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1、高中物理必修一相互作用定时检测与精讲第1页，本讲稿共28页A.A.物块先向左运动物块先向左运动,再向右运动再向右运动B.B.物块向左运动物块向左运动,速度逐渐增大速度逐渐增大,直到做匀速运动直到做匀速运动C.C.木板向右运动木板向右运动,速度逐渐变小速度逐渐变小,直到做匀速运动直到做匀速运动D.D.木板和物块的速度都逐渐变小木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零直到为零解析解析 物块相对于木板滑动物块相对于木板滑动,说明物块的加速度小于说明物块的加速度小于木板的加速度木板的加速度,撤掉拉力后木板向右的速度大于物块撤掉拉力后木板向右的速度大于物块向右的速度向右的速度,所以它们之间存在滑动摩擦力所以
2、它们之间存在滑动摩擦力,使物块使物块向右加速向右加速,木板向右减速木板向右减速,直至达到向右相同的速度直至达到向右相同的速度,所以所以C C正确正确.答案答案 C 第2页，本讲稿共28页2.2.(2009(2009北京北京18)18)如图如图2 2所示所示,将质量为将质量为m m 的滑块放在倾角为的滑块放在倾角为的固定斜面上的固定斜面上.滑块滑块 与斜面之间的动摩擦因数为与斜面之间的动摩擦因数为.若滑块与若滑块与 斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力 大小相等大小相等,重力加速度为重力加速度为g g,则则()()A.A.将滑块由静止释放将滑块由静止释放,如果如果
3、tantan,滑块将下滑滑块将下滑B.B.给滑块沿斜面向下的初速度给滑块沿斜面向下的初速度,如果如果tantan,滑滑 块将减速下滑块将减速下滑C.C.用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动,如如 果果=tan=tan,拉力大小应是拉力大小应是2 2mgmgsinsin D.D.用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动,如如 果果=tan=tan,拉力大小应是拉力大小应是mgmgsinsin图图2 2第3页，本讲稿共28页解析解析 若有若有mgmgsinsin=mgmgcoscos,则则=tan=tan,滑滑块恰好平衡块
4、恰好平衡;若若tantan,则则mgmgsinsinmgmgcoscos,由静止释放由静止释放,滑块不下滑滑块不下滑;若若tantan,即即mgmgsinsinmgmgcoscos,给滑块一向下的初速度给滑块一向下的初速度,滑块将加速滑块将加速下滑下滑;用平行于斜面的力向上拉滑块向上匀速运动用平行于斜面的力向上拉滑块向上匀速运动,若若=tan=tan,拉力为拉力为2 2mgmgsinsin;用平行于斜面向下用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速运动的力拉滑块向下匀速运动,拉力为零拉力为零,故故C C正确正确.答案答案 C第4页，本讲稿共28页3.3.(2009(2009全国全国20)20)以初速度
5、以初速度v v0 0竖直向上抛出一竖直向上抛出一质量为质量为m m的小物块的小物块.假定物块所受的空气阻力假定物块所受的空气阻力f f大大小不变小不变.已知重力加速度为已知重力加速度为g g,则物块上升的最大高则物块上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为度和返回到原抛出点的速率分别为()()第5页，本讲稿共28页解析解析 设上升的最大高度为设上升的最大高度为h h,返回原抛出点的速率返回原抛出点的速率为为v v,根据动能定理根据动能定理,有有-(-(mgmg+f f)h h=0-=0-2-2fhfh=由由式联立解得式联立解得h h=v v=v v0 0 所以选项所以选项A A正确正确.答案
6、答案 A第6页，本讲稿共28页4.4.如图如图3 3所示所示,质量为质量为m m的球置于斜面上的球置于斜面上,被一个竖直挡被一个竖直挡 板挡住板挡住.现用一个力现用一个力F F拉斜面拉斜面,使斜面在使斜面在 水平面上做加速度为水平面上做加速度为a a的匀加速直线运的匀加速直线运 动动,忽略一切摩擦忽略一切摩擦,以下说法中正确的是以下说法中正确的是 ()()A.A.若加速度足够小若加速度足够小,竖直挡板对球的弹力可能为零竖直挡板对球的弹力可能为零B.B.若加速度足够大若加速度足够大,斜面对球的弹力可能为零斜面对球的弹力可能为零C.C.斜面和挡板对球的弹力的合力等于斜面和挡板对球的弹力的合力等于m
7、amaD.D.斜面对球的弹力不仅有斜面对球的弹力不仅有,而且是一个定值而且是一个定值图图3 3第7页，本讲稿共28页解析解析 设球的质量为设球的质量为m m,斜面倾角为斜面倾角为,斜面斜面给球的弹力为给球的弹力为F F1 1,竖直挡板给球的弹力为竖直挡板给球的弹力为F F2 2.对球受力分析对球受力分析,如图所示如图所示.由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得:F F1 1coscos-mgmg=0,=0,F F2 2-F F1 1sinsin=mama解得解得F F1 1=,=,F F2 2=mgmgtantan+mama是定值是定值,故故A A、B B错错,D,D正确正确;球所受斜面、挡板以及重
8、力的合力为球所受斜面、挡板以及重力的合力为mama,故故C C错错.答案答案 D第8页，本讲稿共28页5.5.在光滑水平面上有一质量为在光滑水平面上有一质量为m m 的物块受到水平恒力的物块受到水平恒力F F的作用的作用 而运动而运动,在其正前方固定一个在其正前方固定一个 足够长的劲度系数为足够长的劲度系数为k k的轻质的轻质 弹簧弹簧,如图如图4 4所示所示.当物块与弹簧接触且向右运动的过程当物块与弹簧接触且向右运动的过程 中中,下列说法正确的是下列说法正确的是()()A.A.物块在接触弹簧的过程中一直做减速运动物块在接触弹簧的过程中一直做减速运动B.B.物块接触弹簧后先加速后减速物块接触弹
9、簧后先加速后减速,当弹力等于当弹力等于F F时其时其 速度最大速度最大C.C.当弹簧处于压缩量最大时当弹簧处于压缩量最大时,物块的加速度等于物块的加速度等于F F/m mD D当物块的速度为零时当物块的速度为零时,弹簧的压缩量等于弹簧的压缩量等于F F/k k图图4 4第9页，本讲稿共28页解析解析 物块接触弹簧后物块接触弹簧后,弹簧形变量逐渐增大弹簧形变量逐渐增大,开始开始一段时间弹力小于一段时间弹力小于F F,所以物块会继续向右加速所以物块会继续向右加速,直到直到弹力等于弹力等于F F,此时加速度为此时加速度为0,0,但速度达到最大但速度达到最大;物块继物块继续向右运动续向右运动,弹簧形变
10、量继续增大弹簧形变量继续增大,弹力大于弹力大于F F,加速加速度方向变为向左度方向变为向左,开始减速开始减速,直到速度为零直到速度为零,故故A A错错,B,B对对;由于无法得到物块接触弹簧时的速度由于无法得到物块接触弹簧时的速度,弹簧的最弹簧的最大形变量无法得知大形变量无法得知,故加速度不能确定故加速度不能确定,故故C C错错;物块物块速度为零时速度为零时,弹簧压缩量必大于弹簧压缩量必大于F F/k k,故故D D错错.答案答案 B第10页，本讲稿共28页6.6.传送带以传送带以v v1 1的速度匀速运动的速度匀速运动,物体物体 以以v v2 2的速度滑上传送带的速度滑上传送带,物体速度物体速
11、度 方向与传送带运行方向相反方向与传送带运行方向相反,如图如图 5 5所示所示.已知传送带长度为已知传送带长度为L L,物体物体 与传送带之间的动摩擦因数为与传送带之间的动摩擦因数为,则以下判断不正确的则以下判断不正确的 是是()()A.A.当当v v2 2、L L满足一定条件时满足一定条件时,物体可以从物体可以从A A端离端离 开传送带开传送带,且物体在传送带上运动的时间与且物体在传送带上运动的时间与v v1 1无无 关关 B.B.当当v v2 2、L L满足一定条件时满足一定条件时,物体可以从物体可以从B B端离端离 开传送带开传送带,且物体离开传送带时的速度可能大于且物体离开传送带时的速
12、度可能大于 v v1 1图图5 5第11页，本讲稿共28页C.C.当当v v2 2、L L满足一定条件时满足一定条件时,物体可以从物体可以从B B端离开传端离开传 送带送带,且物体离开传送带时的速度可能等于且物体离开传送带时的速度可能等于v v1 1D.D.当当v v2 2、I I满足一定条件时满足一定条件时,物体可以从物体可以从B B端离开传送端离开传送 带带,且物体离开传送带时的速度可能小于且物体离开传送带时的速度可能小于v v1 1解析解析 物体在传送带上受摩擦力向右物体在传送带上受摩擦力向右,物体首先向左物体首先向左做减速运动做减速运动,当当 2 2gLgL时时,物体从物体从A A端离
13、开传送带端离开传送带,且所用时间且所用时间t tv v2 2/gg,与与v v1 1无关无关,故故A A对对;当当 2 2gLgL,物体减速至零再返回物体减速至零再返回,从从B B端离开传送带端离开传送带,且离开时速且离开时速度一定小于等于度一定小于等于v v1 1,故故B B错错,C,C、D D对对.答案答案 B第12页，本讲稿共28页7.7.如图如图6 6所示所示,质量为质量为m m的物体用细的物体用细 绳拴住放在水平粗糙传送带上绳拴住放在水平粗糙传送带上,物体距传送带左端距离为物体距传送带左端距离为L L,稳稳 定时绳与水平方向的夹角为定时绳与水平方向的夹角为,当传送带分别以当传送带分别
14、以v v1 1、v v2 2的的速度做逆时针转动时速度做逆时针转动时(v v1 1v v2 2),),绳中的拉力分别为绳中的拉力分别为F F1 1、F F2 2;若剪断细绳时若剪断细绳时,物体到达左端的时间分别为物体到达左端的时间分别为t t1 1、t t2 2,则下列说法正确的是则下列说法正确的是()()A.A.F F1 1F F2 2 B.B.F F1 1F F2 2C.C.t t1 1一定大于一定大于t t2 2 D.D.t t1 1可能等于可能等于t t2 2图图6 6第13页，本讲稿共28页解析解析 无论传送带速度是否相同无论传送带速度是否相同,物体均静止物体均静止,故受故受力情况相
15、同力情况相同,F F1 1=F F2 2,故故A A、B B错错;如果物体两次到达左如果物体两次到达左端时速度均小于传送带的速度端时速度均小于传送带的速度,则则t t1 1=t t2 2,故故C C错错,D,D对对.答案答案 D第14页，本讲稿共28页8.8.如图如图7 7甲所示甲所示,两物体两物体A A、B B叠放在光滑水平面上叠放在光滑水平面上,对对物体物体A A施加一水平力施加一水平力F F,F F-t t关系图象如图乙所示关系图象如图乙所示.两两 物体在力物体在力F F作用下由静止开始运动作用下由静止开始运动,且始终相对静止且始终相对静止,则则()()A.A.两物体做匀变速直线运动两物
16、体做匀变速直线运动B.B.两物体沿直线做往复运动两物体沿直线做往复运动C.C.B B物体所受摩擦力的方向始终与力物体所受摩擦力的方向始终与力F F的方向相同的方向相同D.D.t t=2 s=2 s到到t t=3 s=3 s这段时间内两物体间的摩擦力逐这段时间内两物体间的摩擦力逐 渐减小渐减小图图7 7第15页，本讲稿共28页解析解析 把把A A、B B作为整体来研究作为整体来研究,受力分析由牛顿第二受力分析由牛顿第二定律得定律得,F F=(=(m mA A+m mB B)a a,F F为变力则为变力则a a也变化也变化,故故A A错错;0;0 2 s2 s内内,两物体由静止开始先沿正方向做加速
17、度越来越两物体由静止开始先沿正方向做加速度越来越大的加速运动大的加速运动,后做加速度越来越小的加速运动后做加速度越来越小的加速运动,由由于力的对称性于力的对称性,在在2 s2 s 4 s4 s内内,两物体接着沿正方向做两物体接着沿正方向做加速度越来越大的减速运动加速度越来越大的减速运动,又做加速度越来越小的又做加速度越来越小的减速运动减速运动,4 s,4 s末速度恰减为末速度恰减为0,0,此后重复以上两个过此后重复以上两个过程程,整个过程速度的方向没变整个过程速度的方向没变,故故B B错错;对对B B物体受力分物体受力分析由牛顿第二定律可得析由牛顿第二定律可得,B B物体受到的摩擦力物体受到的
18、摩擦力f f=m mB Ba a,由以上两式可知由以上两式可知,f f与与F F同向同变化同向同变化,故故C C对对,D,D错错.答案答案 C第16页，本讲稿共28页9.9.如图如图8 8所示所示,不计绳的质量及绳与不计绳的质量及绳与 滑轮的摩擦滑轮的摩擦,物体物体A A的质量为的质量为M M,水平面光滑水平面光滑,当在绳当在绳B B端挂一质端挂一质 量为量为m m的物体时的物体时,物体物体A A的加速度的加速度 为为a a1 1,当在绳当在绳B B端施以端施以F F=mgmg的竖的竖 直向下的拉力作用时直向下的拉力作用时,A A的加速度为的加速度为a a2 2,则则a a1 1与与a a2
19、2的大小关系是的大小关系是()()A.A.a a1 1=a a2 2 B.B.a a1 1a a2 2C.C.a a1 1a a2 2 D.D.无法确定无法确定解析解析 以整体为研究对象以整体为研究对象,挂挂m m物体时物体时,mgmg=(=(m m+M M)a a1 1,a a1 1=g g;用用F F=mgmg拉时拉时,mgmg=MaMa2 2,a a2 2=,=,则则C C 正确正确.图图8 8C第17页，本讲稿共28页10.10.如图如图9 9甲所示甲所示,在粗糙程度相同的水平面上在粗糙程度相同的水平面上,物块物块A A在水平向右的外力在水平向右的外力F F作用下做直线运动作用下做直线
20、运动,其速度其速度时时间图象如图乙所示间图象如图乙所示.下列判断正确的是下列判断正确的是 ()()A.A.在在0 s0 s 1 s1 s内内,外力外力F F不断增大不断增大B.B.在在1 s1 s 3 s3 s内内,外力外力F F不断增大不断增大C.C.在在3 s3 s 4 s4 s内内,外力外力F F不断减小不断减小D.D.在在3 s3 s 4 s4 s内内,外力外力F F的大小恒定的大小恒定图图9 9第18页，本讲稿共28页解析解析 从图象可得从图象可得:第第1 s1 s内物体做匀加速直线运动内物体做匀加速直线运动;第第2 s2 s、第、第3 s3 s内做匀速运动内做匀速运动;第第4 s4
21、 s内做匀减速运动内做匀减速运动.根据牛顿第二定律得根据牛顿第二定律得F F=mama+mgmg(向右为正向右为正),),故故B B、D D正确正确.答案答案 D第19页，本讲稿共28页11.11.(2009(2009安徽安徽22)22)在在20082008年北京残奥会年北京残奥会 开幕式上开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登运动员手拉绳索向上攀登,最最 终点燃了主火炬终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚韧体现了残疾运动员坚韧 不拔的意志和自强不息的精神不拔的意志和自强不息的精神.为了探求为了探求 上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作 用用,可将过程简化可将过程简化.
22、一根不可伸缩的轻绳跨过轻质一根不可伸缩的轻绳跨过轻质 的定滑轮的定滑轮,一端挂一吊椅一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的另一端被坐在吊椅上的 运动员拉住运动员拉住,如图如图1010所示所示.设运动员的质量为设运动员的质量为65 kg,65 kg,吊椅的质量为吊椅的质量为15 kg,15 kg,不计定滑轮与绳子间的不计定滑轮与绳子间的 摩擦摩擦,重力加速度取重力加速度取g g=10 m/s=10 m/s2 2.当运动员与吊椅当运动员与吊椅 一起正以加速度一起正以加速度a a=1 m/s=1 m/s2 2上升时上升时,试求试求:图图1010第20页，本讲稿共28页(1)(1)运动员竖直向下拉绳的力运
23、动员竖直向下拉绳的力.(2)(2)运动员对吊椅的压力运动员对吊椅的压力.解析解析 解法一解法一 (1)(1)设运动员和吊椅的质量分别为设运动员和吊椅的质量分别为M M和和m m,绳拉运动员的力为绳拉运动员的力为F F.当运动员和吊椅整体为研究对当运动员和吊椅整体为研究对象象,受到重力的大小为受到重力的大小为(M M+m m)g g,向上的拉力为向上的拉力为2 2F F,根据根据牛顿第二定律有牛顿第二定律有2 2F F-(-(M M+m m)g g=(=(M M+m m)a a解得解得F F=440 N=440 N根据牛顿第三定律根据牛顿第三定律,运动员拉绳的力的大小为运动员拉绳的力的大小为44
24、0 N,440 N,方向竖直向下方向竖直向下.第21页，本讲稿共28页(2)(2)以运动员为研究对象以运动员为研究对象,运动员受到三个力的作用运动员受到三个力的作用,重力大小重力大小MgMg,绳的拉力绳的拉力F F,吊椅对运动员的支持力吊椅对运动员的支持力N N.根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律:F F+N N-MgMg=MaMa解得解得N N=275 N=275 N根据牛顿第三定律根据牛顿第三定律,运动员对吊椅压力大小为运动员对吊椅压力大小为275 N,275 N,方向竖直向下方向竖直向下.第22页，本讲稿共28页解法二解法二 设运动员和吊椅的质量分别为设运动员和吊椅的质量分别为M M和和m
25、 m;运动运动员竖直向下的拉力大小为员竖直向下的拉力大小为F F,对吊椅的压力大小为对吊椅的压力大小为N N.根据牛顿第三定律根据牛顿第三定律,绳对运动员的拉力大小为绳对运动员的拉力大小为F F,吊椅吊椅对运动员的支持力大小为对运动员的支持力大小为N N.分别以运动员和吊椅为分别以运动员和吊椅为研究对象研究对象,根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律F F+N N-MgMg=MaMaF F-N N-mgmg=mama由由得得 F F=440 N=440 NN N=275 N=275 N 第23页，本讲稿共28页答案答案 (1)(1)运动员拉绳的力大小为运动员拉绳的力大小为440 N,440 N,方向
26、竖直向方向竖直向下下.(2)(2)运动员对吊椅压力大小为运动员对吊椅压力大小为275 N,275 N,方向竖直向下方向竖直向下.第24页，本讲稿共28页12.12.如图如图1111所示所示,质量质量M M=20 kg=20 kg的木楔的木楔ABCABC静置静置 于粗糙水平地面上于粗糙水平地面上,动摩擦因数动摩擦因数=0.04.=0.04.在在 木楔倾角木楔倾角=30=30的斜面上的斜面上,有一质量有一质量m m=1.0 kg 1.0 kg的物块由静止开始沿斜面下滑的物块由静止开始沿斜面下滑.当物当物 块滑行的距离块滑行的距离s s=2.8 m=2.8 m时时,它的速度它的速度v v=2.8 m
27、/s,=2.8 m/s,在这一过程中木楔没有动在这一过程中木楔没有动,重重力加速度取力加速度取g g=10 m/s=10 m/s2 2.求求:(1)(1)地面对木楔的摩擦力的大小和方向地面对木楔的摩擦力的大小和方向.(2)(2)地面对木楔的支持力的大小地面对木楔的支持力的大小.图图1111第25页，本讲稿共28页解析解析 (1)(1)由匀加速运动的公式由匀加速运动的公式v v2 2=2=2asas得物块沿斜面下滑的加速度为得物块沿斜面下滑的加速度为a a=m/s=m/s2 2=1.4 m/s=1.4 m/s2 2由于由于a ag gsinsin=5 m/s=5 m/s2 2,可知物可知物块受到
28、摩擦力的作用块受到摩擦力的作用.分析物块受力分析物块受力,它受三个力它受三个力,如图所如图所示示.对于沿斜面的方向和垂直于斜对于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向面的方向,应用牛顿第二定律有应用牛顿第二定律有mgmgsinsin-f f1 1=mamamgmgcoscos-N N1 1=0=0分析木楔受力分析木楔受力,它受五个力作用它受五个力作用,如图所示如图所示.第26页，本讲稿共28页对于水平方向对于水平方向,由牛顿第二定律有由牛顿第二定律有f f2 2+f f1 1coscos-N N1 1sinsin=0=0由此可解得地面作用于木楔由此可解得地面作用于木楔的摩擦力的摩擦力,又因又因f f1
29、 1=f f1 1N N1 1=N N1 1所以所以f f2 2=N N1 1sinsin-f f1 1coscos=mgmgcoscossinsin-(-(mgmgsinsin-mama)cos)cos=mamacoscos故故f f2 2=11.4 N=1.21 N=11.4 N=1.21 N此力的方向与图中所设的一致此力的方向与图中所设的一致(由由C C指向指向B B的方向的方向).).第27页，本讲稿共28页(2)(2)对于木楔在竖直方向对于木楔在竖直方向,由平衡条件得由平衡条件得N N2 2-MgMg-N N1 1coscos-f f1 1sinsin=0=0故故:N N2 2=MgMg+N N1 1coscos+f f1 1sinsin=MgMg+mgmgcos cos coscos+(+(mgmgsinsin-mama)sin)sin=(=(M M+m m)g g-mamasinsin=(20+1)10 N-11.4 N=209.3 N=(20+1)10 N-11.4 N=209.3 N答案答案 (1)1.21 N,(1)1.21 N,方向由方向由C C指向指向B B (2)209.3 N (2)209.3 N返回返回 第28页，本讲稿共28页