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1、对题纠错练三牛顿运动定律对题练牛顿运动定律及其理解1.(2017四川达州一模)在两个足够长固定的相同斜面体上(其斜面光滑),分别有如图所示的两套装置(斜面体B的上表面水平且光滑、长方体D的上表面与斜面平行且光滑,P是固定在B、D上的小柱,完全相同的两只弹簧一端固定在P上,另一端分别连在物块A和C上。在A与B、C与D分别保持相对静止状态沿斜面自由下滑的过程中,下列说法正确的是()A.两弹簧都处于拉伸状态B.两弹簧都处于压缩状态C.弹簧L1处于压缩状态,弹簧L2处于原长D.弹簧L1处于拉伸状态,弹簧L2处于压缩状态(导学号88094525)【答案】 CA与B保持相对静止,则二者沿斜面向下的加速度是
2、相等的,设它们的总质量为m0,则有m0a=m0gsin ,所以a=gsin ,同理,若以C、D为研究对象,则它们共同的加速度大小也是gsin 。以物块A为研究对象,水平方向的加速度ax=acos =gsin cos ,该加速度只能由水平方向的弹簧弹力产生,所以弹簧L1处于压缩状态;以B为研究对象,当B仅受到重力、斜面的支持力作用时,产生的加速度为a=gsin ,所以B不受弹簧的弹力作用,弹簧L2处于原长状态。故选项C正确,A、B、D错误。2.(2017山东泰安一模)如图,斜面光滑的斜劈静止在水平地面上,放在斜劈上的物体受到平行于斜面向下的力F作用,沿斜面向下运动,斜劈保持静止。下列说法正确的是
3、()A.地面对斜劈没有摩擦力作用B.地面对斜劈的摩擦力方向水平向右C.若F增大,地面对斜劈的摩擦力也增大D.若F反向,地面对斜劈的摩擦力也反向(导学号88094526)【答案】 B对于题设的几种情况下,斜面上的物体对斜面的压力方向均垂直斜面向下,且大小也相等,故地面对斜面的摩擦力大小均相等,设斜面的倾斜角为,则物体对斜面的压力为mgcos ,该力的水平分力为mgcos sin ,方向向左,地面对斜面的摩擦力方向水平向右。3.(2017山东日照一模)如图所示,斜面A固定于水平地面上,在t=0时刻,滑块B以初速度v0自斜面底端冲上斜面,t=t0时刻到达最高点。取沿斜面向上为正方向,下列表示滑块在斜
4、面上整个运动过程中速度v随时间t变化的图象中,肯定错误的是()(导学号88094527)【答案】 C由于不明确斜面的动摩擦因数是否为零,也不明确有多大,物体滑到顶端后可能静止,B正确;若斜面光滑,加速度不变,返回,A正确;若能下滑,则在摩擦力作用下,下滑时的加速度必然小于上滑时的加速度,D正确,C错。连接体动力学的两类问题4.(多选)(2017河北衡水一模)如图所示,在倾角为的粗糙斜面上放置与轻弹簧相连的物体A,弹簧另一端通过轻绳连接到轻质定滑轮Q上,三个物体B、C、D通过绕过定滑轮Q的轻绳相连而处于静止状态。现将物体D从C的下端取下挂在B上,松手后物体A仍处于静止状态。若不计轮轴与滑轮、绳与
5、滑轮间的摩擦,下列有关描述正确的是()A.物体D挂在物体B下面比D挂在C下面时,物体A所受的摩擦力减小了B.物体D挂在物体B下面比D挂在C下面时,弹簧的形变量减小了C.物体D挂在物体B下面比D挂在C下面时,地面对斜面体的支持力减小了D.物体D挂在物体B下面比D挂在C下面时,地面对斜面体有向左的摩擦力(导学号88094528)【答案】 BC开始时弹簧处于伸长状态,弹力大小为FT=(mB+mC+mD)g=2mBg,由于不明确A物体的质量与物体B、C、D三者大小关系,故A受的摩擦力大小及方向不明确,物体D挂在物体B下面时,右边B、C、D三物体组成的系统处于失重状态,绳子拉力变小,弹簧的形变量减小,但
6、物体A所受的摩擦力不一定减小,B、C正确,A错;整个系统在水平方向上没有运动趋势,所以地面对斜面体无摩擦力,D错。5.(2017山东淄博一模)如甲图所示,可视为质点的A、B两物体置于一静止长纸带上,纸带左端与A间距为d1=0.5 m,A与B间距为d2=1.5 m,两物体与纸带间的动摩擦因数均为1=0.1,与地面间的动摩擦因数均为2=0.2。现以恒定的加速度a=2 m/s2向右水平拉动纸带,重力加速度g取10 m/s2,求:(1)求A物体在纸带上的滑动时间;(2)在图乙给定的坐标系中画出A、B两物体的v-t图象;(3)求两物体A、B停在地面上的距离s。(导学号88094529)【答案】 (1)1
7、 s(2)见解析图(3)3.75 m【解析】 (1)A与B在纸带上加速时a1=1g=1 m/s2设A物体在纸带上的滑行时间为t1,对A物体有a1=d1代入数据得t1=1 s。(2)A物体脱离纸带时的速度vA1=a1t1=1 m/s,在地面上滑行时的加速度为a1=-2g=-2 m/s2B物体脱离纸带的时间为t2,有a1=d1+d2所以t2=2 s,B物体脱离纸带时的速度vB1=a1t2=2 m/s,A、B两物体的v-t图象如图所示。(3)根据v-t图象与时间轴围成的面积的大小等于物体的位移,得xB-xA=2.25 m两物体A、B停在地面上的距离s=xB-xA+d2=3.75 m滑块传送带问题6.
8、(2017河南开封一模)如图甲所示,足够长的木板B静置于光滑水平面上,其上放置小滑块A。木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时,木板B的加速度a与拉力F关系图象如图乙所示,则小滑块A的质量为()A.4 kgB.3 kgC.2 kgD.1 kg(导学号88094530)【答案】 B当F=8 N时,加速度为a=2 m/s2,对整体分析,由牛顿第二定律有F=(mA+mB)a,代入数据解得mA+mB=4 kg;当F大于8 N时,A、B发生相对滑动,根据牛顿第二定律,对B有a=F-,则图线的斜率k=1,解得mB=1 kg,滑块A的质量为mA=3 kg,B正确。7.(多选)(2017安徽十校联考)如图,
9、一滑块随传送带一起顺时针匀速运动,当滑块运动到中间某个位置时,由于某种原因,传送带突然原速率反向转动,则滑块在传送带上运动的整个过程中,其对地速度v1及相对传送带的速度v2随时间变化关系图象可能为()(导学号88094531)【答案】 ABC开始时,物块受到静摩擦力Ff1=mgsin (为传送带与水平面之间的夹角),当传送带突然原速率反向转动时,物块受到的摩擦力方向不变,但变成滑动摩擦力,如果滑动摩擦力Ff2=mgsin ,则物块继续向下做匀速运动,此时物块相对传送带向下匀速运动,故选项A、C正确;若滑动摩擦力Ff2mgsin ,则物块先向下减速运动,然后反方向加速运动,最后与传送带共速,故选
10、项B可能正确,选项D错误。8.(2017黑龙江大庆一模)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三条光滑固定轨道,其中A、C两点处于同一个圆的圆周上,C是圆周上任意一点,A、M分别为此圆与x、y轴的切点;B点在y轴上且BMO=60,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,所用时间分别为tA、tB、tC,则tA、tB、tC大小关系是()A.tAtCtBB.tA=tCm2,A、B间水平连接着一轻质弹簧测力计。若用大小为F的水平力向右拉B,稳定后B的加速度大小为a1,弹簧测力计示数为F1;如果改用大小为F的水平力向左拉A
11、,稳定后A的加速度大小为a2,弹簧测力计示数为F2。则以下关系式正确的是()A.a1=a2,F1F2B.a1=a2,F1a2,F1F2(导学号88094534)【答案】 A以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得F-(m1+m2)g=(m1+m2)a1F-(m1+m2)g=(m1+m2)a2得到a1=a2当F拉B时,以A为研究对象,则有F1-m1g=m1a1得到F1=F同理,当F拉A时,以B为研究对象得到F1=F由于m1m2,则F1F2所以A正确,B、C、D错误。【易错提示】不从整体角度分析系统的加速度,只应用隔离法而增加了试题难度;不清楚弹簧测力计实际就是能显示示数的弹簧导致出错。原创练11.倾
12、角为=30的斜面固定在水平面上,一个可视为质点的质量为m的滑块从斜面的底端以一定的初速度v0=5.6 m/s向上滑动,恰好可以滑到斜面顶端A点,然后再沿斜面返回底端,返回时间为上升时间的2倍,g取10 m/s2,则()A.返回底端时的速度大小为2 m/sB.上滑过程中的加速度大小为下滑过程加速度的2倍C.动摩擦因数为=D.斜面的长度为3 m(导学号88094535)【答案】 C滑块在上滑和下滑过程中位移大小相等,设返回最低点时速度大小为v1,根据题意有2t=t,得v1=2.8 m/s,A错;根据匀变速直线运动规律v2=2ax可得,得a1=4a2,B错;根据牛顿第二定律有,mgsin +mgco
13、s =ma1,mgsin -mgcos =ma2,得=,a1=8 m/s2,C正确;斜面的长度为x=1.96 m,D错。12.(多选)质量为m0的物体A放在粗糙水平桌面上,B为沙桶,A、B两物体通过跨接在光滑的定滑轮上的轻质细线连接,如图所示。开始时两物体均静止,沙桶B距地面的高度为h,然后逐渐向沙桶中加沙子,则下面说法正确的是()A.沙桶中加的沙子越多,细线上的拉力越大B.沙桶中加的沙子越多,细线上的拉力可能越小C.物体A发生滑动后,沙和沙桶的质量越大,细线上拉力越大D.某次实验时,物体A的质量与沙和沙桶的总质量相等,若物体A沿桌面滑行的最远距离等于2h,则可以求出物体A与桌面的动摩擦因数(导学号88094536)【答案】 ACD物体A发生滑动之前,细线上的拉力大小等于沙和沙桶的重力之和,物体A发生滑动后,设沙桶和沙的总质量为m,加速度大小为a,对B有mg-FT=ma,对A有FT-m0g=m0a,联立两式整理得FT=,m越大,拉力越大,故A、C正确,B错;分析物体A的整个运动过程,加速阶段和减速阶段的位移大小均为h,知加速与减速过程的加速度大小相等,根据mg-FT=ma,FT-m0g=m0a和a=g,可求出动摩擦因数,D正确。