一、由物體的受力情況確定其運(yùn)動(dòng)
1.由物體的受力情況確定其運(yùn)動(dòng)的思路
→→→→
2.解題步驟
(1)確定研究對(duì)象,對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析,并畫出物體的受力示意圖;
(2)根據(jù)力的合成與分解的方法,求出物體所受的合外力(包括大小和方向);
(3)根據(jù)牛頓第二定律列方程,求出物體的加速度;
(4)結(jié)合給定的物體運(yùn)動(dòng)的初始條件,選擇運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,求出所需的運(yùn)動(dòng)參量。
二、已知物體的運(yùn)動(dòng)情況求受力
1.基本思路
分析物體的運(yùn)動(dòng)情況,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的加速度,再由牛頓第二定律求出物體所受的合外力,進(jìn)而可以求出物體所受的其他力,流程圖如下所示:
2.解題的一般步驟
(1)確定研究對(duì)象,對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析,并畫出物體的受力示意圖。
(2)選擇合適的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,求出物體的加速度。
(3)根據(jù)牛頓第二定律列方程,求出物體所受的合力。
(4)根據(jù)力的合成與分解的方法,由合力和已知力求出未知力。

1.一質(zhì)量m=5 kg的滑塊在F=15 N的水平拉力作用下,由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),若滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10 m/s2,問(wèn):

(1)滑塊在力F作用下經(jīng)5 s,通過(guò)的位移是多大?
(2)5 s末撤去拉力F,滑塊還能滑行多遠(yuǎn)?

2.有一種大型游戲機(jī)叫“跳樓機(jī)”(如圖所示),參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上,由電動(dòng)機(jī)將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面40 m高處,然后由靜止釋放.可以認(rèn)為座椅沿軌道做自由落體運(yùn)動(dòng)2 s后,開(kāi)始受到恒定阻力而立即做勻減速運(yùn)動(dòng),且下落到離地面4 m高處時(shí)速度剛好減小到零.然后再讓座椅以相當(dāng)緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)下落,將游客送回地面.g取10 m/s2,求:
(1)座椅在自由下落結(jié)束時(shí)刻的速度是多大?
(2)座椅在勻減速階段的時(shí)間是多少?
(3)在勻減速階段,座椅對(duì)游客的作用力大小是游客體重的多少倍?
變式
3.如圖所示,傾角、高度的斜面與水平面平滑連接。小木塊從斜面頂端由靜止開(kāi)始滑下,滑到水平面上的A點(diǎn)停止。已知小木塊的質(zhì)量,它與斜面、水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,重力加速度。,。求:
(1)小木塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a;
(2)小木塊滑至斜面底端時(shí)的速度大小v;
(3)小木塊在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離x。
變式
4.在歡慶節(jié)日的時(shí)候,人們會(huì)在夜晚燃放美麗的焰火。按照設(shè)計(jì),某種型號(hào)裝有焰火的禮花彈從專用炮筒中射出后,在4s末到達(dá)距地面100m的最高點(diǎn)時(shí)炸開(kāi),形成各種美麗的圖案,假設(shè)禮花彈從炮筒中豎直射出時(shí)的初速度是v0,上升過(guò)程中所受的阻力大小始終是自身重力的k倍,那么v0和k分別等于(重力加速度g取10m/s2)( )
A.25m/s,1.25B.40m/s,0.25C.50m/s,0.25D.80m/s,1.25
1.數(shù)形結(jié)合解決動(dòng)力學(xué)圖像問(wèn)題
(1)在圖像問(wèn)題中,無(wú)論是讀圖還是作圖,都應(yīng)盡量先建立函數(shù)關(guān)系,進(jìn)而明確“圖像與公式”“圖像與物體”間的關(guān)系;然后根據(jù)函數(shù)關(guān)系讀取圖像信息或者描點(diǎn)作圖。
(2)讀圖時(shí),要注意圖線的起點(diǎn)、斜率、截距、折點(diǎn)以及圖線與橫坐標(biāo)包圍的“面積”等所對(duì)應(yīng)的物理意義,盡可能多地提取解題信息。
(3)常見(jiàn)的動(dòng)力學(xué)圖像
v-t圖像、a-t圖像、F-t圖像、F-a圖像等。
2.動(dòng)力學(xué)圖像問(wèn)題的類型:圖像類問(wèn)題的實(shí)質(zhì)是力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系問(wèn)題,以牛頓第二定律F=ma為紐帶,理解圖像的種類,圖像的軸、點(diǎn)、線、截距、斜率、面積所表示的意義。一般包括下列幾種類型:

5.智能駕駛汽車技術(shù)日臻成熟,將逐步進(jìn)入人們的生活。一輛智能駕駛汽車在平直跑道上進(jìn)行性能測(cè)試,其速度v隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示,0 ~ 5 s內(nèi)汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),5 ~ 10 s內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng),t = 10 s開(kāi)始關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),汽車在阻力作用下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到停止。已知該汽車質(zhì)量為1600 kg,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力可視為恒定,重力加速度g取10 m/s2。則汽車在加速階段受到的牽引力大小為( )
A.7680 NB.7360 NC.5120 ND.2560 N

6.如圖甲所示,傾角為的粗糙斜面體固定在水平面上,質(zhì)量為m的小木塊在沿斜面向下的恒力F作用下沿斜面下滑,小木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,若取沿斜面向下為正方向,當(dāng)恒力F取不同數(shù)值時(shí),小木塊的加速度a不同,如圖乙所示。取。下列說(shuō)法正確的是( )
A.小木塊的質(zhì)量為B.小木塊的質(zhì)量為
C.動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25D.動(dòng)摩擦因數(shù)為

7.如圖甲所示,平行于傾角為固定斜面向上的拉力使小物塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速與的關(guān)系如圖乙。圖線的斜率為,與軸交點(diǎn)坐標(biāo)為,與軸交點(diǎn)為。由圖可知( )
A.小物塊的質(zhì)量對(duì)
B.小物塊的質(zhì)量為
C.摩擦力與重力沿斜面的分力大小之和為
D.摩擦力與重力沿斜面的分力大小之和為bc
變式
8.如圖甲所示,時(shí)刻,一質(zhì)量為的木板在水平推力的作用下,由靜止開(kāi)始沿水平粗糙地面向右運(yùn)動(dòng)。在時(shí)刻,撤去水平推力,木板做勻減速運(yùn)動(dòng)。木板的速度隨時(shí)間變化的圖線如圖乙所示,木板與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)始終相同,重力加速度大小為,下列說(shuō)法正確的是( )
A.木板運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度大小為
B.木板加速階段的加速度大小與減速階段的加速度大小之比為
C.木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
D.水平推力和木板與地面間的滑動(dòng)摩擦力大小之比為
變式
9.如圖甲所示,傾角為的光滑斜面上有一質(zhì)量為的物體,物體始終受到沿斜面向上的變力的作用,物體的加速度隨外力變化的圖像如圖乙所示,取重力加速度大小,根據(jù)圖乙中所提供的信息可知( )
A.B.C.D.
變式
10.如圖甲所示,用一個(gè)沿水平方向的力推放在粗糙程度相同的水平面上物體,在推力從一較大值開(kāi)始不斷減小的過(guò)程中,物體的加速度也不斷變化。圖乙為物體運(yùn)動(dòng)加速度隨推力變化的圖象,已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度大小,以下說(shuō)法正確的是( )
A.物塊的質(zhì)量為
B.物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
C.當(dāng)推力減小為時(shí),物塊的速度最大
D.當(dāng)推力減小為時(shí),物塊的速度為零
一、輕繩相連加速度相同的連接體模型歸納
二、板塊連接體模型歸納

11.如圖所示,在光滑水平地面上,兩物塊用細(xì)線相連,A物塊質(zhì)量為1kg,B物塊質(zhì)量為2kg細(xì)線能承受的最大拉力為3N。若在水平拉力F作用下,兩物塊一起向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。則F的最大值為( )
A.12NB.9NC.6ND.3N

12.如圖所示,質(zhì)量為5kg的物塊A與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù),質(zhì)量為3kg的物塊B與地面間無(wú)摩擦,在水平力F的作用下,A、B一起做加速運(yùn)動(dòng),已知F=26N。則下列說(shuō)法中正確的是(g取10)( )
A.A、B的加速度均為
B.A、B的加速度均為
C.A對(duì)B的作用力為9.75N
D.A對(duì)B的作用力為6N

13.在光滑水平面上疊放有A、B兩個(gè)物體,它們的質(zhì)量均為,C物體上固連一輕質(zhì)滑輪,與A連接的輕質(zhì)細(xì)線繞過(guò)兩輕質(zhì)滑輪后固定到天花板上,其中與A連接的細(xì)線水平,繞過(guò)動(dòng)滑輪的左右兩段細(xì)線豎直,如圖所示。不考慮滑輪的摩擦,A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù),下列說(shuō)法正確的是( )
A.A物體的最大加速度為
B.B物體的最大加速度為
C.若A、B不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),則C物體的最大質(zhì)量為
D.C物體質(zhì)量為時(shí),B的加速度為

14.如圖所示,質(zhì)量為傾角為30°的斜面體A靜置于粗糙水平面上,質(zhì)量為的物體B通過(guò)平行于斜面的輕繩繞過(guò)光滑輕質(zhì)滑輪與質(zhì)量為的物體C相連,斜面體A始終靜止不動(dòng),剛開(kāi)始系統(tǒng)都處于靜止?fàn)顟B(tài)。則下列說(shuō)法中正確的是( )
A.斜面A對(duì)物體B的摩擦力可能等于0
B.地面對(duì)斜面A的靜摩擦力大小為0
C.地面對(duì)斜面體A的支持力為
D.若用力拉動(dòng)B,使之沿斜面向下做加速運(yùn)動(dòng),則繩子拉力仍為

15.如圖所示,水平面上的AB段粗糙程度均勻,長(zhǎng)度為L(zhǎng),其余部分光滑。有兩個(gè)材料相同的物塊a和b,質(zhì)量分別為和(),用長(zhǎng)度也為L(zhǎng)的細(xì)線相連,在恒力F的作用下沿水平面做加速運(yùn)動(dòng)。b進(jìn)入AB段之前,繩子的拉力大小為;b在AB段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,繩子的拉力大小為;a在AB段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,繩子的拉力大小為,則( )
A.B.C.D.

16.如圖所示,A、B兩個(gè)物體相互接觸,但并不黏合,放置在光滑水平地面上,兩物體的質(zhì)量均為1 kg。從t = 0開(kāi)始,推力FA和拉力FB分別作用于物體A、B上,F(xiàn)A和FB隨時(shí)間t變化的規(guī)律分別為FA = (8 ? 2t) N和FB = (2 + 2t) N。關(guān)于8 s內(nèi)兩物體的運(yùn)動(dòng)情況,下列說(shuō)法正確的是( )
A.物體A運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸減小
B.物體B運(yùn)動(dòng)的加速度先不變后變大
C.t = 1.5 s時(shí),物體A與物體B剛好分離
D.t = 4.0 s時(shí),物體A與物體B剛好分離

17.如圖A、B兩物體疊放在光滑水平桌面上,輕質(zhì)細(xì)繩一端連接B,另一端繞過(guò)定滑輪連接C物體,已知A和C的質(zhì)量都是,B的質(zhì)量是,A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.3,其它摩擦不計(jì)。由靜止釋放C,C下落一定高度的過(guò)程中(C未落地,B未撞到滑輪,)。下列說(shuō)法正確的是( )
A.A、B兩物體沒(méi)有發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)B.A物體受到的摩擦力大小為
C.細(xì)繩的拉力大小等于D.B物體的加速度大小是

18.如圖所示,足夠長(zhǎng)的傾角θ = 37°的光滑斜面體固定在水平地面上,一根輕繩跨過(guò)定滑輪,一端與質(zhì)量為mA = 2 kg的物塊A連接,另一端與質(zhì)量為mB = 3 kg的物塊B連接,繩與斜面保持平行。開(kāi)始時(shí),用手按住A,使B懸于空中,此時(shí)B下端離地的高度為7.2 m,(g = 10 m/s2,sin37° = 0.6,cs37° = 0.8)求:
(1)將手松開(kāi)到B落地之前,繩的拉力大??;
(2)A沿斜面上升的最大距離。
物體在斜面上自由運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)
1.斜面模型是高中物理中最常見(jiàn)的模型之一,斜面問(wèn)題千變?nèi)f化,斜面既可能光滑,也可能粗糙;既可能固定,也可能運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)又分勻速和變速;斜面上的物體既可以左右相連,也可以上下疊加。物體之間可以細(xì)繩相連,也可以彈簧相連。求解斜面問(wèn)題,能否做好斜面上物體的受力分析,尤其是斜面對(duì)物體的作用力(彈力和摩擦力)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。
對(duì)沿粗糙斜面自由下滑的物體做受力分析,物體受重力mg、支持力FN、動(dòng)摩擦力f,由于支持力,則動(dòng)摩擦力,而重力平行斜面向下的分力為,所以當(dāng)時(shí),物體沿斜面勻速下滑,由此得,亦即。
所以物體在斜面上自由運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)只取決于摩擦系數(shù)和斜面傾角的關(guān)系。
當(dāng)時(shí),物體沿斜面加速速下滑,加速度;
當(dāng)時(shí),物體沿斜面勻速下滑,或恰好靜止;
當(dāng)時(shí),物體若無(wú)初速度將靜止于斜面上;

19.一斜塊靜止于粗糙的水平面上,在其斜面上放一滑塊,若給一向下的初速度,則正好保持勻速下滑,如圖所示,現(xiàn)在下滑的過(guò)程中再加一個(gè)作用力,則以下說(shuō)法正確的是( )
A.在上加一豎直向下的力將加速向下運(yùn)動(dòng),對(duì)地仍無(wú)摩擦力的作用
B.在上加一沿斜面向下的力將做加速運(yùn)動(dòng),對(duì)地有水平向左的靜摩擦力
C.在上加一水平向右的力將做減速運(yùn)動(dòng),停止前對(duì)地仍無(wú)摩擦力的作用
D.無(wú)論在上加上什么方向的力,停止前對(duì)地的壓力大小始終為

20.如圖甲所示,一傾角為足夠長(zhǎng)的粗糙斜面體固定在水平地面上,質(zhì)量為的物塊由斜面體的底端以一定的初速度沿斜面體向上運(yùn)動(dòng),同時(shí)在物塊上施加一沿斜面向下的恒力F,此時(shí)刻計(jì)為時(shí)刻,1s末將恒力F撤走,物塊的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。物塊可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度g取,,,求:
(1)撤去恒力時(shí),物塊到斜面底端的距離;
(2)恒力F的大小及物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(3)物塊回到斜面底端時(shí)的速度大小。

21.如圖所示,A受到沿斜面向上的拉力和垂直于斜面的拉力作用,正在沿傾角為斜面向下運(yùn)動(dòng),斜面體B始終保持靜止不動(dòng)。斜面體B受到地面的摩擦力向右,物塊A正在下滑時(shí),則( )
A.物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)
B.若只撤去,則斜面體B受到地面的摩擦力變小
C.若同時(shí)撤去和,物塊A將減速下滑
D.若只增大A的質(zhì)量,斜面體B受到地面的摩擦力將不變

22.如圖甲所示,斜面體靜止于粗糙的水平面上,斜面傾角為,斜面足夠長(zhǎng)。質(zhì)量的小物塊在平行于斜面向上的恒定拉力F作用下,沿斜面由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),后撤去拉力F。如圖乙所示為其速度隨時(shí)間變化的部分圖像。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,全過(guò)程斜面體保持靜止。(,,)求:
(1)小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)和拉力F的大小;
(2)若在后,F(xiàn)方向變?yōu)樗较蛴?,大小不變,求F改變后地面對(duì)斜面的摩擦力f。

23.蹦極是一項(xiàng)深受年輕人喜愛(ài)的極限運(yùn)動(dòng)。如圖所示,某人身系彈性繩自高空P點(diǎn)自由下落,a點(diǎn)是彈性繩為原長(zhǎng)時(shí)人的位置,b點(diǎn)是人靜止懸掛時(shí)的平衡位置,c點(diǎn)是人所到達(dá)的最低點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,人可視為質(zhì)點(diǎn),彈性繩質(zhì)量不計(jì)且滿足胡克定律,則人在第一次下降到最低點(diǎn)的過(guò)程,下列說(shuō)法正確的是( )
A.人經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)處于平衡狀態(tài)
B.從P點(diǎn)到a點(diǎn)人處于失重狀態(tài)
C.從a點(diǎn)到b點(diǎn)人處于失重狀態(tài)
D.從b點(diǎn)到c點(diǎn)人處于失重狀態(tài)

24.小明乘坐豎直電梯經(jīng)過(guò)1min可達(dá)頂樓,已知電梯在時(shí)由靜止開(kāi)始上升,取豎直向上為正方向,該電梯的加速度a隨時(shí)間t的變化圖像如圖所示。若電梯受力簡(jiǎn)化為只受重力與繩索拉力,則( )
A.時(shí),電梯速度向下
B.在時(shí)間內(nèi),繩索拉力最小
C.時(shí),繩索拉力大于電梯的重力
D.時(shí),電梯速度恰好為零

25.電梯內(nèi)用彈簧秤測(cè)物體的重量,下列幾種情況,引起超重現(xiàn)象的是( )
A.以2m/s2的加速度加速上升B.以3m/s2的加速度減速上升
C.以3m/s2的加速度減速下降D.以2.5m/s2的加速度加速下降

26.如圖甲所示,質(zhì)量為m=2kg的物塊掛在彈簧秤的下端,在彈簧秤的拉力作用下沿豎直方向從靜止開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng)。取豎直向上為正方向,物塊的加速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示,彈簧秤始終在彈性限度內(nèi),g取10m/s2.下列說(shuō)法正確的是( )
A.2s~6s內(nèi)物塊先超重后失重,彈簧秤的示數(shù)先增大后減小
B.0~6s內(nèi)物塊先超重后失重,速度變化量大小為3m/s
C.0~6s內(nèi)物塊先失重后超重,6s時(shí)物塊的速度為6m/s
D.0~6s內(nèi)物塊先失重后超重,彈簧秤6s末的示數(shù)為24N
求m2、m3間作用力,將m1和m2看作整體
整體求加速度
隔離求內(nèi)力
T-μm1g=m1a

整體求加速度
隔離求內(nèi)力
T-m1g(sinθ-μcsθ)=m1a

整體求加速度
隔離求內(nèi)力T-m1g=m1a

隔離T-F1-μm1g=m1a

整體:a=
隔離m1:f=m1a
得f=
整體:a=g(sinθ-μ2csθ)
方向沿斜面向下
隔離m1:m1gsinθ-f=m1a
得f=μ2m1gcsθ
方向沿斜面向上
若μ2=0 則 f=0
整體:a=g(sinθ-μ2csθ)
方向沿斜面向下
隔離m1:f=m1acsθ
得f=m1g(sinθ-μ2csθ)csθ
方向水平向左
若μ2=0 則 f=m1gsinθcsθ
參考答案:
1.(1)12.5m;(2)6.25m
【詳解】(1)滑塊的加速度
滑塊的位移
(2)5s末滑塊的速度
撤去拉力后滑塊的加速度大小
撤去拉力后滑行距離
2.(1)(2)1.6s(3)
【詳解】(1) 設(shè)座椅在自由下落結(jié)束時(shí)刻的速度為v,由v=gt1得:
v=20m/s
(2) 自由下落的位移為:
設(shè)座椅勻減速運(yùn)動(dòng)的總高度為h,則有:
h=40-4-20=16m

得:
t=1.6s
(3) 設(shè)座椅勻減速階段的加速度大小為a,座椅對(duì)游客的作用力大小為F,由v=at得:
a=12.5m/s2
由牛頓第二定律得:
F-mg=ma
所以
3.(1)2m/s2;(2)2m/s;(3)0.4m
【詳解】(1)小木塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí),由牛頓第二定律可知
解得加速度大小
(2)根據(jù)
可得小木塊滑至斜面底端時(shí)的速度大小
v=2m/s
(3)小木塊在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度
運(yùn)動(dòng)的距離
4.C
【詳解】根據(jù)h=at2,解得
a=12.5m/s2
所以
v0=at=50m/s
上升過(guò)程中禮花彈所受的阻力大小
Ff=kmg
則由牛頓第二定律
mg+Ff=ma
聯(lián)立解得
k=0.25
故選C。
5.A
【詳解】加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度
減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小
根據(jù)牛頓第二定律,則
解得
故選A。
6.D
【詳解】根據(jù)題意,以小木塊為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律有
代入數(shù)據(jù)整理得
由題圖乙可知
縱截距
解得
故選D。
7.B
【詳解】對(duì)物塊由牛頓第二定律可知
可得
由圖像可知
可得小物塊的質(zhì)量為
可得摩擦力與重力沿斜面的分力大小之和
故選B。
8.AD
【詳解】A.根據(jù)題圖乙結(jié)合幾何關(guān)系可知,在時(shí)刻,木板的速度最大且大小為,選項(xiàng)A正確;
B.圖像的斜率表示物體的加速度,根據(jù)題圖乙可知,木板加速階段的加速度大小與減速階段的加速度大小之比為,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.木板減速階段的加速度大小
根據(jù)牛頓第二定律有
則木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)
選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.木板加速階段的加速度大小
根據(jù)牛頓第二定律有
解得
選項(xiàng)D正確。
故選AD。
9.BD
【詳解】由牛頓第二定律
可得
由圖像可知斜率為
解得
縱軸截距
解得

故選BD。
10.BC
【詳解】AB.由物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度隨推力變化的圖象可知,當(dāng)推力時(shí),加速度為零,由牛頓第二定律可得
當(dāng)時(shí),加速度,由牛頓第二定律可得
聯(lián)立解得,,即物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,物塊的質(zhì)量為2.5kg,故A錯(cuò)誤,B正確;
C.用一個(gè)很大的水平力推物塊,并且推力不斷減小,物塊做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)推力減小為10N時(shí)加速度為零,物塊的速度最大,故C正確;
D.當(dāng)推力減小為0時(shí),物塊做減速運(yùn)動(dòng),物塊的速度不為零,故D錯(cuò)誤。
故選BC。
11.B
【詳解】對(duì)于A物體有

解得A物體最大加速度
對(duì)兩物塊整體做受力分析有
解得
故選B。
12.D
【詳解】AB.對(duì)物塊A、B整體受力分析,由牛頓第二定律
代入數(shù)據(jù)解得
故AB錯(cuò)誤;
CD.對(duì)物塊B受力分析,由牛頓第二定律
故C錯(cuò)誤,D正確。
故選D。
13.BD
【詳解】BC.設(shè)A、B剛好不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),C物體的質(zhì)量為,以C物體為對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律可得
以AB為整體,有
以B為對(duì)象,有
聯(lián)立可得
,
可知B物體的最大加速度為;若A、B不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),則C物體的最大質(zhì)量為,故B正確,C錯(cuò)誤;
D.C物體質(zhì)量為時(shí),可知A、B不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),對(duì)C有
對(duì)AB為整體,有
聯(lián)立解得
可知B的加速度為,故D正確;
A.當(dāng)C物體質(zhì)量大于時(shí),A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),以物體為對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律可得
以A為對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律可得
聯(lián)立可得
可知隨C物體質(zhì)量的最大,A的加速度逐漸增大,最終A物體的最大加速度趨近于,故A錯(cuò)誤。
故選BD。
14.AB
【詳解】A.對(duì)B在沿著斜面的方向上若滿足
則此種情況下斜面A對(duì)物體B的摩擦力等于0,故A正確;
BC.對(duì)A、B、C組成的系統(tǒng)整體分析可知,豎直方向由平衡條件可得地面對(duì)整體的支持力大小為
而整體在水平方向上不受外力,即整體在水平方向沒(méi)有運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),因此可知地面對(duì)斜面A的靜摩擦力大小為0,故B正確,C錯(cuò)誤;
D.若用力拉動(dòng)B,使之沿斜面向下做加速運(yùn)動(dòng),由于B與C是用繩子相連的連接體,當(dāng)B沿著斜面加速向下運(yùn)動(dòng)時(shí),C將豎直向上加速運(yùn)動(dòng),對(duì)C有
可得繩子上的拉力
故D錯(cuò)誤。
故選AB。
15.D
【詳解】b進(jìn)入AB段之前,以物塊a、b為整體,根據(jù)牛頓第二定律可得
以物塊a為對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律可得
聯(lián)立可得
b在AB段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,以物塊a、b為整體,根據(jù)牛頓第二定律可得
以物塊a為對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律可得
聯(lián)立可得
a在AB段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,以物塊a、b為整體,根據(jù)牛頓第二定律可得
以物塊a為對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律可得
聯(lián)立可得
則有

故選D。
16.BC
【詳解】FA、FB都是關(guān)于時(shí)間的函數(shù),隨著時(shí)間的改變而改變,但
FA + FB = (8 ? 2t)N + (2 + 2t)N = 10 N
為恒力,則可知在A、B分離前兩者一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng);
物體A、B開(kāi)始分離時(shí),兩物體間彈力恰好等于0,但此時(shí)刻兩物體具有相同的加速度,則此時(shí)應(yīng)有

解得
t = 1.5 s
即t = 1.5 s時(shí),物體A、B開(kāi)始分離;分離后A的加速度逐漸減小,B的加速度逐漸增加,故整個(gè)過(guò)程中物體A運(yùn)動(dòng)的加速度先不變后逐漸減小,物體B運(yùn)動(dòng)的加速度先不變后變大。
故選BC。
17.AC
【詳解】ABD.假設(shè)A、B不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律可知,A、B、C整體的加速度大小為
隔離對(duì)A分析,有
假設(shè)成立;即A、B兩物體不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),A所受的摩擦力大小為2.5N;A、B、C的加速度為,故A正確,BD錯(cuò)誤;
C.隔離對(duì)C分析,根據(jù)牛頓第二定律得
解得細(xì)繩的拉力大小為
N
故C正確。
故選AC。
18.(1)19.2 N
(2)11.52 m
【詳解】(1)將AB及繩子整體受力分析,由牛頓第二定律得
代入數(shù)據(jù)解得
單獨(dú)對(duì)B受力分析,由牛頓第二定律得
聯(lián)立解得
(2)設(shè)B從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到落在地所用時(shí)間為t,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得
解得
B落地時(shí)A的速度
設(shè)B落地后A的加速度為aA,由牛頓第二定律得
解得
設(shè)在B落地后A上升的距離為x,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得
解得
故A沿斜面上升的最大距離
19.C
【詳解】若給一向下的初速度,則正好保持勻速下滑,對(duì)m,有
即得
θ是斜面的傾角。
A.當(dāng)施加豎直向下的力時(shí),對(duì)整體受力分析,水平方向不受摩擦力,否則不能平衡,故對(duì)地面也沒(méi)有摩擦力;再對(duì)m受力分析可知
所以m依然做勻速運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤;
B.在m上加一沿斜面向下的力,但m與斜面間的彈力大小不變,故滑動(dòng)摩擦力大小不變,即物塊所受支持力與摩擦力的合力仍然豎直向上,則斜面所受摩擦力與物塊的壓力的合力豎直向下,則斜面水平方向仍無(wú)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),故仍對(duì)地?zé)o摩擦力作用,所以物塊所受的合力將沿斜面向下,故做加速運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;
C.在m上加一水平向右的力,沿斜面方向:
故物體做減速運(yùn)動(dòng);對(duì)物塊,所受支持力增加了,則摩擦力增加,即支持力與摩擦力均成比例的增加,其合力方向還是豎直向上,如圖:
則斜面所受的摩擦力與壓力的合力放還是豎直向下,水平方向仍無(wú)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),則不受地面的摩擦力,故C正確;
D.無(wú)論在m上加上什么方向的力,m對(duì)斜面的壓力與m對(duì)斜面的摩擦力都是以的比例增加,則其合力的方向始終豎直向下,但大小會(huì)發(fā)生變化,所以加不同方向的外力,停止前對(duì)地的壓力大小會(huì)發(fā)生變化,故D錯(cuò)誤。
故選C。
20.(1);(2),;(3)
【詳解】(1)由圖乙可得,圖像與橫軸的面積為物塊的位移,即物塊到斜面底端的距離
(2)由圖乙可得,時(shí),物塊速度為零,即物塊在時(shí),到達(dá)斜面最高點(diǎn),向上運(yùn)動(dòng)時(shí),物塊加速度的大小
此段,結(jié)合物塊的受力,牛頓第二定律的表達(dá)式
后,物塊向下運(yùn)動(dòng),結(jié)合圖乙,物塊向下運(yùn)動(dòng)的加速度的大小
此段,結(jié)合物塊的受力,牛頓第二定律的表達(dá)式
解得
,
(3)撤走恒力F后,物塊向下運(yùn)動(dòng)的加速度
此時(shí)物塊速度大小為,距離斜面底端,由得,物塊回到斜面底端時(shí)的速度大小
21.AC
【詳解】A.設(shè)物塊A的質(zhì)量為m,斜面體B的質(zhì)量為M,重力加速度為g,對(duì)斜面體B分析,可知受重力Mg、A對(duì)B的滑動(dòng)摩擦力f、A對(duì)B的正壓力N和地面對(duì)B的支持力作用,如圖所示
由題知,斜面體B始終保持靜止不動(dòng),且斜面體B受到地面的摩擦力向右,故
解得
故A正確;
B.對(duì)斜面體B受力分析,則有

,
聯(lián)立解得
可知若只撤去,則B受到地面的摩擦力變大,故B錯(cuò)誤;
C.若同時(shí)撤去和,因,對(duì)物塊A分析,可知
故物塊A將減速下滑,故C正確;
D.根據(jù)
可知若只增大A的質(zhì)量,斜面體B受到地面的摩擦力將變大,故D錯(cuò)誤。
故選AC。
22.(1),;(2),方向水平向左
【詳解】(1)根據(jù)圖像,內(nèi)小物塊的加速度大小為
根據(jù)牛頓第二定律可得
后撤去拉力F,小物塊做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為
根據(jù)牛頓第二定律可得
聯(lián)立解得
,
(2)若在后,F(xiàn)方向變?yōu)樗较蛴遥泵鎸?duì)小物塊的支持力變?yōu)?br>斜面對(duì)小物塊的摩擦力變?yōu)?br>以斜面為對(duì)象,其受力如圖所示
根據(jù)受力平衡可得地面對(duì)斜面的摩擦力大小為
方向水平向左。
23.BC
【詳解】AB.從P點(diǎn)到a點(diǎn),人僅受重力作用,人具有向下的加速度,處于完全失重狀態(tài),故A錯(cuò)誤,B正確;
C.從a點(diǎn)到b點(diǎn)人受到的彈力小于自身受到的重力,處于失重狀態(tài),故C正確;
D.從b點(diǎn)到c點(diǎn)人受到的彈力大于自身受到的重力,處于超重狀態(tài),故D錯(cuò)誤。
故選BC。
24.D
【詳解】A.在電梯的加速度向上,一直向上加速,可知時(shí),電梯速度向上,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
BC.時(shí)電梯加速度向上,電梯超重;在時(shí)間內(nèi),電梯勻速運(yùn)動(dòng),電梯平衡;在時(shí)間內(nèi),電梯加速度向下,電梯失重,其中在時(shí)間內(nèi),電梯向下的加速度最大,則此時(shí)繩索拉力最小,時(shí),繩索拉力小于電梯的重力,選項(xiàng)BC錯(cuò)誤;
D.因a-t圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積等于速度的變化量,可知在電梯速度變化量恰為零,時(shí)速度恰好為零,選項(xiàng)D正確。
故選D。
25.AC
【詳解】A.以2m/s2的加速度加速上升,物體的加速度方向向上,處于超重狀態(tài),故A正確;
B.以3m/s2的加速度減速上升,物體的加速度方向向下,處于失重狀態(tài),故B錯(cuò)誤;
C.以3m/s2的加速度減速下降,物體的加速度方向向上,處于超重狀態(tài),故C正確;
D.以2.5m/s2的加速度加速下降,物體的加速度方向向下,處于失重狀態(tài),故D錯(cuò)誤。
故選AC。
26.B
【詳解】A.2s~6s內(nèi)加速度先向上后向下,則物塊先超重后失重,彈簧秤的示數(shù)一直減小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
BC.0~6s內(nèi)加速度先向上后向下,則物塊先超重后失重,圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積等于速度的變化量,則速度變化量大小為
因初速度為零,則6s時(shí)物塊的速度為3m/s,選項(xiàng)B正確,C錯(cuò)誤;
D.0~6s內(nèi)物塊先超重后失重,彈簧秤6s末的加速度為向下的2m/s2,則彈簧秤示數(shù)為
T=mg-ma=16N
選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選B。

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