向下减速,选项A、D正确.
2.C【解析】设整体加速度为a,则a=
Mg-kv
M忘
-,当v=0时,a=g;当℃≠0时,a<g,设
箱内物体质量为m,受支持力为FN,对箱内物体:mg
-FN=ma.故当0=0时,FN=0:o≠0时,FN=m(g
一a),故选项A、B错误;因箱子下落为变加速运动,
接近地面时,℃最大,故a最小,由FN=m(g一a)可
知物体对箱底压力最大,故选项C正确;若下落距离
足够长,当f=Mg时,a=0,箱子做匀速运动,此时
FN=mg,故选项D错误.
B组
题源1处理平衡问题的基本方法
1.C【解析】将滑块由静止释放,若滑块下
滑,则mg sin8一mg cos9>0,4<tan8,A错;若<
tan日,则滑块具有沿斜面向下的加速度,因此滑块将
加速下滑,B错;如果μ=tan,则拉滑块向上匀速滑
动的力应满足F一mg sin9一um gcos9=0,F=
2 ngsin9,C项正确;如果u=tan0,则拉滑块向下匀速
滑动的力应满足F十mg sin8一mg cos6=0,F=0,
D错.
2.B【解析】本题考查物体的受力平衡条件,
电场力的计算等知识点.雨滴受力平衡,则电场力和
重力大小相等,有mg=,而m=pV=p
3p,联立
两式,代入数据解得B选项对,
3.BC【解析】因为物块A静止且F≠0,所
以A、B间摩擦力不等于0,且B受到的摩擦力水平
向右,此时,B受重力、斜面的弹力、A的压力、A给
B的摩擦力,这四个力可沿斜面方向和垂直斜面
方向分解,因为不确定各力大小,所以不能确定物
块B在四个力作用下是否平衡,物块B与斜面方
向是否有摩擦力,若B与斜面间无摩擦力则受4
个力,故B项正确,若B与斜面有摩擦力则受5个
力,故C项正确.
4,D【解析】本题考查共点力的平衡条件及
应用,AB之间的绳无作用力,如果有的话,OB就不
会在竖直方向了,以A球为研究对象,进行受力分
析,利用正交分解法可解得力F=√3mg.
5.D【解析】考查共点力的平衡条件.对于系
统采用整体法分析,竖直方向受两个竖直向上的支持
力FN和竖直向下的重力(M+m)g,FN=
M十m)B不变,B、C错误;设线与杆的夹角为9,线
的拉力F三s,当日减小时,E增大,A错误,D
正确。
题源2弹力的分析
B【解析】当甲、乙两木块一起匀加速运动
时,F=(m1十m2)a,对于甲木块有:kx=m1a,解得
(m1+m),故两木块间的距离s=L一x=L一
Fm
T=
Em
(m1十m)B项正确.
题源3摩擦力
1.A【解析】对整体F-(M+m)g=(M+
F
m)aa=M+m一g,对木块分析2f-Mg=Ma,代
F
入得2f-Mg=M·
M+m一g,解得F=
2f(m+M)
A正确.
M
2.A【解析】设A和B的质量均为m,B与
斜面间的动摩擦因数为以,则A与斜面间的动摩擦因
数为2μ,AB系统处于平衡状态,故有2mg·sina一
2
2 amg cosa一mg cosa=0,得u=。tana,故选A.
3
3.A【解析】由轻弹簧竖直悬挂质量为m的
物体,静止时弹簧伸长量为L可知,当弹簧伸长量为
L时弹簧的弹力为g,现在系统静止时弹簧伸长量
也为L,说明此时弹簧的弹力也为mg,对物体受力分
析如图,可知F=g与重力沿斜面向下分力
2 ngsin30°相等,所以摩擦力为零,故A项正确.
FN
2 ngsin.30°C
30
4.BD【解析】当μ=0时,两滑块由于惯性
要保持原来的速度做匀速直线运动,两滑块原来的速
度相同,故一定不相碰,B项正确:当:≠0时,两滑块
的加速度相同,初速度相同,经相同时间,滑行相同的
距离停止运动,也不能相碰,故D项正确.
5.C【解析】因为B与水平面的接触面光
滑,物体A与物体B之间有摩擦,所以在A、B发生
相对滑动前,A、B可以看作一个整体,当外力F足够
大时,A、B恰好要发生相对滑动,这时,摩擦力F,=
μmAg=12N,这个摩擦力给物块B提供加速度,
EL=6m/S,所以合外力F=(mA十mB)aB=
aB=
m
48N,当F=12N和20N时,物块A不会相对物块
B滑动,B项、D项错误.当有外力作用在A上,物块
A便会运动,A项错误.当F=16N时,A、B的加速
度为2m/s2,或摩擦力F=4N,C项正确.
题源4牛顿运动定律的理解
1,AB【解析】当加速度向左时拉力T可能
为零,向右时支持力V可能为零,两种可能均与小车
运动方向无关,故A、B正确,C,D错误,
2.【解析】(1)设该同学沿拖杆方向用大小为
F的力推拖把,将推拖把的力沿竖直和水平分解,按
平衡条件有
Fcos0+mg=N
①
Fsine=f
②
式中N和∫分别为地板对拖把的正压力和摩擦
力按摩擦定律有
f=uN
③
联立①②③式得
F=
sing-ucosg
④
(2)若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把
从静止开始运动,应有
Fsin≤AN
⑤
这时,①式仍满足,联立①⑤式得
sin9-Acos0≤A"m
⑥
现考察使上式成立的日角的取值范围,注意到上
式右边总是大于零,且当F无限大时极限为零,有
sinf-Acos0≤0
⑦
使上式成立的日角满足日日。,这里日。是题中所
定义的临界角,即当≤日。时,不管沿拖杆方向用多
大的力都推不动拖把,临界角的正切为
。1
tan9。=入
⑧
3.【解析】汽车沿倾斜车道做匀减速运动,用α
表示加速度的大小,有v一v=一2as
①
用F表示刹车时的阻力,根据牛顿第二定律有
F-(m+m2 )gsina=(m+m2 )a
②
2
式中sina=1
=2×10-2
③
设刹车过程中地面作用于汽车的阻力为∫,根据
题意f=100
30
④
方向与汽车前进方向相反,用∫N表示拖车作用
于汽车的力,设其方向与汽车前进方向相同.以汽车
为研究对象,由牛顿第二定律有f一fN一m1 gsina=
m a
⑤
由②④⑤式得fN=100
30
(m1+m2)(a十g sina)-
m1(a十g sina)
⑥
由①③⑥式,代入有关数据得
fN=880N,与汽车运动方向相同.
⑦
题源5用整体法与隔离法分析问题
1.B【解析】分别对整体,右端一组及右端个
体受力分析,运用牛顿第二定律,由整体法、隔离法
可得
F=6ma
①
F-umg=2ma
②
umg -T=ma
③
由①②圆联立可得T=3
mg
所以B正确.
2.C【解析】在光滑水平面上滑行的过程
中,b和a一起做匀速运动,绳的拉力T1=
mg sin9,地面对a的支持力等于两物块的总重力;
当滑上粗糙水平面上时,a减速运动,b相对a向
上滑动,b产生了沿斜面向上的加速度,系统处于
超重状态,C项正确,
3.【解析】(1)设物块平抛运动的时间为t1,由
平抛运动公式有:
h=28t
①
x=vBt
②
联立①②得
UB=2 m/s
③
(2)设B的加速度为aB,根据牛顿第二定律及运
动学的公式有:
1
xB=2aBt指
④
umg=ma B
⑤
UB-aBtB
⑥
联立④⑤⑥得
t8-0.5 s
⑦
Z8=0.5 m
⑧
(3)设B刚开始运动时A的速度为1,由动能定
理得
FM,=专Mi
⑨
设B运动后A的加速度为aA,根据牛顿第二定
律及运动学公式有:
F-umg=Maa
⑩
1:十B=UtB十2aAti
①
联立⑦⑧⑨①①得
=1,5 m
②
4.【解析】(1)木板与地面间压力大小等于(M
十m)g
故木板所受摩擦力F,=u(M十m)g=20N
(2)木板的加速度a=
号-5m/s
滑块静止不动,只要木板位移小于木板的长度,
滑块就不掉下来,根据℃。一0=2a.x得
uo=√2a.x=√2aL=4m/s
即木板初速度的最大值是4m/s.
题源6结合图象研究问题
1.【解析】(1)由图乙可知,木块所受到的滑动
摩擦力
F,=3.12N
由Fr=uFN
F,Fs 3.12
得4=-mg0.78X10-0.4
1
(2)物体受重力G、支持力FN、拉力F'和摩擦力
F,作用.将F分解为水平和竖直两方向,
根据牛顿运动定律:F'cos9一F,=ma
F'sine+Fx=mg
F:=uFx
联立各式得:F'=4.5N,
2.【解析】(1)在0~4s内:F一mg=ma1,
a1=3m/s2.
4s末物体的速度0:=12m/s,
4s内物体的位移x1=24m.
4~5s内:-F-umg=ma2,
a2=-7m/s2.
5s末物体的速度v5=5m/s,
5s内物体的位移x2=8.5m.
5s后:-g=ma3,
ag=-2m/s2,
再过2.5s时物体停止运动,
5s后位移x3=6.25m.
所以:x=x1十x2十x3=38.75m.
(2)由题中数据可得速度一时间图象如图
4叭ms)
12
10
6
4
2
012345678is
题源7超重、失重问题
1.BD【解析】汽车驶过拱形桥顶端,有竖直
向下的加速度,汽车处于失重状态,A错;荡秋千的小
孩通过最低点时,有竖直向上的加速度,小孩处于超
重状态,B正确;跳水运动员离开跳板向上运动,只受
重力,有竖直向下的加速度g,处于完全失重状态,C
错;火箭点火后加速上升,有竖直向上的加速度,处于
超重状态,故D正确.
2,BC【解析】由超重、失重概念知,加速度竖
直向上时游客为超重状态,加速度竖直向下时游客为
失重状态,故BC正确,AD错误.专题2相互作用
牛顿运动定律
考纲·题型解读
1.力是高中物理的核心知识,五种性质的力的大小、方向是对物体进行正确受力分析、解决动力学问题的关键.相互作用部
分试题多以选择题的形式出现,考查五种性质力的大小的计算或方向的判断,试题难度不大.
2.牛顿运动定律的内容是经典物理学的核心知识,高考重点考查牛顿第二定律,有时还考查惯性定律、牛顿第三定律、运
动和力的关系,题型以选择题居多,填空、填表,计算等题型也时有出现,特别是在计算题中常与匀变速直线运动、圆周运动、天
体运动、带电粒子在电场、磁场或复合场中的运动结合,难度较大
《十年高考母题题源揭秘
题源1
处理平衡问题的基本方法
F1=f十mg sin6;平行于斜面的外力F取最小值F:时,最大静
摩擦力f方向沿斜面向上,由平衡条件可得:f+F2=mg sin9;f
解题模型1.1
=(F2一F)/2,C正确.不能得出物块质量m,不能得出斜面倾
角日,不能得出物块对斜面的压力,A,B,D错误.
处理平衡问题的基本方法
[答案]C
1.正交分解法
「真题2](2023·江苏)如图所示,石拱桥的正中央有一质
将各力分解到x轴上和y轴上,运用两坐标轴上的合
量为m的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为a,重力加速
力等于索的条件公F,=0
,多用于三个以上共点力作用下
度为g,若接触面间的摩擦力忽略不计,则石块侧面所受弹力的
{∑F,=0
大小为
()
的物体的平衡,值得注意的是,对x、y方向选择时,尽可能
m
使较多的力落在x、y轴上。
777777777
77777
2.力的合成法
mg
物体受三个力作用而平衡时,其中任意两个力的合力
mg
必跟第三个力等大、反向,可利用力的平行四边形定则,根
A.2sina
B.2cosa
1
据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解。
C.mgtana
D.2mg cota
3.力的三角形法
[解析]以楔形石为研究对象,它受到竖直向下的重力和
物体受同一平面内三个互不平行的力处于平衡时,可
垂直侧面斜向上的两个支持力,共三个力,利用封闭三角形法则
以将这三个力的失量首尾相接,构成一个矢量三角形:即
有2 Fsina-mg=0,A正确.
三个力矢量首尾相接,恰好构成三角形,则这三个力的合
[答案]A
力必为零,利用三角形法,根据正弦定理、余弦定理或相似
[真题3](2023·新课程标准I)如图,用橡皮筋将一小球
三角形等数学知识可求得未知力.
悬挂在小车的架于上,系统处于平衡状态,现使小车从静止开始
[真题1](2023·新课程标准Ⅱ)如图,在固定斜面上的一
向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,
物块受到一外力F的作用,F平行于斜面向上.若要物块在斜面
小球稳定地偏离竖直方向某一角度(椋皮筋在弹性限度内).与
上保持静止,F的取值应有一定的范围,已知其最大值和最小值
稳定在竖直位置时相比,小球的高度
分别为F1和F2(F:>0)由此可求出
()
A.物块的质量
777777777777777777777
B.斜面的倾角
A.一定升高
C.物块与斜面间的最大静摩擦力
B.一定降低
D.物块对斜面的压力
C.保持不变
[解析]设斜面倾角为日,斜面对物块的最大静摩擦力为
D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定
f.当F取最大值F时,f方向沿斜面向下,由平衡条件可得:
[解析]对小球进行受力分析如图,得:
·10
弹簧A的拉力FA=2mg/cos30°,
弹簧C的拉力Fc=2 ng tan30°,
由胡克定律F=kx
联立解得:弹簧A、C的仲长量之比为:xA:xc=2:1,D
7777777777
正确.
Tcosa=mg,
[答案]D
Tsina=ma,
[真题5](2023·山东)如图,用两根等长轻绳将木板悬挂
所以:a=gtang
在竖直木柱上等高的两点,制成一简易秋千,某次维修时将两轻
即加速度越大,橡皮绳与竖直方向之间的夹角越大,即使要
绳各剪去一小段,但仍能保持等长且悬挂点不变.木板静止时,
考虑橡皮绳的伸长,小球的高度也是随α的增大而越高」
F1表示木板所受合力的大小,F:表示单根轻绳对木板拉力的
[答案]A
大小,则维修后
题源2
弹力的分析
解题模型2.1
1.弹力有无的判断方法
AF1不变,F,变大
B.F1不变,F:变小
对于形变明显的情况(如弹簧)可由形变直接判断,形
C.F,变大,F变大
变不明显的通常用下面三种方法:
(1)“假设法”分析物体间的弹力
D.F,变小,F:变小
欲分析一物体的某一接触处是否有弹力作用,可先假
[解析]木板静止时,受重力和两个拉力而平衡,故三个力
设没有所接触的物体,看看被研究的物体有怎样的运动
的合力为零,即:F1=0:
趋势:
细线与竖直方向成日角,根据共,点力平衡条件,有:2F:cos日
①若被研究的物体倒向原接触物的一边,则两者之间
=mg
有挤压的弹力,它们之间的弹力方向必与接触面(或接触
解得:F:=2c0s0
mg
,点的切面)垂直,且指向受力物体的内部,
当细线变短时,细线与竖直方向的夹角日增加,故c0s0减
②若被研究的物体倒向远离接触物的一边,则两者之
小,拉力Fg变大,故选A.
间只可能产生拉伸的弹力,倘若仅是物体与细绳连接,它
[答案]A
们之间的弹力方向必定沿绳指向各自的外部,
[真题6](2023·天津)如图所示,小球用细绳系住,绳的
③若被研究的物体仍不动,则两者之间无弹力
另一端固定于O点现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面
(2)“替换法”分析物体间的弹力
上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面
用细绳替换装置中的杆,看能不能维持原来的力学状
顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力F、以及绳
态,如果能雏持,则说明这个杆提供的是拉力,否则,提供
对小球的拉力Fr的变化情况是
的是支持力.
(3)根据“物体的运动状态”分析弹力
物体的受力必须与物体的运动状态相符合,依据物体
的运动状态,由二力平衡(或牛顿第二定律)列方程,求解
物体间的弹力
A.FN保持不变,F,不断增大
2.弹力的大小
B.FN不断增大,Fr不断减小
弹簧类弹力在弹性限度内遵从胡克定律F=kx,非弹
C.FN保持不变,Fr先增大后减小
簧类弹力大小应由平衡条件或动力学规律求解,
D.FN不断增大,Fr先减小后增大
[解析]由于此过程中细绳与斜面体斜面的夹角逐渐减
[真题4](2023·山东)如图所示,用完全相同的轻单簧
小,所以斜面对小球的支持力FN增大.画出小球受力图,由平衡
A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹
条件可得Fx先减小后增大,选项D正确」
簧A与竖直方向的夹角为30°,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸
[答案]D
长量之比为
[真题7](2023·广东)如图所示,水平面上,椋皮绳一端
L
A
固定,另一端连接两根弹簧,连接点P在F1、F。和F三力作用
300,
下保持静止,下列判断正确的是
B
F
C
30
609
A.3:4B.4:3C.1:2
D.2:1
[解析]把两个小球看作整体,分析受力,由平衡条件可得:
·11
A.F1>F:>F3
B.F:>F>F2
C.F:>F:>F
D.F:>F:>F
要取上述范围中的任一值,与正压力无关.故静摩擦力的大
[解析]连接,点P在F1、F2和
小不能由公式∫=N直接计算,而应根据物体的实际受
F?三力作用下保持静止,说明三力的
力情况,利用平衡条件或牛顿定律进行计算,两个物体之间
30
合力为零,F,F2的合力与F大小
、60y
的最大静摩擦力与正压力成正比
相等方向相反,如图所示,由三角形的
2.摩擦力方向的判定
边长关系可得:F'a>F1>F2,且F,=F'3,即F>F1>F,
相对运动趋势不如相对运动直观,具有很强的隐蔽
B对.
性,所以静摩擦力的方向判定较困难,为此常用下面几种
[答案]B
方法判断:
[真题8](2022·江苏)如图所示,置于水平地面的三架
(1)“假设法”和“反推法”
上固定着一质量为m的照相机,三脚架的三根轻质支架等长,与
假设法:先假定没有摩擦力(即光滑)时,看相对静止
竖直方向均成30°角,则每根支架中承受的压力大小为()
的物体间能否发生相对运动,若能,则有静摩擦力,方向与
相对运动方向相反:若不能,则没有静摩擦力.换句话说,静
摩擦力的存在是为了使两物体相对静止,若没有它,两物
体也相对静止,就没有静摩擦力.
反推法:从被研究物体表现出的运动状态这个结果反
推出它必须具有的条件,分析组成条件的相关因素中摩擦
力所起的作用,就容易判断摩擦力的方向了,
2
A.3mg
B.3 mg
(2)根据物体的运动状态,用牛顿第二定律判断.此法
6 mg
D36
关键是先判断物体的运动状态(即加速度方向),再利用牛
顿第二定律(F=ma)确定合力,然后受力分析确定静摩擦
力的大小及方向.
[解析]3Fco30=mg,F=25,
9mg,选D.
(3)利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系)
[答案]D
来判断,此法关键是抓住“力是成对出现的”,先确定受力较
少物体受到的静摩擦力的方向,再确定另一物体受到的静
题源3摩擦力
摩擦力.
解题模型3.1
[真题9](2023·上海)如图,质量mA>mB的两物体A、
B叠放在一起,靠着竖直墙面让它们由静止释放,在沿粗糙墙
1.摩擦力
面下落过程中,物体B的受力示意图是
(1)摩擦力的产生条件
①相互接触的物体间有弹力存在。
②接触面粗糙」
③接触物体之间有相对运动(滑动摩擦力)或有相对
m
运动趋势(静摩擦力).
m g
(2)摩擦力的方向
B
D
①滑动摩擦力的方向
[解析门由于物块与竖直墙面之间没有压力,故与墙面没
沿着接触面与物体的相对滑动方向相反·
有摩擦力,二者一起做自由落体运动,即处于完全失重状态,之
注意相对运动(以相互作用的另一物体为参照物)和
间没有弹力作用,故物体B的受力示意图是图A
运动(以地面为参照物)的不同.
[答案]A
②静摩擦力的方向
[真题10](2023·山东)如图所示,将两相同的木块a、b
沿着接触面与物体的相对运动趋势方向相反,也可以
置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳系于
根据平衡条件或牛顿定律进行判断,
墙壁.开始时a、b均静止.弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a
(3)摩擦力的大小
所受摩擦力F。≠0,b所受摩擦力F%=0,现将右侧细绳剪断,
①滑动摩擦力的大小∫=N.
则剪断瞬间
注意:
a,为动摩擦因数,无单位.
a000b
777777
77777777
b.N为接触面上的正压力,不一定等于物体的重力.
C.滑动摩擦力的大小只由上迷4、N决定,与物体的
A.Fa大小不变
B.F和方向改变
运动状态、受力情况以及接触面的面积均无关
C.F%仍然为季
D.F%方向向右
②静摩擦力的大小
[解析]本题考查绳剪断瞬间,绳子提供的力突变,弹簧提
两个物体之间静摩擦力的取值范围0<f≤fm,其中
供的力不变,则F。大小方向不变,A正确;由于弹簧处于伸长状
。为两个物体之间的最大静摩擦力.静摩擦力可以根据需
态,对木板b有向左的拉力,故F%向右,D正确.
[答案]AD
12
[真题11](2022·安徽)L形木板P(上表面光滑)放在固
定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表
3.对牛顿第三定律理解的要点
面的滑块Q相连,如图所示若P,Q一起沿斜面匀速下滑,不计
(1)作用力和反作用力的相互依赖性:它们相互依存,
空气阻力则木板P的受力个数为
互以对方作为自己存在的前提
(2)作用力和反作用力的同时性:它们同时产生,同时
变化,同时消失,不是先有作用力后有反作用力.
TWWwwW
(3)作用力和反作用力的性质相同,即作用力和反作
用力是属同种性质的力,
(4)作用力和反作用力不可叠加,作用力和反作用力
分别作用在两个不同的物体上,各产生其效果,不可求它
A.3
B.4
C.5
D.6
们的合力,两力的作用效果不能相互抵消
[解析]确定研究对象,受力分析即可求解」
4.力、加速度、速度间的关系
[答案]C
(1)物体所受合外力的方向决定了其加速度的方向,
题源4
牛顿运动定律的理解
合力与加速度的大小关系是F=ma,只要有合力,不管速
度是大,还是小,或是零,都有加速度,只有合力为零,加速
解题模型4.1
度才能为零,一般情况下,合力与速度无必然的关系,只有
速度变化才与合力有必然的联系,
1.对牛顿第一定律理解要点
(2)合力与速度同向时,物体加速,反之减速
(1)它定性地揭示了运动与力的关系:力是改变物体
(3)力与运动的关系:力是改变物体运动状态的原因,
运动状态的原因,即是使物体产生加速度的原因.运动不需
即:力→·加速度→速度变化(运动状态变化)
要力来维持.
物体所受到的合外力决定了物体当时加速度的大小,
(2)定律说明了任何物体都有一个极其重要的性
而加速度的大小决定了单位时间内速度的变化量的大小,
质一惯性。
加速度大小与速度大小无必然的联系,
(3)不受力的物体是不存在的,牛顿第一定律不能用
(4)加速度与力间有瞬时对应关系,即力变加速度也
实验直接验证,它是建立在大量实验现象的基础之上,通
一定同时变,而此时速度没变化,因速度变化不能在瞬间
过逻辑推理而发现的.
实现,需时间保证」
(4)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能简单
地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,牛顿第一定
[真题12](2023·广东)如图,物体P静止于固定的斜面
律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给
上,P的上表面水平现把物体Q轻轻地叠放在P上,则(
出了力与运动的关系
2.对牛顿第二定律的理解
(1)力是产生加速度的原因
公式F合=ma左边是物体受到的合外力,右边反映了
eeeeeeerereeriie
质量为m的物体在此合外力作用下的效果是产生加速度
A.P向下滑动
a,它突出了力是物体运动状态改变的原因,是物体产生加
B.P静止不动
速度的原因,因为力是产生加速度的原因,所以只能说:“物
C.P所受的合外力增大
体只有受了力才有加速度.”但不能说:“先受力而后产生加
D.P与斜面间的静摩擦力增大
速度.”只能说:“物体的加速度与合外力成正比.”而不能
[解析]设斜面的倾角为日,把PQ看成一个整体,相当于
说:“合外力与加速度成正比”
增加了P的质量,列平衡方程得f=mg sine9<umgcost6,N=
(2)牛顿第二定律的“四性”,即“瞬时性、矢量性、同一
mg cost日.当m增大时,不等式两边都增加,仍然成立,即P静止
性、同时性”
不动,P所受的合外力为零,P与斜面间的静摩擦力f=mg sin9
①瞬时性:牛顿第二定律表明了物体的加速度与物体所受
增大,B,D正确.
合外力的瞬时对应关系Q为某一瞬时的加速度,F即为该时刻
[答案]BD
物体所受的合外力,对同一物体的a与F关系为“同时变”
[真题13](2023·山东)如图所示,一质量m=0.4kg的
②矢量性:公式F=ma是矢量式,任一瞬时,a的方向
小物块,以。=2m/s的初速度,在与斜面成某一夹角的拉力F
均与合外力方向相同.当合外力方向变化时,的方向同时
作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t=2s的时间物块由A
变化,且任意时刻两者方向均保持一致.
点运动到B点,A、B之间的距离L=10m.已知斜面倾角=
③同一性:牛顿第二定律的“同一性”有两层意思,一是指
加速度a相对于同一个惯性系,一般以大地为参考系;二是指
30,物块与斜面之间的动摩擦因数红=
3,重力加速度g
式中F,m、a三量必须对应同一个物体或同一个系统.
取10m/s2.
④同时性:牛顿第二定律中F、只有因果关系而没有
(1)求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小;
先后之分.F发生变化,a同时变化,包括大小和方向.
(2)拉力F与斜面的夹角多大时,拉力F最小?拉力F的
最小值是多少?
·13·
(3)滑块A与B粘在一起滑行,根据动能定理,有
B
1
f:1=2(mA+ms)。,又:f=N=a(mA十mB)g
.1=0.25m.
0
[答案](1)2m/s(2)1m/s(3)0.25m
[解析](1)设物块加速度的大小为a,到达B,点时速度的
[真题15](2023·福建)如图甲所示,绷紧的水平传送带
大小为,由运动学公式得:
始终以恒定速率1运行.初速度大小为,的小物块从与传送带
⊙
等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带若从小物块滑上传
1.-vo1+,
送带开始计时,小物块在传送带上运动的。-t图象(以地面为参
v=a十at,
②
考系)如图乙所示.已知>1,则
联立解得:a=3m/s2,
③
v=8 m/s.
④
(2)设物块所受支持力为FN,摩擦力为F,拉力与斜面之
间的夹角为a,受力分析如图所示.
由牛顿第二定律得:
F cosa-mg sine-Fr=ma,
⑤
Fsina+Fx-mg cos0=0,
⑥
又F,=aFN.
⑦
联立解得:F=mg(sin9+ucos0)+ma
⑧
cosa+usina
A.t:时刻,小物块离A处的距离达到最大
由盘季物汉得,om+m-
B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
3sin(60°+a),
⑨
C.0~t时间内,小物块受到的摩棕力方向先向右后向左
由⑧⑨式可知对应的F最小值的夹角《=30°,
①
D.0~t:时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
联立解得F的最小值为:F13,5N
[解析]通过-t图象,可确定小物块的运动过程,0一t1
5
小物块向左做匀减速直线运动,到t1时刻速度为0,t一t2小物
块向右做匀加速直线运动,到t:时刻速度增加到与传送带一样
[答案](1)3m/s28m/s(2)30°
13W3、
的速度1,从t:时刻开始,小物块与传送带相对静止,共同以速
[真题14]如图所示,竖直平面内的四分之一圆弧轨道下
度1向右做匀速直线运动,由以上分析知,1时刻小物块离A
端与水平桌面相切,小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高
点最远,选项A错误;2时刻后小物块与传送带之间不再滑动,
点和最低点现将A无初速度释放,A与B碰撞后结合为一个整
选项B正确;0~t2时间内,滑动摩擦力的方向一直水平向左,t:
体,并沿桌面滑动.已知圆弧轨道光滑,半径R=0.2m;A和B
时刻之后小物块不再受摩擦力作用,选项C,D错误.
的质量相等;A和B整体与桌面之间的动摩擦因数为0,2.取重
[答案]B
力加速度g=10m/s2.求:
题源5
用整体法与隔离法分析问题
R
0
解题模型5.1
B
1.整体法是将一组连接体作为一个整体看待,牛顿第
(1)碰撞前瞬间A的速率℃:
二定律F合=ma,F合是指研究对象所受的合外力,将连接
(2)碰撞后瞬间A和B整体的速率;
体作为整体看待,简化了受力情况,因为连接体的相互作
(3)A和B整体在桌面上滑动的距离
用力是内力而不是外力,在研究连接体的加速度与力的关
[解析](1)滑块从圆孤最高,点滑到最低点的过程中,根据
系时,往往是将连接体视为整体,把连接体视为整体时,连
机械能守恒定律,有
接体各部分的运动状态可以相同,也可以不同.对牛顿第二
mAgR=2mAu月解得0A=√2gR=2m/.
定律F合=ma,F合是整体所受的合外力,ma是整体与外
力对应的效果,对各个部分运动状态不同的情况,将各个
(2)滑块A与B碰撞,根据动量守恒定律,有
部分的效果求矢量和,即∑F=∑m:a:,在平面内可用x、y
mAUA-(mA+ma)=2A-1 m/s.
分量表示:
别为2m和m,静止叠放在水平地面上.A、B间的动摩棕因数为
∑F=∑m:az
∑F,=∑m:ay
“,B与地面间的动摩擦因数为最大静摩棕力等于滑动座棕
2.隔离法是在求解连接体的相互作用力时,将某个部
力,重力加速度为g,现对A施加一水平拉力F,则
分从连接体中分离出来,其他部分对它的作用力就成了
外力.
整体法与隔离法在研究连接体问题时经常交叉使用
B
[真题16](2023·福建)质量为M、长为√L的杆水平放
777777777777777777
置,杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳,绳
A.
当F<2mg时,A、B都相对地面静止
上套着一质量为m的小铁环.已知重力加速度为g,不计空气
5
B.当F=
1
2g时,A的加速度为3g
影响.
C.当F>3红mg时,A相对B滑动
D.无论F为何值,B的加速度不会超过24g
5
1.5
[解析]以整体为研究对象,地面的最大静摩擦为
2 mgR.
mg时,A、B相对静止,整体的加速度为
5
(1)现让杆和环均静止悬挂在空中,如图甲,求绳中拉力的
故A错;当F=
大小:
3
(2)若杆与环保持相对静止,在空中沿AB方向水平向右做
3g,B正确:当F=3mg时,同理整体法:3mg一之mg=
匀加速直线运动,此时环恰好悬于A端的正下方,如图乙所示
1
①求此状态下杆的加速度大小a;
3ma,a=之rg,对B进行受力分析,B可获得的最大加速度为
②为保持这种状态需要杆上施加一个多大的外力,方向
3
1
2mg-2mg=2umg=ma,a=2g,故F>3mg时,A、B
如何?
发生相对滑动,C、D选项均正确.
「解析](1)如图1,设平衡时绳子拉力为T,有:2Tcos0
[答案]BCD
mg=0,
[真题18](2023·新课程标准Ⅱ)一长木板在水平面上运
6
由几何关系:cos0=
3
动,在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以
后木板运动的速度一时间图象如图所示,已知物块与木板的质
解得:T=
4g
量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间
-3L
的最大静摩棕力等于滑动摩棕力,且物块始终在木板上,取重力
加速度的大小g=10m/s2,求:
1.5L
(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数;
(2)从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于
2L
木板的位移的大小
77g
(M+m)g
v/(m's)
图1
图2
图3
(2)①对小铁环受力分析如图2,有:T'sin8'=ma,
T'+T'cos0'-mg =0,
其中日=60,解得:a=g、
②如图3,设外力F与水平方向成α角,将杆和环视为一个
整体,有
0
0.5
tis
Fcosa=(M+m)a
[解析](1)从t=0时开始,木板与物块之间的摩擦力使
Fsina-(M+m)g=0
物块加速,使木板减速,此过程一直持续到物块和木板具有共同
联立解得:F=2
速度为止。
3
2(M+m)g,tana=√3(或a=60)
根据图象知,在t1=0.5s时,物块和木板的速度相同,设t
[答案w(20号©2
=0到t=t1时间间隔内,物块和木板的加速度分别为a1和a,
3
(M十m)g,方向
o,℃1分别为木板在t=0、t=t1时速度的大小,则:
与水平方向成60°角
a1=01/t1,
①
[真题17](2023·江苏)如图所示,A、B两物块的质量分
a2=(vo-v1)/t1,
②
·15·
设物块和木板的质量为m,物块和木板间、木板与地面间的
题源6
结合图象研究问题
动摩擦因数分别为14,由牛顿第二定律得:
uimg=ma,
0
解题模型6.1
(1+242)mg=ma2,
④
联立①②③④式解得:1=0.2,
⑤
图象信息题目,要从图象的点、线、斜、截、交等方面真正
2=0.3.
⑥
把物体运动的情景反映出来,真实地把物理规律反映出来,
(2)在t1时刻后,地面对木板的摩擦力阻碍木板运动,物块与
[真题20](2022·福
木板之间的摩擦力改变方向,设物块与木板之间的摩擦力大小为∫,
建)质量为2kg的物体静止在
N
物块和木板的加速度大小分别为a1'和a2',则由牛顿第二定律得:
足够大的水平地面上,物体与
f=ma
⑦
地面间的动摩擦因数为0.2,
242g-f=ma2'.
⑧
最大静摩擦力与滑动摩擦力
假设f<以1mg.则a1'=a2'
大小视为相等.从t=0时刻开
9
12
由⑤⑥⑦⑧式得f=2mg>41mg,与假设矛盾,故f=
始,物体受到方向不变、大小
uimg
⑨
呈周期性变化的水平拉力F的作用,F随时间t的变化规律如
由⑦⑨式知,物块加速度的大小a1‘=a1.物块的v-t图象
图所示.重力加速度g取10m/s2,则物体在t=0至t=12s这
如图中,点画线所示
段时间的位移大小为
()
v/(m's")
A.18m
B.54m
C.72m
D.198m
[解析]滑动摩擦力大小为F。=mg=4N,则0~3s内
物体静止,6~9s内物体做匀速直线运动,36s和9~12s做加
速度相等的匀加速直线运动,加速度为0=8。m/岭=2m/.6。
末的速度为v1=2×3m/s=6m/s,12s末的速度为o2=6m/s十
0.5
6
2X3m/s=12m/s.3~6s发生的位移大小为x1=2X3m=
由运动学公式可推知,物块和木板相对于地面的运动距离
9m,6~9s发生的位移大小为x:=6×3m=18m,9~12s发生
分别为:
51=2Xu近
的位移大小为工,=612×3m=27m,则012s发生的位移大
⑩
2
2a
小x=x1十x2十x3=54m,故正确选项为B.
s2-十v1
2t
[答案]B
2a7,
①
物块相对于木板的位移的大小为s=s2一s1.
②
题源7
超重、失重问题
联立①⑤⑥⑧⑨⑩①2解得:s=1.125m.
[答案](1)0.20.3(2)1.125m
解题模型7.1
[真题19](2023·天津)如图所示,A,B两物块叠放在一
1.超重
起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,
(1)当物体加速上升或减速下降时,视重大于重力的现象
运动过程中B受到的摩擦力
(2)特征:物体处于超重状态时,加速度(a)向上,
2.失重
(1)当物体加速下降或减速上升时,视重小于重力的现象」
(2)特征:物体处于失重状态时,加速度(a)向下.
A
7777777777777777777
3.完全失重
视重等于零的现象,例:自由落体、绕地球做匀速圆周
A方向向左,大小不变
运动的太空舱等,
B.方向向左,逐渐减小
4.对超重和失重的理解应当注意以下几点
C.方向向右,大小不变
(1)物体处于超重或失重状态时,只是物体的视重发
D.方向向右,逐渐减小
生改变,物体的重力始终存在,大小也没有变化,因为万有
[解析]A,B保持相对静止向右做匀减速直线运动,故以
引力并没有改变,
A,B视为整体,先整体后隔离,受到向左的滑动摩擦力作用,其
(2)发生超重或失重现象与物体的速度大小及方向无
加速度为a=(mA十mB)g
=g,对物体B,其加速度为a=
关,只决定于加速度的方向及大小,
mA +mB
(3)在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物
g,方向向左,所受的摩擦力为静摩擦力,由牛顿第二定律可知
理现象都会完全消失,如单摆停摆、天平失效、浸在水中的
f=mBg,A正确.
物体不再受浮力、液体柱不再产生向下的压强等
「答案]A
16
[真题21](2022·海南)如图,木箱内有一竖直放置的弹
球b的细线后,在球b上升过程中地面受到的压力
簧,弹簧上方有一物块;木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压
在箱顶上若在某一段时间内,物块对箱顶刚好无压力,则在此
段时间内,木箱的运动状态可能为
A.小于FN
B.等于FN
C.等于FN+F
D.大于FN+F
A加速下降
B.加速上升
[解析]剪断细线前,处于静止状态,利用整体法,压力FN
C.减速上升
D.减速下降
等于系统的总重力,即FN=Mg十mg十mg,剪断连接球b的
[解析]木箱静止时,设弹簧弹力为F1,顶对物块的压力
细线后,系统处于超重状态,压力大于总重力,所以A、B项错误,
为F:,根据力的平衡条件F1=mg十F,当箱顶对物块的压力
F:恰好为零时,而弹力F1不变,所以合外力方向向上,即加速
再选a和箱为研究对象,箱子受到的支持力FN=Mg十mg十
度向上,物块可能加速上升或减速下降,本题正确选项为BD.
F,其中F为b球对a琼的库仑力,因为平衡时,F等于m6g十
[答案]BD
F,而球b加速上升过程中,随着两球距离的减小,F>F=
[真题22](2023·上海)如图,在水平面上的箱于内,带异
m6g+F,故FN>Mg+mag+m6g+F=FN+F,故D正确.
种电荷的小球、b用绝缘细线分别系于上、下两边,处于静止状
态地面受到的压力为F,球b所受细线的拉力为F,剪断连接
[答案]D
《十年高考母题原型训练
(★代表高考出现的频次)
A组
A.木块受到的摩棕力大小是mg cosa
B.木块对斜面体的压力大小是mg sina
题源1处理平衡问题的基本方法(★★★★★)
C.桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sina cosa
D.桌面对斜面体的支持力大小是(M十m)g
1.(2023·广东)如图所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂
4.(2023·新课程标准)如图,一小球放置在木板
在天花板上,两绳与竖直方向的夹角都为45°,日光灯保持水平,
与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大小为N1,球对
所受重力为G,左右两绳的拉力大小分别为
()
木板的压力大小为2,以木板与墙连接点所形成的水
4
平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平
X
45459
位置.不计摩擦,在此过程中
A.N1始终减小,N:始终增大
B.N,始终减小,N,始终减小
A.G和G
C.V先增大后减小,N,始终减小
B停cc
D.V1先增大后减小,N,先减小后增大
5.(2021·江苏)用一根长1m的轻质细绳将一幅质量为
1
1kg的画框对称悬挂在墙壁上,已知绳能承受的最大张力为
10N.为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(g取
1
10m/s2)
()
2.(2023·北京)应用物理知识分析生活中的常见现象,可
以使物理学习更加有趣和深入.例如平伸手掌托起物体,由静止
开始竖直向上运动,直至将物体抛出.对此现象分析正确的是
()
挂钉
挂钉
A.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态
B.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态
C在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度
D.在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度
A.3
B.
2
m
3.(2023·北京)倾角为a、质量为M的斜面体静止在水平
2 m
2
桌面上,质量为的木块静止在斜面体上.下列结论正确的是
1
C.2 m
D.
(
4 m
·17
题源2弹力的分析(★★★)
挂钩码时的相等
D.增挂钩码时所挂钩码数过多,导致橡皮筋超出弹性限度
1.(2023·安徽)如图所示,细线的一端系一质量为m的小
题源3摩擦力(★★★★★)
球,另一端固定在倾角为日的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行.
在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中,小
1.(2023·安徽)如图所示,放在固定斜面上的物块以加速
球始终静止在斜面上,小球受到细线的拉力T和斜面的支持力
度a沿斜面匀加速下滑,若在物块上再施加一个竖直向下的恒
为FN分别为(重力加速度为g)
()
力F,则
()
7m777n7t/
A.物块可能匀速下滑
A.T=m (gsine+acos0),F=m(g cose-asine)
B.物块仍以加速度a匀加速下滑
B.T=m (gcos0+asine),Fx=m (g sing-acos0)
C.物块将以大于a的加速度匀加速下滑
C.T=m (a cose-g sine),Fx=m (gcose+asine)
D.物块将以小于a的加速度匀加速下滑
D.T=m (a sine-gcos),Fx =m (gsing+a cos0)
2.(2023·山东)如图所示,两相同轻质硬杆OO1、OO2可
2.(2020·广东)探究弹力和弹簧伸长的关系时,在弹性限
绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1,O,转动,在O点悬挂一重
度内,悬挂15N重物时,弹簧长度为0.16m;悬挂20N重物时,
物M,将两相同木块m紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持
弹簧长度为0.18m,则弹簧的原长L。和劲度系数分别为
静止.F,表示木块与挡板间摩擦力的大小,FN表示木块与挡板
(
间正压力的大小,若挡板间的距离稍许增大后,系统仍静止且
A.Lo=0.02m,k=500N/m
O1、O,始终等高,则
(
B.L0=0.10m,k=500N/m
C.Lo=0.02m,k=250N/m
D.L0=0.10m,k=250N/m
3.(2021·广东)建筑工人用如图所示的
定滑轮装置运送建筑材料.质量为70.0kg的
工人站在地面上,通过定滑轮将20.0kg的建
筑材料以0.500m/s2的加速度拉升,忽略绳
于和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人
A.F,变小
B.F,不变
对地面的压力大小为(g取10m/s2)()
C.FN变小
D.FN变大
A.490N
B.510N
777777777777
3.(2021·天津)物块静止在固定的斜面上,分别按图示的
C.890N
D.910N
方向对物块施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上,B中
4.(2022·福建)某实验小组研究椋皮筋伸长与所受拉力的
F垂直于斜面向下,C中F竖直向上,D中F竖直向下,施力后
关系,实验时,将原长约200mm的橡皮筋上端固定,在竖直悬挂
物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是
的橡皮筋下端逐一增挂钩码(质量均为20g),每增挂一只钩码
均记下对应的橡皮筋伸长量;当挂上10只钩码后,再逐一把钩
码取下,每取下一只钩码,也记下对应的橡皮筋伸长量.根据测
量数据,作出增挂钩码和减挂钩码时的模皮筋伸长量△!与拉力
D
F关系的图象如图所示,从图象中可以得出
4.(2022·海南)在水平的足够长的固定木板上,一小物块
会'nm
以某一初速度开始滑动,经一段时间t后停止,现将该木板改置
成倾角为45°的斜面,让小物块以相同的初速度沿木板上滑,若
100
小物块与木板之间的动摩棕因数为“,则小物块上滑到最高位
50
置所需时间与t之比为
()
增挂钩码时的图线
减挂钩码时的图线
2丝
1.02.0FN
A.1十
B.
”1+2
A.塔挂钩码时△l与F成正比,而减挂钩码时△1与F不成
正比
C.反+
1+4
D.
“Eu
B.当所挂钩码数相同时,增挂钩码时椋皮筋的伸长量比减
题源4牛顿运动定律的理解(★★★★★)
挂钩码时的大
1.(2022·海南)下列说法正确的是
C.当所挂钩码数相同时,增挂钩码时模皮筋的伸长量与减
·18
A.若物体运动速率始终不变,则物体所受合力一定为零
B.在0.4s~2.5s时间内,阻拦索的张力几乎不随时间变化
B.若物体的加速度均匀增加,则物体做匀加速直线运动
C.在滑行过程中,飞行员所承受的加速度大小会超过2.5g
C.若物体所受合力与其速度方向相反,则物体做匀减速直
D.在0,4s一2.5s时间内,阻拦系统对飞机做功的功率几乎
线运动
不变
D.若物体在任意的相等时间间隔内位移相等,则物体做匀
5.(2020·广东)伽利略在蓍名的斜面实验中,让小球分别
速直线运动
沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下,他通过实验观案
2.(2023·海南)如图,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上
和逻辑推理,得到的正确结论有
()
一物块正在沿斜面以速度。匀速下滑,斜劈保持静止,则地面
A,倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间成正比
对斜劈的摩擦力
(
B.倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间成正比
C.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角
无关
7777777777777777777777
D.斜面长度一定时,小球从顶瑞滚到底端所需的时间与倾
A.等于零
角无关
B.不为零,方向向右
6.(2019·海南)16世纪末,伽利略用实验和推理,推翻了
C.不为零,方向向左
已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论,
D.不为零,。较大时方向向左,。较小时方向向右
开启了物理学发展的新纪元.在以下说法中,与亚里士多德观点
3.(2023·山东)以下叙述正确的是
(
相反的是
(
A.法拉第发现了电磁感应现象
A,四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快:这说明,物体受
B.惯性是物体的固有属性,速度大的物体惯性一定大
的力越大,速度就越大
C.牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的
B.一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来:
原因
这说明,静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”
D.感应电流遵从楞次定律所描述的方向,这是能量守恒定
C.两物体从同一高度自由下落,较重的物体下落较快
律的必然结果
D.一个物体维持匀速直线运动,不需要受力
4.(2023·新课程标准I)2023年11月,“歼15”舰载机在
7.(2019·上海)如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静
“辽宁号”航空母舰上着舰成功.图(a)为利用阻拦系统让舰载机
止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大
在飞行甲板上快速停止的原理示意图.飞机着舰并成功钩住阻
小不变),最后停在C点每隔0,2s通过速度传感器测量物体的
拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机
瞬时速度,下表给出了部分测量数据(取重力加速度g=
施加一作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止.某次降落,
10m/s).求:
以飞机着舰为计时零点,飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中
t/s
0.00.20.4…
1.21.4
间位置,其着舰到停止的速度一时间图线如图(b)所示.假如无
阻拦索,飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000m.已知航
v/(m·s1)
0.01.02.0…
1.10.7
母始终静止,重力加速度的大小为g则
(
(1)斜面的倾角a:
(2)物体与水平面间的动摩擦因数:
(3)t=0.6s时的瞬时速度v.
飞机
Q
------0
阻拦索
B
定滑轮纽
图(a)
/(m/s)
70
60
50
0
30
10
0
0.51.01.52.02.53.03.57s
图(b)
A.从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索
时的1/10
·19·
8.(2022·安徽)质量为2kg的物体在水平推力F的作用
(3)“A鱼”与“B鱼”在水中运动时所受阻力之比fA:∫B
下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的。-t图象
8品
如图所示.g取10m/s2,求:
A B
(1)物体与水平面间的动摩擦因数:;
(2)水平推力F的大小:
(3)010s内物体运动位移的大小.
◆v/(m·s)
8----
4
246810ts
2.(2023·安徽)质量为0.1kg的弹性球从空中某高度由
静止开始下落,该下落过程对应的-t图象如图所示,球与水平
地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的二设球受到的
空气阻力大小恒为f,取g=10m/s2,求:
(1)弹性球受到的空气阻力∫的大小;
(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h.
4(m/s)
0.5ts)
题源5用整体法与隔离法分析问题
(★★★★★)
1.(2023·浙江)为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关
系,小明同学用石蜡做成两条质量均为m、形状不同的“A鱼”和
“B鱼”,如图所示在高出水面H处分别静止释放“A鱼”和“B
鱼”,“A鱼”竖直下潜hA后速度减为零,“B鱼”竖直下潜hB后
速度减为零“鱼”在水中运动时,除受重力外,还受浮力和水的
10
阻力.已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的g倍,重力加速度为
g,“鱼”运动的位移值远大于“鱼”的长度假设“鱼”运动时所受
水的阻力恒定,空气阻力不计求:
(1)“A鱼”入水瞬间的速度A;
(2)“A鱼”在水中运动时所受阻力∫A;
·20·
3.(2023·重庆)某校举行乒乓球跑步比赛,赛道为水平直
道,比赛距离为s.比赛时,某同学将球置于球拍中心,以大小为α
◆F/N
↑/(ms)
的加速度从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到。时,再
以。做匀速直线运动跑至终点整个过程中球一直保持在球拍
中心不动,比赛中,该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角
为。,如图所示设球在运动中受到的空气阻力大小与其速度大
46/s
6 Us
小成正比,方向与运动方向相反,不计球与球拍之间的摩擦,球
的质量为m,重力加速度为g,
(1)小环的质量m:
(1)求空气阻力大小与球速大小的比例系数k:
(2)细杆与地面间的倾角a.
(2)求在加速跑阶段球拍倾角0随速度?变化的关系式;
(3)整个匀速跑阶段,若该同学速度仍为。,而球拍的倾角
比。大了B并保持不变,不计球在球拍上的移动引起的空气阻
力变化,为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为?的下边
沿掉落,求阝应满足的条件,
乒乓球
球拍
2.(2022·海南)如图甲中,质量为m的物块叠放在质量为
2m的足够长的木板上方右侧,木板放在光滑的水平地面上,物
块与木板之间的动摩棕因数为4=0.2.在木板上施加一水平向
右的拉力F,在0~3s内F的变化如图乙所示,图中F以mg
为单位,重力加速度g=10m/s2.整个系统开始时静止.
(1)求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的
速度;
(2)在同一坐标系中画出03s内木板和物块的0-t图
象,据此求0~3s内物块相对于木板滑过的距离.
F/mg
1
0.4--
F
2m
aamma
O11.523ts
甲
乙
题源6结合图象研究问题(★★★)
1.(2019·上海)固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上
套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动,
推力F与小环速度随时间变化规律如图所示,取重力加速度
g=10m/s°.求:
77777777777
·21
题源7超重、失重问题(★★)
g,则
1.(2021·广东)某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为
490N.他将弹簧测力计移至电梯内称其体重,t。至t3时间段内,
弹簧测力计的示数如图所示,电梯运行的-t图可能是(取电梯
向上运动的方向为正)
A.将滑块由静止释放,如果:>tan0,滑块将下滑
B.给滑块沿斜面向下的初速度,如果u<tan0,滑块将减速
↑G/N
下滑
540
490
C.用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动,如果4=
440
tan0,拉力大小应是2 mg sine
12
Is t/s
D.用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动,如果:=
tan9,拉力大小应是mg sin9
2.(2022·全国Ⅱ)在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为
10V/m.已知一半径为1mm的雨滴在此电场中不会下落,取
重力加速度大小为10m/s2,水的密度为103kg/m.这雨滴携带
的电荷量的最小值约为
()
B
A.2×10-C
B.4×10-9C
C.6×10-C
D.8×10-9C
3.如图所示,在水平力F的作用下,物块A、B保持静止.若
A与B的接触面是水平的,且F≠0,则B的受力个数可能为
C
D
2.(2020·山东)直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物
B
资的箱于,如图所示设投放初速度为零,箱于所受的空气阻力
0
与箱于下落速度的平方成正比,且运动过程中箱于始终保持图
示姿态在箱于下落过程中,下列说法正确的是
A.3个
B.4个
C.5个
D.6个
4.两个相同的可视为质点的小球A和B,质量均为m,用
长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一
点O,并用长度相同的细线连接A、B两个小球,然后,用一水平
方向的力F作用在小球A上,此时三根线均处于伸直状态,且
OB细线恰好处于竖直方向,如图所示.如果两小球均处于静止
状态,则力F的大小为
A,箱内物体对箱于底部始终没有压力
B.箱于刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大
C,箱于接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大
D.若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而
“飘起来”
A.0
B.mg
B组
C.
3mg
D.3 mg
题源1处理平衡问题的基本方法(★★★★★)
5.如图所示,水平杆上套有两个相同的质量为m的环,两
1.(2021·北京)如图所示,将质量为m的滑块放在倾角为
细线等长,下端系着质量为M的物体,系统静止,现在增大两环
日的固定斜面上.滑块与斜面之间的动摩擦因数为“,若滑块与斜
间距而系统仍静止,则杆对环的支持力FN和细线对环的拉力F
面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等,重力加速度为
的变化情况是
()
·22·
2
2
A.
3tana
B.3cota
C.tana
D.cota
3.用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体,静止时弹簧伸长量
为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2的物体,系统静止
时弹簧伸长也为L.斜面倾角为30°,如图所示.则物体所受摩擦力
A都不变
B.都增大
()
C.FN增大,F不变
D.FN不变,F增大
题源2弹力的分析(★★★)
如图所示,在光滑水平面上有甲、乙两木块,质量分别为
和m:,中间用一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧连接起来,
现用一水平力F向左推木块乙,当两木块一起匀加速运动时,两
A.等于零
木块之间的距离是
()
B大小为2mg,方向沿斜面向下
甲
乙
■A4A
F
777777777772
7777777777
C大小为
2mg,方向沿斜面向上
Em2
A.L+(mi+m:)k
B.L-
Em
D.大小为mg,方向沿斜面向上
(m+m2)k
4.如图所示,在一无限长的水平小车上,有质量分别为m1
C.L-
Fm
Fm2
D.L-
mak
mik
和m:的两个滑块(m1>m,)随车一起向右匀速运动,设两滑块
与小车间的动摩擦因数均为:,其他阻力不计,当车突然停止
题源3摩擦力(★★★★★)
时,以下说法中正确的是
()
1.(2023·江苏)如图所示,一夹于夹住木块,在力F作用
下向上提升.夹于和木块的质量分别为m、M,夹于与木块两侧
m
间的最大静摩擦力均为f若木块不滑动,力F的最大值是
O
777777777777777777
(
A.若μ=0,两滑块一定相碰
B.若μ=0,两滑块一定不相碰
C.若μ≠0,两滑块一定相碰
D.若μ≠0,两滑块一定不相碰
5.如图所示,物体A放在物体B上,物体B放在光滑水平
面上,已知mA=6kg,mB=2kg,A、B间动摩擦因数为μ=0,2.
A.2f(m+M)
A物体受到水平向右的拉力F作用,下述说法中正确的是(g取
M
B.2f(m+M)
10m/s2)
()
m
C.2f(m+M)
M
(m+M)g
B
77777777777777777777777
D.2f(m+M)
+(m+M)g
A.当F<12N时,A静止不动
17
2.(2020·全国Ⅱ)如图所示,一固定斜面上两个质量相同
B.当F=12N时,A相对B滑动
的小物块A和B紧挨着匀速下滑,A与B的接触面光滑,已知
C.当F=16N时,B受A的摩棕力等于4N
A与斜面之间的动摩棕因数是B与斜面之间动摩擦因数的2
D.当F=20N时,A相对B滑动
倍,斜面倾角为α.B与斜面之间的动摩擦因数是
()
题源4牛顿运动定律的理解(★★★★★)
B A
1.(2020·宁夏)一有固定斜面的小车在水平面上做直线运
动,小球通过细绳与车顶相连,小球某时刻正处于如图所示状态】
设斜面对小球的支持力为V,细绳对小球的拉力为T,关于此时
刻小球的受力情况,下列说法正确的是
()
·23·
3.(2019·海南)如图所示,一辆汽车A拉着装有集装箱的
拖车B,以速度01=30m/s进入向下倾斜的直车道.车道每
100m下降2m,为使汽车速度在s=200m的距离内减到℃2=
7777777777777元
10m/s,驾驶员必须刹车.假定刹车时地面的摩棕阻力是恒力,且
A.若小车向左运动,N可能为零
该力的70%作用于拖车B,30%作用于汽车A.已知A的质量
B.若小车向左运动,T可能为零
m1=2000kg,B的质量m2=6000kg.求汽车与拖车的连接处沿
C.若小车向右运动,N不可能为零
运动方向的相互作用力.取重力加速度g=10m/s.
D.若小车向右运动,T不可能为零
2.(2023·新课程标准)拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地
工具(如图)设拖把头的质量为m,拖杆质量可忽略;拖把头与
●XQ●Q】
地板之间的动摩擦因数为常数以,重力加速度为g,某同学用该
拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向
的夹角为日.
(1)若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小:
(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推
力与此时地板对拖把的正压力的比值为入,已知存在一临界角
日。,若≤。,则不管沿拖杆方向的推力多大,都不可能使拖把从
静止开始运动,求这一临界角的正切tan8。.
拖杆
拖把头
题源5用整体法与隔离法分析问题
(★★★★★)
1.(2019·北京)如图所示,光滑水平面上放置质量分别为
m和2m的四个木块,其中两个质量为m的木块间用一不可伸
长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是mg,现用水平拉力F
拉其中一个质量为2m的木块,使四个木块以同一加速度运动,
则轻绳对m的最大拉力为
()
2m
2m
7777777
777777777777777
A.3umg
B.3umg
5
C.3umg
2
D.3umg
·24·
2.(2022·海南)如图所示,水平地面上有一楔形物块a,其
4.如图所示,木板长L=1.6m,质量M=4.0kg,上表面光
斜面上有一小物块b,b与平行于斜面的细绳的一端相连,细绳
滑,下表面与地面间的动摩擦因数为4=0.4.质量m=1.0kg的
的另一端固定在斜面上.a与b之间光滑,a和b以共同速度在地
小滑块(视为质点)放在木板的右端,开始时木板与物块均处于
面轨道的光滑段向左运动,当它们刚运行至轨道的粗糙段时
静止状态,现给木板以向右的初速度,取g=10m/s2,求:
(1)木板所受摩擦力的大小:
(2)使小滑块不从木板上掉下来,木板初速度的最大值
a
右
mminzomm
M
i4aaaaananaaaaan
A.绳的张力减小,b对a的正压力减小
B.绳的张力增加,斜面对b的支持力增加
C.绳的张力减小,地面对a的支持力增加
D.绳的张力增加,地面对a的支持力减小
3.(2023·山东)如图所示,在高出水平地面h=1.8m的光
滑平台上放置一质量M=2kg、由两种不同材料连接成一体的
薄板A,其右段长度11=0.2m且表面光滑,左段表面粗糙,在A
最右端放有可视为质点的物块B,其质量m=1kg.B与A左段
间动摩擦因数μ=0.4.开始时二者均静止,现对A施加F=20N
水平向右的恒力,待B脱离A(A尚未露出平台)后,将A取走.
B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x=1.2m(取
g=10m/s2).求:
(1)B离开平台时的速度B;
(2)B从开始运动到刚脱离A时,B运动的时间tB和位
移xB;
(3)A左端的长度l.
·25·
2.如图甲所示,质量=2kg的物体静止在水平面上,物
题源6结合图象研究问题(★★★)
体跟水平面间的动摩棕因数u=0.20.从t=0时刻起,物体受到
1.在研究摩擦力特点的实验中,将木块放在足够长的静止
一个水平力F的作用而开始运动,前8s内F随时间t变化的规
水平木板上如图甲所示,用力沿水平方向拉木块,使拉力F从0
律如图乙所示,g承10m/s2,求:
开始逐渐增大.经实验绘制出摩棕力F,随拉力F的变化图象,
(1)8s内物体的位移:
如图乙所示.已知木块质量为0.78kg。
(2)在图丙的坐标系中画出物体在前8s内的0-t图象.
(1)求木块与长木板间的动摩擦因数:
AFN
(2)若木块在与水平方向成9=37°角斜向右上方的恒定拉
10
力F‘作用下,以a=2.0m/s2的加速度从静止开始做匀加速直
线运动,如图丙所示,则F'为多大?(取sin37°=0.6,cos37°=
4
0.8)
8 is
◆FN
-10
出
4.00--
777777777777777777777
777777777777777777777777
甲
甲
2.00
v/(m-s)
1.00
12
10
777777777777777777777
4.00
8.00FN
丙
乙
12345678ts
丙
题源7超重、失重问题(★★)
1.(2019·山东)下列实例属于超重现象的是
A,汽车驶过拱形桥顶端
B.荡秋千的小孩通过最低点
C,跳水运动员被跳板弹起,离开跳板向上运动
D.火箭点火后加速升空
2.(2019·海南)游乐园中,游客乘坐能加速或减速运动的
升降机,可以体会超重或失重的感觉,下列描述正确的是()
A.当升降机加速上升时,游客是处在失重状态
B.当升降机减速下降时,游客是处在超重状态
C.当升降机减速上升时,游客是处在失重状态
D.当升降机加速下降时,游客是处在超重状态
·26·