- 牛顿运动定律的应用-连接体
- 共42题
13.水平地面上有质量分别为m和4m的物A和B,两者与地面的动摩擦因数均为μ。细绳的一端固定,另一端跨过轻质动滑轮与A相连,动滑轮与B相连,如图所示。初始时,绳出于水平拉直状态。若物块Z在水平向右的恒力F作用下向右移动了距离s,重力加速度大小为g。求
(1)物块B客服摩擦力所做的功;
(2)物块A、B的加速度大小。
正确答案
(1)物块A移动了距离s,则物块B移动的距离为
①
物块B受到的摩擦力大小为
②
物块B克服摩擦力所做的功为
③
(2)设物块A、B的加速度大小分别为aA、aB,绳中的张力为T。有牛顿第二定律得
④
⑤
由A和B的位移关系得
⑥
联立④⑤⑥式得
⑦
⑧
评分参考:第(1)问3分,①②③式各1分;第(2)问6分,④⑤式各1分,⑥式2分,⑦⑧式各1
知识点
7.如图甲所示,水平面上固定一个倾角为θ的光滑足够长斜面,斜面顶端有一光滑的轻质定滑轮,跨过定滑轮的轻细绳两端分别连接物块A和B(可看作质点),开始A、B离水平地面的高度H=0.5m,A的质量m0=0.8kg。当B的质量m连续变化时,可以得到A的加速度变化图线如乙图所示,图中虚线为渐近线,设加速度沿斜面向上的方向为正方向,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是( )
正确答案
解析
A、系统运动过程中,除机械能外无其它形式的能量出现,机械能也不会减少,所以系统的机械能守恒,故A正确;
B、当m=0.4kg时,a=0,所以对B有:F=mg,对A有:m0gsinθ=F,解得 θ=30°.故B正确;
C、根据牛顿第二定律得:
对B有:mg﹣F=ma;对A有:F﹣m0gsinθ=m0a
得:a=g
当m→∞时,a0=g,故C正确;
D、AB的加速度大小 a=g=4m/s2
B着地时的速度:v==2m/s
接着A作匀减速直线运动,到速度为零时到达最高点,
由机械能守恒得 m0gh1=
得:A上升的高度 h1==0.2m
故A距离水平面最大高度 hm=H+Hsin30°+h1=0.95m,故D错误.
考查方向
解题思路
系统运动过程中,只有重力做功,系统机械能守恒.由图乙可知,当m=0.4kg时,二者的加速度是0,将这一数据代入对A与B的受力分析即可求出斜面的倾角;
根据系统机械能守恒求出A物块到达地面时的二者的速度大小.根据A物块到达地面时的速度,结合速度位移公式求出A继续上升的高度,从而得出A离地面的最大高度.
易错点
通过斜面模型考查共点力的平衡与牛顿运动定律的综合应用,对物体进行正确的受力分析和运动过程分析是解答的关键
知识点
8.如图所示,弹簧一端固定,另一端栓接一物块A,物块与A接触但不粘连,A.B放在水平地面上.平面的右端与固定的斜面平滑连接于O点,设物块经过O点时无动能损失.两物块与水平面及斜面之间的动摩擦因数处处相等,用力向左推B压缩弹簧,释放后B滑上斜面的最高点为P.如果其它条件不变,减小斜面的倾角,B滑到斜面的最高点为Q,下列判断正确的是( )
正确答案
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
15.如图所示,质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜面B上,现用大小均为F,方向相反的水平力分别推A和B,它们均静止不动,则( )
正确答案
解析
把A、B看成一个整体,水平方向的力不会影响竖直方向的力,D错。两个F为一对平衡力,B与地之间可不存在摩擦力,A错。对A物体,摩擦力是因为A相对于B有相对滑动的趋势,如果作用于A上的F在斜面上的分力刚好等于A物体重力沿斜面的分力,则物体就没有下滑的趋势,摩擦力不存在,B正确。
考查方向
整体法与隔离法
解题思路
对不同的情况分别使用整体法与隔离法
易错点
不会巧妙的使用整体法与隔离法
知识点
16.如图所示,固定斜面的倾角θ=30°,物体A与斜面之间的动摩擦因数为μ=,轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于C点.用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B,滑轮右侧绳子与斜面平行,A的质量为4kg, B的质量为2kg,初始时物体A到C点的距离为L=1m.现给A、B一初速度v0=3m/s使A开始沿斜面向下运动,B向上运动,物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点.已知重力加速度为g=10m/s2,不计空气阻力,整个过程中,轻绳始终处于伸直状态。
求此过程中:
(1)物体A沿斜面向下运动时的加速度大小;
(2)物体A向下运动刚到C点时的速度大小;
(3)弹簧的最大压缩量和弹簧中的最大弹性势能.
正确答案
(1)a=2.5m/s2
(2)A和斜面间的滑动摩擦力f=2μmgcos θ,物体A向下运动到C点的过程中,根据能量关系有:v==2m/s.
(3)从物体A接触弹簧,将弹簧压缩到最短后又恰回到C点,对系统应用动能定理,
-f·2x=0-×3mv2,x=0-
=0.4m
弹簧从压缩最短到恰好能弹到C点的过程中,对系统根据能量关系有
Ep+mgx=2mgxsin θ+fx
因为mgx=2mgxsin θ所以Ep=fx==6J
解析
解析已在路上飞奔,马上就到!
知识点
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