- 牛顿运动定律的应用-连接体
- 共42题
3.倾角为的光滑斜面C固定在水平面上,将两物体A、B叠放在斜面上,且同时由静止释放,若A、B的接触面与斜面平行,则下列说法正确的是( )
正确答案
解析
A、同时释放两物体时,对两物体的整体,根据牛顿第二定律可知:,解得a=gsinθ,AB之间保持相对静止,选项A错误,D正确;
B、根据牛顿定律,对斜面及AB整体,在竖直方向:,解得,,选项B错误;
C、对物体A:,解得f=0,故物体A、B之间的动摩擦因数可能为零,选项C错误。
考查方向
牛顿第二定律的应用
解题思路
正确选择研究对象,灵活运用整体及隔离法,根据牛顿定律列出方程进行讨论
易错点
几个物体叠加在一起,也就是连接体问题,要用整体法。
教师点评
此题是关于牛顿第二定律的应用问题;关键是能正确选择研究对象,灵活运用整体及隔离法,根据牛顿定律列出方程进行讨论;此题还可以用超重和失重的知识讨论选项B.
知识点
5.如图所示,木块A、B分别重50N和60N,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.24。夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m。系统置于水平地面上静止不动。现用水平力F作用在木块B上,则( )
正确答案
解析
A.弹簧弹力为:对于木块A与地面间的最大静摩擦力为:; B木块与地面间的最大静摩擦力为:;用F=1N的水平拉力作用在木块B上,木块B受弹簧向右的弹力为8N.拉力为1N,共9N,小于最大静摩擦力,故静摩擦力为9N,方向向左,故A正确,
B.木块A受到向左的弹力为8N,小于最大静摩擦力,故A不动,故静摩擦力为8N,方向向右,故B错误;
C. 若木块A、B能一起保持匀速运动,由平衡条件可得,故C错误;
D. 若木块A、B能一起保持匀速运动,以A为研究对象,由平衡条件得,解得,故D正确;
考查方向
解题思路
先求出两个物体与地面间的最大静摩擦力,当受力条件发生变化时,判断出物体的运动状态,依据二力平衡的知识求解出静摩擦力的大小,当物体相对地面滑动时,为滑动摩擦力,结合整体、隔离方法求解。
易错点
静摩擦力大小的计算,滑动摩擦力的计算,物体相对地面运动状态的判断。
知识点
如图,质量为M的缆车车厢通过悬臂固定悬挂在缆绳上,车厢水平底板放置一质量为m的货物,在缆绳牵引下货物随车厢一起斜向上加速运动。若运动过程中悬臂和车厢始终处于竖直方向,重力加速度大小为g,则
正确答案
解析
在缆绳牵引下货物随车厢一起斜向上加速运动。则货物m的合外力在斜向上方,则车厢对货物的力和货物自身重力合力在斜向上方向上,则车厢对货物的作用力大于mg,且方向与水平方向的夹角比缆绳的水平角度要大,则A、B都不对。悬臂对车厢的作用力,同理对M-m系统而言可知,大于(M+m)g,故C正确,D错误。
考查方向
1、加速运动中的物体受力分析。
2、整体受力分析和系统内部受力分析的考查。
解题思路
1、在缆绳牵引下货物随车厢一起斜向上加速运动,则可先分析M-m系统地受力,判定悬臂对系统地外力作用。
2、在对m单独受力分析,分析车厢对货物m的外力。
易错点
混淆相对静止的查考物体
知识点
16.如图,质量为M的缆车车厢通过悬臂固定悬挂在缆绳上,车厢水平底板放置一质量为m的货物,在缆绳牵引下货物随车厢一起斜向上加速运动。若运动过程中悬臂和车厢始终处于竖直方向,重力加速度大小为g,则
正确答案
解析
在缆绳牵引下货物随车厢一起斜向上加速运动。则货物m的合外力在斜向上方,则车厢对货物的力和货物自身重力合力在斜向上方向上,则车厢对货物的作用力大于mg,且方向与水平方向的夹角比缆绳的水平角度要大,则A、B都不对。悬臂对车厢的作用力,同理对M-m系统而言可知,大于(M+m)g,故C正确,D错误。
考查方向
1、加速运动中的物体受力分析。
2、整体受力分析和系统内部受力分析的考查。
解题思路
1、在缆绳牵引下货物随车厢一起斜向上加速运动,则可先分析M-m系统地受力,判定悬臂对系统地外力作
2、在对m单独受力分析,分析车厢对货物m的外力。
易错点
混淆相对静止的查考物体
知识点
14,7,5,5,2,4,1,()。
A.-4
B.-3
C.3
D.4
正确答案
D
解析
[解析] 本题为分组数列。 由此可知,空缺项应为1×4=4,故选D。
3.大家知道,在环绕地球运动的航天器是处于完全失重的状态,不能利用天平称量物体的质量。当力一定时,物体的质量越大,加速度就越小,根据牛顿第二定律能得出物体的质量。如图所示,已知标准物A 的质量为m1,连接在标准物A 前后的力学传感器的质量均为m2,待测质量的物体B 连接在后传感器上,在某一外力作用下整体在空间站内的桌面上运动,稳定后前后传感器的读数分别为F1、F2,由此可知待测物体B 的质量为( )
正确答案
解析
对A、B和传感器组成的系统由牛顿第二定律有:F1=(m1+m2+mB)a,再对B物体由牛顿第二定律有:F2=mBa,两式联立可以解得mB=,C选项正确。
考查方向
解题思路
1、对A、B和传感器组成的系统由牛顿第二定律求出整体的加速度;
2、对B物体隔离列牛顿第二定律,上面两步联立求解B物体的质量
易错点
传感器的读数即为力的大小,先整体后隔离
知识点
17.如图,一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑,A与B的接触面光滑。已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍,斜面倾角为α。下滑过程中A、B间弹力的大小为
正确答案
解析
因为A和B均匀速下滑,故A、B均受力平衡;设A与斜面之间的动摩擦因素为2μ,A、B之间弹力为FAB,根据A在沿斜面方向上受力平衡有:2mgμcosα=FAB+mgsinα,根据B在沿斜面方向上受力平衡有:mgμcosα+FAB=mgsinα,联立两式解得:FAB=,故选B。
考查方向
1、考查物体匀速运动的条件:受力平衡。
2、考查斜面上物体的受力平衡分析及计算。
解题思路
1、抓住题中“匀速下滑”字眼,得到物体受力平衡的信息。
2、分别对A、B进行受力分析,写出与A、B间弹力有关的平衡方程式,根据平衡方程式解得答案。
易错点
1、对A、B之间的力分析不透彻。
2、容易忽略“匀速下滑”的条件。
知识点
19.如图所示,某同学不慎将圆柱形木塞(木塞的中心有一小孔)卡于圆柱 形金属筒的靠近封闭端底部的位置,为了拿出木塞,该同学将金属筒倒立过来(开 口端向下),使其由静止开始沿竖直方向向下做加速运动(加速度值大于重力加 速度值),此过程中木塞始终相对金属筒静止,当金属筒速度达到一定值时,金 属筒的开口端撞击到桌面,且其速度立即减为零。此后木塞沿金属筒壁继续竖直 向下运动,木塞运动到金属筒口边缘时速度恰好减为零。若木塞与金属筒壁的摩 擦因数处处相等,则关于金属筒从静止开始运动至木塞运动到金属筒口边缘速度 减为零的运动过程,下列说法中正确的是
正确答案
解析
AC、木塞相对金属筒静止时,由于加速度大于重力,故静摩擦力向下,摩擦力做正功;木塞相对于金属筒向下时,动摩擦力向上,摩擦力做负功,故AC错误;
B、当金属筒的速度减为零后,木塞相对于金属筒向下运动,此时动能最大,B正确;
D、初始阶段,由于加速度大于重力加速度,可知外力一定向下,对系统做正功,所以研究整个过程,重力势能的减少与外力做功之和等于摩擦生热,D错误。
考查方向
解题思路
木塞相对金属筒静止时,由于加速度大于重力,故静摩擦力向下,摩擦力做正功;当金属筒的速度减为零后,木塞相对于金属筒向下运动,此时动能最大;初始阶段,由于加速度大于重力加速度,可知外力一定向下,对系统做正功,所以研究整个过程,重力势能的减少与外力做功之和等于摩擦生热。
易错点
木塞相对金属筒静止时,由于加速度大于重力加速度,可知外力一定向下。
知识点
19.如图所示,光滑水平面上放置着四个相同的木块,其中木块B与C之间用一轻弹簧相连,轻弹簧始终在弹性限度内。现用水平拉力F拉B木块,使四个木块以相同的加速度一起加速运动,则以下说法正确的是( )
正确答案
解析
选整体为研究对象,根据牛顿第二定律解得,方向向右,隔离选取A、D木块为研究对象,根据牛顿第二定律,方向水平向右,所以BC正确;一起加速过程中,C木块受到五个力的作用,所以A错误;当F撤去瞬间,弹簧弹力不变, D木块所受静摩擦力的大小和方向都不变,A木块所受静摩擦力的方向变为水平向左,D项错误。本题选BC。
考查方向
解题思路
1、先整体法可得四个物块具有向右的加速度,再隔离法确定AD的受力
2、当F撤去瞬间,对A、D木块进行隔离受力分析。
易错点
1、研究对象选取的易出错。
2、撤去力的瞬间弹簧弹力不能突变
知识点
2.如图,质量都是m的物体A、B用轻质弹簧相连,A用轻绳和电梯相连接,开始时A、B和电梯一起向上做a=2m/s2的匀加速直线运动,某时刻轻绳突然断开,则该时刻物体B的加速度大小是(g=10m/s2):( )
正确答案
解析
由于轻绳在断开瞬间,由于惯性A、B的运动状态还来不及发生改变,所以弹簧还没有来得及发生形变,所以在这瞬间,弹力不变,因此可知断开前后,B物体的受力大小,方向均不变,所以B物体的加速度大小,方向都不变,B答案正确。
考查方向
解题思路
首先要判断弹力有没有发生改变,然后利用牛顿第二定律判断加速度
易错点
轻绳断开瞬间,弹簧的弹力还来不及发生改变
知识点
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