整體法與隔離法應(yīng)用練習(xí)題_第1頁(yè)
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1、整體法與隔離法應(yīng)用練習(xí)題1、 如圖所示,質(zhì)量為2m的物塊A與水平地面的摩擦可忽略不計(jì),質(zhì)量為m的物塊B與地面的摩擦系數(shù)為在已知水平推力F的作用下,A、B作加速運(yùn)動(dòng).A對(duì)B的作用力為_(kāi)答案: 2、如圖所示,在光滑水平面上放著兩個(gè)物體,質(zhì)量m2=2m1,相互接觸面是光滑的,與水平面的夾有為。用水平力F推m1,使兩物體一起做加速運(yùn)動(dòng),則兩物體間的相互作用力的大小是_。解:取A、B系統(tǒng)為研究對(duì)像F=(m1m2)a=3m1a 取m2為研究對(duì)像Nx=Nsin=m2a =3、如右圖所示,斜面傾角為,連接體A和B的質(zhì)量分別為,用沿斜面向上的力F拉B使它們一起沿斜面向上運(yùn)動(dòng),設(shè)連接A,B的細(xì)繩上的張力為T(mén),則(

2、1)若它們勻速沿斜面向上運(yùn)動(dòng),F(xiàn):T= ,(2)若它們勻加速沿斜面向上運(yùn)動(dòng),F(xiàn):T= 。答案: 4、質(zhì)量分別為m和M的物體疊放在光滑水平桌面上,A受恒力F1的作用,B受恒力F2的作用,二力都沿水平向,且F1F2,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中A、B二物體保持相對(duì)靜止,物體B受到的摩擦力大小為_(kāi),方向?yàn)開(kāi)。F1 2F答案:;水平向左。 5、如圖所示,兩個(gè)木塊1、2中間夾一根輕彈簧放在光滑水平面上靜止。若用大小不變的水平推力F先后分別向右推1木塊和向左推2木塊,發(fā)現(xiàn)兩次彈簧的形變量之比為ab,則木塊1、2的質(zhì)量之比為_(kāi)。答案:ba ABv6、質(zhì)量不等的A、B兩物體,用細(xì)線相連,跨過(guò)一個(gè)定滑輪,如下圖所示,兩物體與桌面

3、的縻擦系數(shù)均為0.4。已知在圖示情況下,A、B一起作勻速運(yùn)動(dòng)。試問(wèn)如果A、B兩物體的位置互換,它們的運(yùn)動(dòng)情況如何?若是加速運(yùn)動(dòng),求它們的加速度是多大?(設(shè)細(xì)線質(zhì)量、空氣阻力和滑輪摩擦均不計(jì),g=10米/秒2)答案:解:A在桌面上時(shí)恰好A、B一起做勻速運(yùn)動(dòng),有:mBg=mAg得:mB=mA(1)A、B換位后,設(shè)一起運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a,有mAg-mBg=(mA+mB)a(2)a=6(m/s2)7、質(zhì)量為m的物體A放在傾角為=37的斜面上時(shí),恰好能勻速下滑?,F(xiàn)用細(xì)線系住物體A,并平行于斜面向上繞過(guò)光滑的定滑輪,另一端系住物體B,物體A恰好能沿斜面勻速上滑。求物休B的質(zhì)量。(sin37=0.6 ,

4、cos37=0.8)答案:解:當(dāng)物體A沿斜面勻速下滑時(shí),受力圖如圖甲(1分)沿斜面方向的合力為0 f=mgsin (3分)當(dāng)物體A沿斜面勻速上滑時(shí),受力圖如圖乙(1分)A物體所受摩擦力大小不變,方向沿斜面向下(1分)沿斜面方向的合力仍為0 TA=f+mgsin(2分)對(duì)物體B TB= mBg (1分)由牛頓第三定律可知 TA= TB (1分)由以上各式可求出 mB=1.2m (2分)8、如圖所示,兩個(gè)用輕線相連的位于光滑水平面上的物塊,質(zhì)量分別為m1和m2,拉力F1和F2方向相反,與輕線沿同一水平直線,且F1F2。試求在兩個(gè)物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕線的拉力T。答案:設(shè)兩物塊一起運(yùn)動(dòng)的加速度為a,則有

5、F1F2=(m1+m2)a 根據(jù)牛頓第二定律,對(duì)質(zhì)量為m1的物塊有 F1T=m1a 由、兩式得 9、如圖所示,質(zhì)量相等的兩物塊用細(xì)線連接,在豎直方向的力F1、F2的作用下,向上做勻加速運(yùn)動(dòng),求兩物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中細(xì)線的拉力T.設(shè)兩物塊一起運(yùn)動(dòng)的加速度為a,則有F1-F2-2mg=2ma (3分)對(duì)下面物塊有:T-mg-F2=ma (3分)解得: (2分)10、如圖所示,光滑水平面上物體A置于物體B上,2mA=mB,A受水平恒力F,B受水平恒力F2,F(xiàn)1與F2方向相同,但F1F2時(shí),有方向向右 (2分)當(dāng)2F1=F2時(shí),f=0 (1分) 當(dāng)2F1F2時(shí),方向向左 (2分)1.()如圖6所示,質(zhì)量為

6、M的框架放在水平地面上,一輕彈簧上端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球,小球上下振動(dòng)時(shí),框架始終沒(méi)有跳起.當(dāng)框架對(duì)地面壓力為零瞬間,小球的加速度大小為圖6A.g B. g C.0 D. g圖72.()如圖7所示,A、B兩小球分別連在彈簧兩端,B端用細(xì)線固定在傾角為30的光滑斜面上,若不計(jì)彈簧質(zhì)量,在線被剪斷瞬間,A、B兩球的加速度分別為A.都等于B. 和0C.和0D.0和 圖83.()如圖8,質(zhì)量為m的物體A放置在質(zhì)量為M的物體B上,B與彈簧相連,它們一起在光滑水平面上做簡(jiǎn)諧振動(dòng),振動(dòng)過(guò)程中A、B之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng),設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k,當(dāng)物體離開(kāi)平衡位置的位移為x時(shí),A、B間摩擦力的大小等于A.0B.kC.

7、()kD.()k1.D 2.D 3.D6一條不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)質(zhì)量可忽略不計(jì)的定滑輪,繩的一端系一質(zhì)量m15kg的重物重物靜止于地面上,有一質(zhì)量m110kg的猴子,從繩的另一端沿繩向上爬,如圖所示,不計(jì)滑輪摩擦,在重物不離開(kāi)地面的條件下,猴子向上爬的最大加速度為(g取10m/s2)()A25m/s2 B5m/s2C10m/s2 D15m/s2【解析】重物剛要離開(kāi)地面時(shí),繩子上的拉力FTmg150N,猴子與繩子間的靜摩擦力的大小FfFT150N,對(duì)猴子應(yīng)用牛頓第二定律有Ffm1gm1a,解得a5m/s2.【答案】B例1 一列質(zhì)量為103t的列車(chē),機(jī)車(chē)牽引力為3.5105N,運(yùn)動(dòng)中所受阻力為車(chē)重的

8、0.01倍。列車(chē)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),速度變?yōu)?80km/h需多少時(shí)間?此過(guò)程中前進(jìn)了多少千米?(g取10m/s2)解析 本例是根據(jù)受力情況求運(yùn)動(dòng)情況。列車(chē)總質(zhì)量m=103t=106kg,總重力G=mg=10610N=107N。運(yùn)動(dòng)中所受阻力F=0.01G=0.01107N=1105N。設(shè)列車(chē)勻加速的加速度為a由牛頓第二定律得F合=F牽-F=ma,則列車(chē)的加速度為列車(chē)由靜止加速到vt=180km/h=50m/s所用的時(shí)間為此過(guò)程中列車(chē)的位移為例2 質(zhì)量為10g的子彈,以300m/s的水平速度射入一塊一塊堅(jiān)直固定的木板,把木板打穿,子彈穿出的速度為200m/s,板厚10,求子彈對(duì)木板的平均

9、作用力。解析 本例已知運(yùn)動(dòng)情況求受力情況。先由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求加速度,再由牛頓第二定律求平均作用力。用公式計(jì)算時(shí),用國(guó)際單位制表示物理量單位。以子彈為研究對(duì)象,取v0方向?yàn)檎较颍李}意:v0=300m/s,vt=200m/s,s=10=0.10m,m=10g=1010-5kg。子彈穿過(guò)木板過(guò)程中可看做勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度為a,由有負(fù)號(hào)表示加速度方向與初速度方向相反。設(shè)木板對(duì)子彈的平均作用力為F,據(jù)牛頓第二定律有F=ma=1010-3(-2.5105)N=-2.5103N負(fù)號(hào)表示平均阻力的方向與初速度方向相反。由牛頓第三定律,子彈對(duì)木板的平均作用力F與木板對(duì)子彈的平均作用力F是作用力與反作用力。故F

10、=-F=2.5103N例3 如圖a表示,AC,BC為位于堅(jiān)直平面內(nèi)的兩根光滑細(xì)桿,A,B,C三點(diǎn)恰位于同一圓周上,C為該圓周的最低點(diǎn),a,b為套在細(xì)桿上的兩個(gè)小環(huán),當(dāng)兩環(huán)同時(shí)從A、B點(diǎn)自靜止開(kāi)始下滑,則A環(huán)a將先到達(dá)點(diǎn)CB環(huán)b將先到達(dá)點(diǎn)CC環(huán)a,b同時(shí)到達(dá)點(diǎn)CD由于兩桿的傾角不知道,無(wú)法判斷解析 根據(jù)環(huán)的受力情況由牛頓第二定律判斷運(yùn)動(dòng)情況。環(huán)受力如圖b所示,正交分解后可得環(huán)所受合外力為F合=mgsin,由牛頓第二定律F合=ma得,a=gsin。設(shè)圓半徑為R,由圖中幾何關(guān)系可得細(xì)桿長(zhǎng)度為L(zhǎng)=2Rsin,則小環(huán)沿桿由靜止勻加速下滑,根據(jù)動(dòng)力學(xué)公式L=得2Rsin=所以可見(jiàn)小環(huán)沿細(xì)桿下滑所需時(shí)間與桿

11、的傾斜程度無(wú)關(guān)。故選C。例4 質(zhì)量為60kg的人站在升降機(jī)的體重計(jì)上,當(dāng)升降機(jī)做以下各運(yùn)動(dòng)時(shí),體重計(jì)的示數(shù)是多少?(g=10m/s2)(1)升降機(jī)勻速上升;(2)升降機(jī)以5m/s2加速度加速上升;(3)升降機(jī)以5m/s2加速度減速上升;(4)升降機(jī)自由下落。解析 體重計(jì)示數(shù)表示人對(duì)體重計(jì)的壓力,這個(gè)壓力和體重計(jì)對(duì)人的支持力是一對(duì)作用力和反作用力。要求體重計(jì)示數(shù),需求出人對(duì)體重計(jì)的壓力,由牛頓第二定律不難求出該力。以人為研究對(duì)象,人受重力mg,方向堅(jiān)直向下,支持力FN,方向堅(jiān)直向上。(1)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度a=0,由FN-mg=0得FN-mg=600N由牛頓第三定律可知,體重計(jì)示數(shù)為600N。(

12、2)因F合方向與加速度方向一致,故有FN-mg=maFN=m(g+a)=900N由牛頓第三定律可知體重計(jì)示數(shù)為900N(3)升降機(jī)勻減速上升時(shí),因加速度方向向下,合外力向下。由mg-FN=ma得F=m(g-a)=300N同理,由牛頓第三定律得體重計(jì)示數(shù)為300N(4)升降機(jī)自由正落時(shí),加速度方向向下。a=g由mg-FN=ma,得FN=0可見(jiàn)體重計(jì)示數(shù)為零。10、如圖所示,傳送帶與地面傾角為,AB的長(zhǎng)度為16m,傳送帶以10ms的速度轉(zhuǎn)動(dòng),在傳送帶上端A無(wú)初速度地放一個(gè)質(zhì)量為05 kg的物體,它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為05,求物體從A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間可能為(sin37=06,cos37=08

13、,g=10ms)( )A2.1s B. 2.0s C.1.8s D.4.0S 10、BD12、如圖所示,水平傳送帶A、B兩端相距S3.5m,工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1。工件滑上A端瞬時(shí)速度VA4 m/s,達(dá)到B端的瞬時(shí)速度設(shè)為vB。(1)若傳送帶不動(dòng),vB多大?(2)若傳送帶以速度v(勻速)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),vB多大?(3)若傳送帶以速度v(勻速)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),vB多大?12、【解析】(1)傳送帶不動(dòng),工件滑上傳送帶后,受到向左的滑動(dòng)摩擦力(Ff=mg)作用,工件向右做減速運(yùn)動(dòng),初速度為VA,加速度大小為aglm/s2,到達(dá)B端的速度.(2)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),工件滑上傳送帶后,受到向左的滑動(dòng)

14、摩擦力仍為Ff=mg ,工件向右做初速VA,加速度大小為ag1 m/s2減速運(yùn)動(dòng),到達(dá)B端的速度vB=3m/s.(3)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),根據(jù)傳送帶速度v的大小,由下列五種情況:若vVA,工件滑上傳送帶時(shí),工件與傳送帶速度相同,均做勻速運(yùn)動(dòng),工件到達(dá)B端的速度vB=vA若v,工件由A到B,全程做勻加速運(yùn)動(dòng),到達(dá)B端的速度vB= m/s.若vVA,工件由A到B,先做勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度增加到傳送帶速度v時(shí),工件與傳送帶一起作勻速運(yùn)動(dòng)速度相同,工件到達(dá)B端的速度vB=v.若v時(shí),工件由A到B,全程做勻減速運(yùn)動(dòng),到達(dá)B端的速度若vAv,工件由A到B,先做勻減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度減小到傳送帶速度v時(shí),工件與傳

15、送帶一起作勻速運(yùn)動(dòng)速度相同,工件到達(dá)B端的速度vBv。24(18分)質(zhì)量的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在水平恒力F作用下,從水平面上A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)一段距離撤去該力,物塊繼續(xù)滑行停在B點(diǎn),已知A、B兩點(diǎn)間的距離,物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù),求恒力F多大。()24設(shè)撤去力F前物塊的位移為,撤去力F時(shí)物塊速度為,物塊受到的滑動(dòng)摩擦力 對(duì)撤去力F后物塊滑動(dòng)過(guò)程應(yīng)用動(dòng)量定理得由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得 對(duì)物塊運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理由以上各式得 代入數(shù)據(jù)解得F=15N22如圖19-18所示,質(zhì)量M=10千克的木楔ABC靜置于粗糙水平地面上,滑動(dòng)摩擦系數(shù)=0、02。在木楔的傾角為30的斜面上,有一質(zhì)量m=1、0千克的

16、物塊由靜止開(kāi)始沿斜面下滑。當(dāng)滑行路程s=1、4米時(shí),其速度v=1、4米/秒。在這過(guò)程中木楔沒(méi)有動(dòng),求地面對(duì)木楔的摩擦力的大小和方向。(重力加速度取g=10米/秒)23為了安全,在公路上行駛的汽車(chē)之間應(yīng)保持必要的距離,已知某高速公路的最高限速為120 km/h假設(shè)前方車(chē)輛突然停止,后車(chē)司機(jī)從發(fā)現(xiàn)這一情況;經(jīng)操縱剎車(chē),到汽車(chē)開(kāi)始減速所經(jīng)歷的時(shí)間(即反應(yīng)時(shí)間)t0.50s,剎車(chē)時(shí)汽車(chē)受到阻力的大小f 為汽車(chē)重力的0.40倍該高速公路上汽車(chē)間的距離廳至少應(yīng)為多少?取重力加速度g10m/s222由勻加速運(yùn)動(dòng)的公式v2v02+2as,得物塊沿斜面下滑的加速度為:av2/(2s)1、42/(21、4)0、7

17、m/s2由于a900。當(dāng)系統(tǒng)共同水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí),不計(jì)摩擦,則( )BAC圖 5A球?qū)B板的壓力可能大于mg B球?qū)B板的壓力可能小于或等于mg C對(duì)BC板的壓力可能為零 D球?qū)C板的壓力可能大于mg11在探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,測(cè)量長(zhǎng)度的工具是:_,精度是_ mm,測(cè)量時(shí)間的工具是_,測(cè)量質(zhì)量的工具是_。12某同學(xué)在加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,測(cè)得小車(chē)的加速度a和拉力F的數(shù)據(jù)如右表所示(1)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖上作出a F圖象(2)圖像的斜率的物理意義是_(3)圖像(或延長(zhǎng)線)與F軸的截距的物理意義是_(4)小車(chē)和砝碼的總質(zhì)量為 _ kg13認(rèn)真閱讀下面的文字,回答問(wèn)題

18、??茖W(xué)探究活動(dòng)通常包括以下環(huán)節(jié):提出問(wèn)題,作出假設(shè),制定計(jì)劃,搜集證據(jù),評(píng)估交流等一組同學(xué)研究“運(yùn)動(dòng)物體所受空氣阻力與運(yùn)動(dòng)速度關(guān)系”的探究過(guò)程如下:A有同學(xué)認(rèn)為:運(yùn)動(dòng)物體所受空氣阻力可能與其運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)B他們計(jì)劃利用一些“小紙杯”作為研究對(duì)象,用超聲測(cè)距儀等儀器測(cè)量“小紙杯”在空中直線下落時(shí)的下落距離、速度隨時(shí)間變化的規(guī)律,以驗(yàn)證假設(shè)C在相同的實(shí)驗(yàn)條件下,同學(xué)們首先測(cè)量了單只“小紙杯”在空中下落過(guò)程中不同時(shí)刻的下落距離,將數(shù)據(jù)填入下表中,圖(a)是對(duì)應(yīng)的位移 一 時(shí)間圖線然后將不同數(shù)量的“小紙杯”疊放在一起從空中下落,分別測(cè)出它們的速度 一 時(shí)間圖線,如圖(b)中圖線 l、2、3、4、5所示D同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納后,證實(shí)了他們的假設(shè)回答下列提問(wèn):(1) 與上述過(guò)程中A、C 步驟相應(yīng)的科學(xué)探究環(huán)節(jié)分別是_、_(2) 圖(a)中的AB段反映了運(yùn)動(dòng)物體在做_運(yùn)動(dòng),表中 X 處的值為_(kāi)(3) 圖(b)中各條圖線具有共同特點(diǎn),“小紙杯”在下落的開(kāi)始階段做_運(yùn)動(dòng),最后“小紙杯”做_ 運(yùn)動(dòng)(4) 比較圖(b

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