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1、专题强化训练五 斜面模型中的综合应用各类问题-2021-2022学年高一物理精讲与精练高分突破考点专题系列(人教版2022必修第一册)-正文内容开始- 运动和力的关系 专题强化训练五:斜面模型中的综合应用各类问题 题型一:木块在光滑斜面上滑动 1(2021全国高一课时练习)如图所示,斜面c固定,重为G的物体a放在上表面水平的物体b上,沿光滑斜面c一起向下滑,则() Aa对b的压力小于G B若物体b上没有放物体a,物体b的加速度将增大 Ca受到的摩擦力方向水平向左 Da与b之间可能没有摩擦力的作用 2(2022新疆乌市八中高一月考)如图所示,斜面体质量为M,倾角为,置于水平地面上,当质量为m的小
2、木块沿斜面体的光滑斜面自由下滑时,斜面体仍静止不动,则() A斜面体受地面的支持力为 B斜面体受地面的支持力大于 C斜面体受地面的摩擦力为 D斜面体受地面的摩擦力为 3(2021全国高一)如图所示,一个物体从A点由静止出发分别沿三条光滑轨道到达,则() A物体到达点时的速度最大 B物体在三条轨道上的运动时间相同 C物体到达的时间最短 D物体在上运动的加速度最小 题型二:木块在粗糙斜面上滑动 4(2021河南范县第一中学高一月考)物块从斜面底端以初速度v0冲上足够长的倾角为的斜面,其加速度大小为a1;物块到达斜面最高点后又以加速度大小a2返回斜面底端。已知a1:a2=2:1,则物块与斜面间的动摩
3、擦因数为() AtanBcosCtanDcos 5(2021浙江浙江高一月考)如图所示,质量的滑块以的初速度沿倾角的斜面上滑,经恰 好滑行到最高点速度减为零。已知,则() A滑块上滑的最大位移 B滑块与斜面间动摩擦因数0.8 C滑块将一直静止在最高点 D滑块在上滑过程的中间位置瞬时速度大小为 6(2021浙江高一月考)如图所示,倾角的斜面与水平面在点平滑相连,一滑块从斜面上高处的点由静止开始下滑,最终停在点。已知滑块与接触面间的动摩擦因数均为,滑块经过点时速率不变,则滑块() A在段滑行的加速度大小为 B到达点处的速度大小为 C在段滑行的距离为 D在段和段的滑行时间之比为 题型三:物体在其他外
4、力作用上在斜面运动 7(2021浙江浙江高一月考)如图甲所示,质量为1kg的小物块以初速度=11m/s从=53的固定斜面底端先后两次滑上斜面,第一次对小物块施加一沿斜面向上的恒力F,第二次不施加力。图乙中的两条线段a,b分别表示施加力F和无F时小物块沿斜面向上运动的v-t图线,不考虑空气阻力,g=10m/s2,下列说法正确的是() A恒力F大小为1NB恒力F大小为5N C物块与斜面间动摩擦因数为0.6D物块与斜面间动摩擦因数为0.33 8(2022青海西宁北外附属新华联外国语高级中学有限公司高一期末)为了探究物体与斜面间的动摩擦因数,某同学进行了如下实验,取一质量为m的物体使其在沿斜面方向的推
5、力作用下向上运动,如图甲所示,通过力传感器得到推力随时间变化的规律如图乙所示,通过频闪照相处理后得出速度随时间变化的规律如图丙所示,若斜面足够长,斜面的倾角,取重力加速度,则下列结论不正确的是() A物体的质量为 B物体与斜面间的动摩擦因数为 C撤去推力F后,物体将做匀减速运动,最后不能静止在斜面上 D撤去推力F后,物体下滑时的加速度大小为 9(2021重庆高一期末)如图甲为利用位移传感器研究木块从静止开始沿斜面向下做匀加速运动的过程,图乙为相对应的木块下滑过程中前2秒的位移一时间(x-t)图象,若斜面倾角为=37且斜面足够长,取重力加速度g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.
6、8,下列说法中正确的是() A木块的加速度大小为6m/s2 B木块在t=1s时速度大小为2m/s C木块在前3s的位移大小为16m D木块与斜面间的动摩擦因数为=0.25 题型四:含在斜面上的连接体分析 10(2021江苏泰州中学高一期中)如图所示,细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定在倾角为的光滑斜面体顶端,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,小球始终静止在斜面上,小球受到细线的拉力 和斜面的支持力分别为(重力加速度为g)() A, B, C, D, 11(2021四川仁寿一中)如图所示,细线的一端固定在倾角为的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质
7、量为m的小球。则() A当滑块向左做匀速运动时,细线的拉力为0.5mg B当滑块以加速度a=g向左加速运动时,小球对滑块压力不为零 C若滑块以加速度a=g向左加速运动时,线中拉力为mg D当滑块以加速度a=2g向左加速运动时,线中拉力为 12(2021河南高一期末)如图所示,倾角为的固定光滑斜面上有两个质量均为m的物块A、B,劲度系数为k的轻质弹簧一端栓接在斜面底端的固定挡板上,另一端栓接物块A。物块B通过一根跨过定滑轮的细线与物块C相连,物块C的质量为,弹簧与细线均与所对应斜面平行。初始时,物块A、B相接触,静止在斜面上,用手托住物块C,使细线恰好伸直且无拉力,然后由静止释放物块C,当物块A
8、、B分离时,滑块C恰好落地,(重力加速度为g,不计滑轮质量及滑轮处阻力,忽略空气阻力,弹簧始终在弹性限度内)。则初始时弹簧的压缩量和物块A、B分离时弹簧弹力大小分别是() A,B,C,D, 题型五:斜面模型中临界条件问题 13(2022黑龙江哈师大附中高一期末)如图所示,质量为1kg的物体放置于倾角为37的斜面上,物体与斜面间动摩擦因数为0.5,现对物体施加水平的作用力F,重力加速度g取10m/s2,最大静摩擦近似等于滑动摩擦力。则为了使物体保持静止状态,F的大小范围是:() A2.5NF12.5NB2.5NFC NF20NDF20N 14(2022山西太原高一期末)为了安全,卡车运输卷材时常
9、用“V”形槽固定。如图,将“V”形槽简化为两光滑固定于卡车的斜面和,两斜面的倾角分别为30和60。质量为m的匀质圆筒状钢卷放在斜面上,当卡车沿平直公路行驶时,圆筒对斜面、压力的大小分别为F1和F2,则() A若卡车匀速运动,则F1=mg B若卡车匀速运动,则F1=F2 C若卡车加速运动,则F1和F2都可能大于mg D若卡车急刹车且F1减小为0时,F2=1.5mg 15(2022江苏泰州高一月考)一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶。在车厢底,一层油桶平整排列,相互紧贴并被牢牢固定。上一层只有一只桶C,自由地摆放在A、B之间,没有用绳索固定。桶C受到桶A和B的支持,和汽车一起保持静止,如图所示,下列
10、说法正确的是() A当汽车向左做加速运动时,A对C的支持力变大 B当汽车向左做加速运动时,加速度达到时,C将脱离A C汽车向左匀速运动时,速度越大,B对C的支持力越大 D当汽车向左做加速运动时,加速度达到时,C将脱离A 题型六:等时圆模型 16(2022河北巨鹿中学高一月考)如图所示,ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆,它们与水平面之间的夹角分别为90、60、30,a、b、c、d 位于同一圆周上, a点为圆周的最高点,d点为最低点。每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),三个滑环分别从 a、b、c处释放(初速度为0),用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间,用a1、a2、a
11、3依次表示各滑环沿杆下滑过程的加速度,则下列说法正确的是() At1t2t3 =321Bt1t2t3 =111 Ca1a2a3=321Da1a2a3=111 17(2021福建莆田第二十四中学高一期中)如图所示,PQ为圆的竖直直径,AQ、BQ、CQ为三个光滑斜面轨道,分别与圆相交于A、B、C三点现让三个小球(可以看作质点)分别沿着AQ、BQ、CQ轨道自端点由静止滑下到Q点,运动的平均速度分别为v1、v2和v3则有: Av2v1v3 Bv1v2v3 Cv3v1v2 Dv1v3v2 18(2021全国高一课时练习)如图所示,在竖直平面内建立直角坐标系xOy,该平面内有AM、BM、CM三条光滑固定轨
12、道,其中A、C两点处于同一个圆上,C是圆上任意一点,A、M分别为此圆与y、x轴的切点B点在y轴上且BMO60,O为圆心。现将a、b、c三个小球分别从A、B、C点同时由静止释放,它们将沿轨道运动到M点,如所用时间分别为tA、tB、tC,则tA、tB、tC大小关系是() AtAtCtB BtAtCtB CtAtCtB D由于C点的位置不确定,无法比较时间大小关系 强化训练专题 一、单选题 19(2021全国高一期末)如图所示,斜面c固定,重为G的物体a放在上表面水平的物体b上,沿光滑斜面c一起向下滑,则() Aa对b的压力小于GB若物体b上没有放物体a,物体b的加速度将增大 Ca受到的摩擦力方向水
13、平向左Da与b之间可能没有摩擦力的作用 20(2021浙江衢州高一期末)第24届冬奥会将于2022年2月在北京张家口举行。图为某运动员的滑雪训练过程,运动员沿倾斜直滑道由静止开始做匀加速直线运动,到达水平滑道后立即做匀减速直线运动,直至停止。若已知运动员滑雪过程的总路程和总时间,则可求解的物理量为() A加速阶段的加速度B最大速度 C减速阶段的阻力大小D斜坡倾角 21(2021湖北武汉睿升学校高一月考)如图所示,滑轮A可沿倾角为的足够长光滑轨道下滑,滑轮下用轻绳挂着一个重为G的物体B,下滑时,物体B相对于A静止,则下滑过程中不正确的是() AB的加速度为gsinB绳的拉力为Gsin C绳的方向
14、与斜面垂直D绳的拉力为Gcos 22(2022河南滑县高一期末)如图所示,为水平地面,为竖直墙壁,为光滑斜面。已知A、间距离为不变,点高度可调整,要使物体从点滑到点的时间最短,斜面的倾角应为() ABCD 23(2021浙江高一月考)如图,表面粗糙的斜面固定于水平面,滑块A、B叠放后一起冲上斜面,且始终保持相对静止。则滑块A、B一起沿斜面向上运动时,滑块A受力示意图正确的是() AB CD 24(2021河南驻马店高一期末)如图所示,一小箱子以初速度冲上光滑固定斜面,箱子中装有一苹果,在一起向上运动过程中,苹果与箱子保持相对静止,则苹果受到箱子对它的作用力方向是() A沿斜面向上B沿斜面向下C
15、竖直向上D垂直斜面向上 25(2021北京昌平高一期末)某游乐园有一个滑梯,现将该滑梯简化为静止在水平地面上倾角为的斜面,游客简化为小物块,如图所示。游客从滑梯顶端A点由静止开始加速滑行至B点过程中,滑梯始终保持静止。已知:游客与滑梯之间的动摩擦因数为;游客的质量为m;滑梯的质量为M;重力加速度为g。下滑过程中,关于滑梯受力情况,下列说法正确的是() A地面对滑梯的摩擦力方向水平向左 B地面对滑梯的摩擦力大小为F= C地面对滑梯的支持力大小为Mg D地面对滑梯的支持力大小为(m+M)g 26(2021江苏常州市第二中学高一开学考试)如图所示,A、B、C三球质量均为m,轻质弹簧一端固定在倾角为的
16、光滑斜面顶端,另一端与A球相连,A、B间固定一个轻杆,B、C间由一轻质细线连接。斜面固定在地面上,弹簧、轻杆与细线均平行于斜面,初始系统处于静止状态,细线被剪断的瞬间,下列说法正确的是() AA球的受力情况未变,加速度为零 BC球的加速度沿斜面向下,大小为g CB球加速度沿斜面向上,大小为gsin DA、B两个小球的加速度沿斜面向上,大小均为 27(2021江西吉安高一期末)如图所示,一倾角=37的足够长斜面固定在水平地面上,当t=0时,滑块以初速度v0=10m/s从斜面底端开始沿斜面向上运动。已知滑块与斜面间的动摩擦因数=0.5,g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8,下列
17、说法正确的是() At=1s时,滑块到达最高点,并最终会停在斜面上 Bt=2s时,滑块回到斜面最底端 C滑块最远可以滑到离斜面底端10m处 D滑块滑回到底端时的速度大小为2m/s 28(2021全国高一课时练习)如图所示,圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板aO、bO、cO,其下端都固定于底部圆心O,而上端则搁在仓库侧壁上,三块滑板与水平面的夹角依次是30、45、60。若有三个小孩同时从a、b、c处开始下滑(忽略阻力),则() Aa处小孩最先到O点Bb处小孩最后到O点 Cc处小孩最先到O点Da、c处小孩同时到O点 29(2021北京西城高一期末)如图所示,倾角为的光滑斜面放置在水平地面上。当把斜
18、面固定时,一个滑块沿着这个斜面下滑(如甲图所示),滑块对斜面的压力大小为F1;若该斜面在水平外力F的推动下水平向右加速运动,且该滑块与斜面恰好保持相对静止状态(如乙图所示),这时滑块对斜面的压力大小为F2。则F1F2等于() Asin21Bcos21CcossinD11 30(2021河南新蔡县第一高级中学高一月考)如图所示,在倾角的光滑斜面上用细绳拴一质量m=2kg的小球,小球和斜面静止时,细绳平行于斜面。当斜面以5m/s2的加速度水平向右做匀加速运动时,细绳拉力大小为F1,当斜面以20m/s2的加速度水平向右做匀加速运动时,细绳拉力大小为F2,取,。设上述运动过程中小球与斜面始终保持相对静
19、止,则为() ABCD 31(2022内蒙古高一期末)如图(a),一物块在时刻滑上一固定斜面,其运动的图线如图(b)所示。若重力加速度及图中的均为已知量,则不可求出() A斜面的倾角B物块的质量 C物块与斜面间的动摩擦因数D物块沿斜面向上滑行的最大高度 32(2022江苏南京高一期末)如图所示,水平面上固定着一倾角为30光滑斜面,斜面上有两个质量均为m的小球A、B,它们用劲度系数为k的轻质弹簧连接,现对B施加一水平向左的力F,使A、B一起以加速度a沿面向上做匀加速直线运动,此时弹簧的长度为l,则弹簧原长和力F的大小分别为() A B C D 二、多选题 33(2021辽宁凤城市第一中学高一月考
20、)如图所示,质量m=3kg的小球用细绳拴在倾角=37的光滑斜面上,此时,细绳平行于斜面。g取10m/s2,下列说法正确的是( ) A当斜面以的加速度向右加速运动时,绳子拉力为50N B当斜面以的加速度向右加速运动时,绳子拉力为37.5N C当斜面以的加速度向右加速运动时,绳子拉力为 D当斜面以的加速度向右加速运动时,绳子拉力为40N 34(2021云南宣威市第十中学高一月考)如图所示,细线的一端固定在倾角为30的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球,静止时细线与斜面平行,(已知重力加速度为)。则() A当滑块向左做匀速运动时,细线的拉力为0.5mg B若滑块以加速度a=g向
21、左加速运动时,线中拉力为mg C当滑块以加速度a=g向左加速运动时,小球对滑块压力不为零 D当滑块以加速度a=2g向左加速运动时,线中拉力为2mg 35(2021云南昭通高一月考)质量为m的光滑圆柱体A放在质量也为m的光滑V型槽B上,如图所示,另有质量为M的物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与B相连,现将C自由释放,则下列说法正确的是() A当时,A和B保持相对静止,共同加速度为0. 5g B当时,A和B保持相对静止,共同的加速度为0.75g C当时,A和B发生相对滑动 DA和B能一起水平向右运动的最大加速度为 36(2021黑龙江实验中学高一开学考试)如图所示,倾角为的斜面A放在粗糙水平面
22、上,当质量为m的滑块B以速度v沿斜面匀速下滑时,在滑块上突然加上平行于斜面向下的恒力F,且F=mg,物体继续沿斜面滑动距离L到达斜面底端,重力加速度大小为g。则() A滑块到达斜面底端时的速度大小为 B斜面A受到地面的摩擦力为Fcos C如果将恒力F方向改为竖直向下,滑块受到的合力为零 D如果将恒力F方向改为竖直向下,斜面体与地面之间没有摩擦力 37(2021山西临汾第一中学校高一期末)质量为m的光滑圆柱体A放在质量也为m的光滑V型槽B上,如图,=60,另有质量为M的物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与B相连,现将C自由释放,则下列说法正确的是() A当M=2m时,A和B保持相对静止,共同加
23、速度为0.5g B当时,A和B之间恰好发生相对滑动 C当时,A和B之间恰好发生相对滑动 D当M=6m时,A和B保持相对静止,共同的加速度为0.75g 38(2021山西晋城高一)如图(a),一物块在时刻,以初速度v0从足够长的粗糙斜面底端向上滑行,物块速度随时间变化的图像如图(b),t0时刻物块到达最高点,3t0时刻物块又返回底端。重力加速度大小为g。则() A物块上滑和下滑过程的加速度大小之比为1:2 B物块返回底端时的速度大小为 C利用所给条件可以求出物块所受摩擦力的大小 D利用所给条件可以求出斜面的倾角 39(2021全国高一期末)如图所示,让物体同时从竖直圆上的P1、P2处由静止开始下
24、滑,沿光滑的弦轨道P1A、P2A滑到A处,P1A、P2A与竖直直径的夹角分别为1、2则() A物体沿P1A、P2A下滑加速度之比为sin1: sin2 B物体沿P1A、P2A下滑到A处的速度之比为cos1: cos2 C物体沿P1A、P2A下滑的时间之比为1:1 D两物体质量相同,则两物体所受的合外力之比为cos1: cos2 40(2021山东鱼台县第一中学高一月考)如图所示,一辆货车运载着规格相同的圆柱形光滑空油桶,质量均为m。在车厢底,一层油桶平整排列,相互紧贴并被牢牢固定,上一层只有一只桶C,自由地摆放在桶A、B之间,没有用绳索固定。若桶C与汽车始终保持相对静止状态,重力加速度为g,以
25、下说法正确的() A汽车保持静止时,桶B对桶C支持力的一定大于mg B汽车向左加速时,桶B对桶C的支持力可能小于桶A对桶C的支持力 C汽车向左加速时,桶A对桶C的支持力可能为0 D汽车向左加速时,加速度的最大值为 三、解答题 41(2021重庆市渝北中学校高一月考)如图所示,一滑块从足够长的粗糙斜面上的某位置以大小为10m/s的初速度沿斜面向上运动,斜面的倾角为,滑块向上运动过程中的加速度大小为10m/s2。取重力加速度g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8,求: (1)滑块向上运动的时间及滑块向上运动的最大距离; (2)斜面与滑块之间的动摩擦因数; (3)滑块从开始运动到速
26、度大小再次为10m/s所用的时间。 42(2021全国高一课时练习)如图,长度L5 m、倾角53的斜面固定在水平地面上,质量m1 kg的小物块从斜面顶端无初速度释放,运动到斜面中点时开始受到一水平恒力F的作用,恰好不会运动到水平面上,已知物块与斜面间的动摩擦因数0.5,取sin 530.8,cos 530.6,g10 m/s2。求: (1)下滑过程中物块速度v的最大值; (2)水平恒力F的大小。 43(2021全国高一专题练习)一质量为m=2 kg的滑块在倾角为=30的足够长的斜面上在无外力F的情况下以加速度a=2.5 m/s2匀加速下滑。若用一水平向右的恒力F作用于滑块,如图所示,使滑块由静
27、止开始向上匀加速运动,在02 s时间内沿斜面运动的位移x=4 m。求:(g取10 m/s2) (1)滑块和斜面之间的动摩擦因数; (2)恒力F的大小。 44(2021江苏无锡市市北高级中学高一月考)如图甲所示,在倾角为37的粗糙足够长的斜面的底端,一质量m=1kg可视为质点的滑块压缩一轻弹簧,滑块与弹簧不相连。t=0时释放物块,计算机通过传感器描绘出滑块的速度时间图像如图乙所示,其中Oab段为曲线,bc段为直线,在t1=0.1s时滑块已上滑s=0.2m的距离,g取10m/s2.求: (1)物体与斜面间的动摩擦因数的大小 (2)压缩弹簧时,弹簧具有的弹性势能Ep。 参考答案 1A Aa和b一起沿
28、光滑斜面向下加速滑动,设斜面倾斜角为,对物体a、b整体,由牛顿第二定律可得 (ma+mb)gsin=(ma+mb)a 解得 a=gsin 加速度a的方向沿斜面向下; 对物体a,在竖直方向的分加速度有 a竖直=asin=gsin2 在竖直方向由牛顿第二定律可知 G?FN =mgsin2 FN=G?mgsin2? b对a的支持力小于a的重力G,由牛顿第三定律可知,a对b的压力小于重力G,A正确; B由A选项的解析可知,物体沿斜面滑下的加速度与物体的质量无关,B错误; CDa物体沿斜面加速下滑时,有沿水平向右的分加速度,此加速度是由b物体对a物体水平向右的摩擦力产生的,CD错误。 故选A。 2D 由
29、题,斜面是光滑的,则由牛顿第二定律可得物体m下滑时加速度大小为 a=gsin 对整体进行研究,分析受力情况,作出力图,将m的加速度a分解为水平和竖直两个方向,根据牛顿第二定律有:竖直方向 (M+m)g-N=masin0 则 N(M+m)g 所以斜面体受地面的支持力小于(M+m)g对整体:有水平方向的加速度,则地面对斜面的摩擦力方向也水平向右,由牛顿第二定律得:水平方向 f=macos=mgsincos=mgsin2 故ABC错误,D正确 故选D 3C D在沿斜面方向上,根据牛顿第二定律得,物体运动的加速度 斜面倾角越大,加速度越大,所以在上运动的加速度最大,故D错误; A根据 得 可知物体到达
30、底端时速度大小相等,故A错误; BC设斜面的高度为h,根据几何知识可得,物体发生的位移为 物体的初速度为零,所以由 解得 倾角越大,时间越短,物体到达的时间最短;故C正确,B错误。 故选C。 4C 物块从斜面底端沿斜面上滑的加速度大小 物块从斜面最高点下滑的加速度大小 由于,根据以上各式,解得 故C正确,ABD错误。 故选C。 5D A小车向上做匀减速直线运动,根据匀变速直线运动推论有:,代入数据解得: 故A错误; B小车向上做匀减速直线运动,根据加速度定义得加速度大小: 上滑过程,由牛顿第二定律得: 得: 代入数据解得: 故B错误; C因为 ,故合力向下,不会静止在最高点,会反向加速,故C错
31、误; D滑块在上滑过程的中间位置瞬时速度大小为 故D正确。 故选D。 6D A设滑块在AB段滑行的加速度大小为a1,根据牛顿第二定律得 解得 故A错误; B滑块在AB段运动过程,根据 代入数据解得 故B错误; C设滑块在BC段滑行的加速度大小为a2,根据牛顿第二定律可得 解得 设在BC段滑行的距离为s,则 解得 故C错误; D设滑块在AB段和BC段的滑行时间分别为t1和t2,则有 解得 故D正确。 故选D。 7A 根据v?t中斜率等于加速度的意义可知 不受拉力时 代入数据得 受到拉力的作用时 代入数据解得 故选A。 8D AB由图丙所示图像可知,02s内,物体加速度 由图乙所示,此段时间内的推
32、力F1=21.5N,由牛顿第二定律得 由图丙所示可知,2s以后物体做匀速直线运动,由图乙所示图像可知,此时推力F2=20N,由平衡条件得 解得 AB正确; C物体与斜面间的滑动摩擦力 重力沿斜面向下的分力 撤去推力F后,物体将做匀减速运动,物体速度变为零后要反向向下加速度滑动,不会静止在斜面上,C正确; D撤去推力物体下滑时,由牛顿第二定律得 解得 D错误。 故选D。 9D A根据题意,木块下滑的位移为 由图乙可知当时,代入解得 A错误; B根据 得木块在t=1s时速度大小为4m/s,B错误; C木块在前3s的位移大小为 C错误; D对木块进行受力分析,根据牛顿第二定律 代入数据解得 D正确。
33、 故选D。 10C 当加速度a较小时,小球与斜面一起运动,此时小球受重力、绳子拉力和斜面的支持力,绳子平行于斜面;小球受力如图 在水平方向上,由牛顿第二定律得 在竖直方向上,由平衡得 联立得 故选C。 11D A当滑块向左做匀速运动时,根据平衡条件可得绳的拉力大小为 故A错误; BC设当小球贴着滑块一起向左运动且支持力为零时加速度为a0,小球受到重力、拉力和支持力作用,如图1所示 根据牛顿第二定律可得加速度 此时细线的拉力 故BC错误; D当滑块以加速度a=2g向左加速运动时,对小球受力分析如图2 由于a=2gg,所以小球会飘起来,假设F与水平面夹角为,根据牛顿第二定律,有 、 解得 则 故D
34、正确。 故选D。 12A 初始时,细线对物块A、B整体的作用力为零,物块A、B整体受力平衡,满足 解得初始时弹簧的压缩量 物块A、B分离时,物块A、B之间的相互作用力为0,且物块A、B的加速度相同,分别对物块A、B、C受力分析,由牛顿第二定律可知,对物块A有 对物块B有 对物块C有 解得,物块A、B分离时弹簧弹力大小为,A正确。 故选A。 13C 当F较小时,物体有下滑趋势,摩擦力方向沿斜面向上,则有 当摩擦力达到最大静摩擦力时 则 当F较大时,物体有上滑趋势,摩擦力方向沿斜面向下,则有 当摩擦力达到最大静摩擦力时 则有 F的大小范围是,故ABD错误,C正确。 故选C。 14B AB卡车匀速行
35、驶时,工件受力平衡,将重力分解如图 则有 得 故A错误,B正确; C若卡车加速运动,如果加速度从零逐渐增大,F2逐渐减少,当加速度最大时,F2=0,此时受力如图 故C错误; D若卡车急刹车且F1减小为0时, 故D错误。 故选B。 15D A以A为研究对象,由平衡条件得,货车静止时 竖直方向根据平衡条件可得 解得 当货车以加速度向左加速运动时,设A对C的作用力为、B对C的作用力为,竖直方向根据平衡条件可得 水平方向根据牛顿第二定律可得 联立解得 与静止时相比,A对C的支持力减小,故A错误; BD当货车向左加速运动时,由 可知,加速度增大,A对C的支持力减小,当A对C的支持力减小到0时,C就脱离A
36、,解得 所以当货车向左加速运动的加速度增大到时,桶C就脱离A而运动到B的右边,故B错误,D正确; C汽车向左匀速运动时与保持静止时一样都是平衡态,由牛顿第一定律得,两种情况受力一样,B对C的支持力不变。故C错误。 故选D。 16B CD设任一细杆与竖直方向的夹角为,则环的加速度大小 则 则 则加速度之比为 CD错误; AB设任一细杆与竖直方向的夹角为,环的半径R,则环下滑的位移 根据 则 时间相同,A错误B正确。 故选B。 17A 设任一斜面的倾角为,圆槽直径为d,根据牛顿第二定律得出加速度与的关系,由运动学求出时间与和d的关系,由数学知识分析时间关系,然后分析平均速度 设任一斜面的倾角为,圆
37、槽直径为d根据牛顿第二定律得到:a=gsin,斜面的长度为x=dsin,则有:x=at2得,可见,物体下滑时间与斜面的倾角无关则有t1=t2=t3根据可知,因x2x1x3 ,可知v2v1v3,故选A. 18B 对于AM段,位移 加速度 根据 得 对于BM段,位移 加速度 由 得 对于CM段,设CM与竖直方向夹角为,同理可解得 即 故选B。 19A Aa和b一起沿光滑斜面向下加速滑动,设斜面倾斜角为,对物体a、b整体,由牛顿第二定律可得 (ma+mb)gsin=(ma+mb)a 解得 a=gsin 加速度a的方向沿斜面向下; 对物体a,在竖直方向的分加速度有 a竖直=asin=gsin2 在竖直
38、方向由牛顿第二定律可知 G?FN =mgsin2 FN=G?mgsin2? b对a的支持力小于a的重力G,由牛顿第三定律可知,a对b的压力小于重力G,故A正确; B由A选项的解析可知,物体沿斜面滑下的加速度与物体的质量无关,故B错误; CDa物体沿斜面加速下滑时,有沿水平向右的分加速度,此加速度是由b物体对a物体水平向右的摩擦力产生的,故CD错误。 故选A。 20B 已知运动员滑雪过程的总路程s和总时间t,设滑到斜面底端时的最大速度为v,则在斜面上的平均速度和在水平面上的平均速度均为,则 可得最大速度 根据 在斜面上的滑行时间不能确定,则不能求解加速阶段的加速度;根据 减速阶段的加速度和运动员的质量不能确定,则不能求解减速阶段的阻力;根据 因在斜坡上的加速度和摩擦因数都不能确定,则不能求解斜坡的倾角。故选项B正确,ACD错误。 故选B。 21B A由AB相对静止,可知两物体的加速度相同,以AB整体为研究对象进行受力分析可知,系统的加速度为 故A正确,不符合题意; BCD再以B研究对象进行受力分析,如下图,根据平行四边形法则可知,绳子的方向与斜面一定垂直,绳的拉力大小等于,故CD正确,B错误。 故选B。 22B 设斜面倾角为,则斜面长为 物体沿斜面下滑的加速度 则下滑到底端所用时间