高考物理知识大全《牛顿第二定律及应用》试题强化练习(2019年最新版)(八)

时间:2019-06-26 04:12:19

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1、计算题  如图所示,小车质量为M,重物质量为m,车与水平桌面间的动摩擦因数为μ,将重物由静止释放,重物向下做加速运动,求绳的拉力。(其他阻力不计)


参考答案:解:分别以M、m为研究对象,根据牛顿第二定律列方程,得
F-μMg=Ma ①
mg-F=ma ②
由①②得mg-μMg=(M+m)a,
a=(mg-μMg)/(M+m)
将a代入②式得F=mg-ma=Mmg(1+μ)/(M+m)


本题解析:


本题难度:一般



2、选择题  如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块,其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为FT。现用水平拉力F拉质量为3m的木块,使三个木块以同一加速度运动,则以下说法正确的是(?)

A.质量为2m的木块受到四个力的作用
B.当F逐渐增大到FT时,轻绳刚好被拉断
C.当F逐渐增大到1.5FT时,轻绳还不会被拉断
D.轻绳刚要被拉断时,质量为m和2m的木块间的摩擦力为FT


参考答案:CD


本题解析:
试题分析:质量为2m的木块受到重力、质量为m的木块的压力、m对其作用的向后的摩擦力,轻绳的拉力、地面的支持力五个力的作用,故A错误;对整体,由牛顿第二定律可知,a=
隔离后面的叠加体,由牛顿第二定律可知,轻绳中拉力为F′=3ma=
由此可知,当F逐渐增大到2FT时,轻绳中拉力等于FT,轻绳才刚好被拉断,选项B错误;C正确;
轻绳刚要被拉断时,物块加速度a′=,质量为m和2m的木块间的摩擦力为f=ma′=故D正确


本题难度:一般



3、简答题  质量分别为m1和m2的两个小物块用轻绳连结,绳跨过位于倾角α=30°的粗糙斜面体顶端的轻滑轮,斜面体固定在水平桌面上,如图所示.已知滑轮与转轴之间的摩擦不计,m1、m2与斜面体之间的动摩擦因数为μ=

3

4
,且
m1
m2
=
8
9
.第一次,m1悬空(未与斜面体接触),m2放在斜面上,m2自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所用的时间为t1;第二次,将m1和m2位置互换,使m2悬空,m1放在斜面上,则m1自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为t2.求
t1
t2
=?


参考答案:由题意可得:m1与m2的加速度大小相等.设斜面长为l
第一次,小物块受力情况如图所示,

设T1为绳中张力,a1为两物块加速度的大小,则有:
m1g-T1=m1a1 ①
T1-m2gsinα-μm2gcosα=m2a1 ②
由①和②式可得:
m1g-m2gsinα-μm2gconα=(m1+m2)a1 ③
第二次,m1与m2交换位置.设绳中张力为T2,两物块加速度的大小为a2,则有:
m2g-T2=m2a2 ④
T2-m1gsinα-μm1gcosα=m1a2⑤
由④和⑤式可得:
m2g-m1gsinα-μm1gcosα=(m1+m2)a2⑥
代入α=30°,μ=


本题解析:


本题难度:一般



4、计算题  如图所示,质量m=1kg的物体在F=20N水平向右的拉力作用下由静止开始沿足够长的斜面向上滑动,斜面固定不动且与水平方向成a=37°角,物体与斜面之间的动摩擦因数μ=0.25,拉力F作用物体2s后撤去。(g=10m/s2,

试求:(1)物体在力F的作用下运动时对斜面的压力大小;
(2)物体在力F的作用下运动时加速度的大小;
(3)撤去力F作用后物体沿斜面向上运动的最大距离。


参考答案:(1)20N(2)5m/s2(3)6.25m


本题解析:

(1)物体受力分析如图所示将G 和F分解
FN=Fsina+ mgcosa?

根据牛顿第三定律物体对斜面的压力的大小为20N。
(2)f=μFN="5N"


?
(3)撤去F 后,物体减速运动的加速度大小为

撤去F时物体的速度
根据
X="6.25m"


本题难度:一般



5、选择题  用力F拉一物体使其以加速度a在水平面上做匀加速直线运动,力F的水平分量为F1,如图所示.若以与F1大小、方向都相同的力F’代替力F拉此物体,使物体产生的加速度为2,则(?)

A.当该水平面光滑时,a’<a
B.当该水平面光滑时,a’=a
C.当该水平面粗糙时,a’<a
D.当该水平面粗糙时,a’>a


参考答案:BC


本题解析:如果水平面光滑,没有摩擦力,则两种情况合外力相同,加速度相同,B对;如果有摩擦力,第二种情况则a’<a,C对;


本题难度:简单




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