高中物理 人教版(2019)必修 第一册 第四章 牛顿定律的应用 练习(有解析)

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名称 高中物理 人教版(2019)必修 第一册 第四章 牛顿定律的应用 练习(有解析)
格式 docx
文件大小 1.1MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-06-01 09:52:28

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牛顿定律的应用
一、单选题
1.如图,两物块P、Q用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连,开始时P静止在水平桌面上。将一个水平向右的推力F作用在P上后,轻绳的张力变为原来的一半。已知P、Q两物块的质量分别为、,P与桌面间的动摩擦因数,重力加速度。则推力F的大小为(  )
A. B. C. D.
2.如图所示,一轻绳绕过光滑的轻质定滑轮,一端挂一水平托盘,另一端被托盘上的人拉住,滑轮两侧的轻绳均沿竖直方向。已知人的质量为60kg,托盘的质量为20kg,取g=10m/s2。若托盘随人一起竖直向上做匀加速直线运动,则当人的拉力与自身所受重力大小相等时,人与托盘的加速度大小为( )
A.5m/s2 B.6m/s2 C.7.5m/s2 D.8m/s2
3.三个完全相同的木板A、B、C质量均为m,它们叠放在一起置于光滑的水平面上。木板之间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现用水平向右的力F推木板A,下列说法正确的是(  )
A.若,A与B会相对滑动,但B与C仍相对静止
B.若,A与B会相对滑动,但B与C仍相对静止
C.若,A与B会相对滑动,B与C也相对滑动
D.若,A与B会相对滑动,B与C也相对滑动
4.如图所示,一只杯子固定在水平桌面上,将一块薄纸板盖在杯口上并在纸板上放一枚鸡蛋,现用水平向右的拉力将纸板快速抽出,鸡蛋(水平移动距离很小,几乎看不到)落入杯中,这就是惯性演示实验。已知鸡蛋(可视为质点)离纸板左端的距离为,鸡蛋和纸板的质量均为,所有接触面的动摩擦因数均为,重力加速度为,若鸡蛋移动的距离不超过就能保证实验成功,则所需拉力的最小值为( )
A. B. C. D.
5.竖直升降机内固定一斜面,其顶端固定一光滑的轻滑轮。滑块A、B通过不可伸长的细绳跨过滑轮连接,开始时升降机静止,然后匀加速向上运动,已知整个过程中A、B始终相对斜面静止,则(  )
A.升降机静止时,滑块A受到沿斜面向下的摩擦力
B.升降机加速向上运动过程中A受到的摩擦力一定大于静止时受到的摩擦力
C.升降机加速向上运动过程中A可能不受摩擦力
D.细绳对B的拉力始终等于B的重力
6.如图所示A、B两个物体叠放在一起,静止在粗糙水平地面上,B与水平地面间的动摩擦因数μ1=0.1,A与B之间的动摩擦因数μ2=0.2.已知物体A的质量m=2kg,物体B的质量M=3kg,重力加速度g取10m/s2.现对物体B施加一个水平向右的恒力F,为使物体A与物体B相对静止,则恒力的最大值是(物体间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力)(  )
A.20N B.15N C.10N D.5N
7.如图所示,置于粗糙水平面上的物块A和B用轻质弹簧连接,在水平恒力F的作用下,A、B以相同的加速度向右运动.A、B的质量关系为mA>mB,它们与地面间的动摩擦因数相同.为使弹簧稳定时的伸长量增大,下列操作可行的是(  )
A.仅减小B的质量
B.仅增大A的质量
C.仅将A、B的位置对调
D.仅减小水平面的粗糙程度
8.中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”,为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成,在车头牵引下,列车沿平直轨道匀加速行驶时,第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等,则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为(  )
A.F B. C. D.
9.如图,将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处,上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节,使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放,物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若由30°逐渐增大至60°,物块的下滑时间t将(  )
A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
10.如图所示,卡车上固定有倾角均为的两个斜面体,匀质圆筒状工件置于两个斜面间。卡车正以90km/h的速度匀速行驶,为了保证刹车时工件不与其中任何一个斜面脱离,则其刹车的最小距离更接近于(路面能提供足够大摩擦,sin=0.6)( )
A.23m B.33m C.43m D.53m
11.如图所示,穿在水平直杆上质量为m的小球开始时静止,现对小球沿杆方向施加恒力F0,垂直于杆方向施加竖直向上的力F,且F的大小始终与小球的速度成正比,即F=kv(图中未标出).已知小球与杆间的动摩擦因数为μ,小球运动过程中未从杆上脱落,且F0>μmg.下列关于运动中的速度-时间图象正确的是( )
A. B.
C. D.
12.在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据。刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹。在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是14m。假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数为0.7,g=10m/s2。则汽车开始刹车时的速度为(  )
A.7m/s B.10m/s C.14m/s D.20m/s
13.一小球从空中由静止下落,已知下落过程中小球所受阻力与速度的平方成正比,设小球离地足够高,则 ( )
A.小球先加速后匀速
B.小球一直在做加速运动
C.小球在做减速运动
D.小球先加速后减速
14.汽车安全带的作用是在汽车紧急刹车或发生碰撞时,尽可能地减轻对乘客的伤害。假定乘客质量为70kg,汽车车速为90km/h,从踩下刹车到完全停止需要的时间为5s,安全带对乘客的作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)(  )
A.450N B.400N C.350N D.300N
15.静止在水平地面上的小车,质量为5kg。在水平拉力50N的作用下做直线运动,2s内匀加速前进了4m,在这个过程中(g取)(  )
A.小车加速度的大小是 B.小车加速度的大小是
C.动摩擦因数是0.4 D.摩擦力的大小是10N
16.某物体质量为1kg,在水平拉力作用下沿粗糙水平地面做直线运动,其速度-时间图像如图所示,根据图像可知(  )
A.物体所受的拉力总是大于它所受的摩擦力
B.物体在第3s内所受的拉力等于1N
C.在0~3s内,物体所受的拉力方向始终与摩擦力方向相反
D.物体在第2s内所受的拉力为零
二、多选题
17.如图甲所示,在倾角为=30°的固定光滑斜面上,轻质弹簧下端固定在底端挡板上,另一端与质量为m的小滑块A相连,A上叠放另一个质量也为m的小滑块B,弹簧的劲度系数为k,初始时滑块均处于静止状态。现用沿斜面向上的拉力F作用在滑块B上,使B开始沿斜面向上做加速度为a的匀加速运动,测得两个滑块的v-t图像如图乙所示,重力加速度为g,则(  )
A.施加拉力F前,弹簧的形变量为
B.拉力F刚施加上时,A的加速度为0
C.A、B在t1时刻分离,此时弹簧弹力大小为
D.弹簧恢复到原长时,A的速度达到最大值
18.如图,在倾角为的光滑斜面上,有两个物块P和Q,质量分别为和,用与斜面平行的轻质弹簧相连接,在沿斜面向上的恒力F作用下,两物块一起向上做匀加速直线运动,则( )
A.两物块一起运动的加速度大小为
B.弹簧的弹力大小为
C.若只增大,两物块一起向上匀加速运动时,它们的间距变大
D.若只增大,两物块一起向上匀加速运动时,它们的间距变大
19.倾角为30°的光滑斜面上放一质量为m的盒子A,A盒用轻质细绳跨过定滑轮与B盒相连,B盒内放一质量的物体。如果把这个物体改放在A盒内,则B盒加速度恰好与原来等值反向,重力加速度为g,则B盒的质量mB和系统的加速度a的大小分别为(  )
A. B.
C.a=0.2g D.a=0.4g
20.如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上、A、B间动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为,可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平拉力,则下列选项正确的是(  )
A.当F<2μmg时,A、B都相对地面静止
B.当F=mg时,A、B间的摩擦力为mg
C.当F>3μmg时,A相对B滑动
D.无论F为何值,B的加速度不会超过g
21.如图所示,质量m=100kg的重物,在大小F=1.25×103N、方向竖直向上的拉力作用下,由静止开始加速上升,不计空气阻力,g取10m/s2,则(  )
A.重物上升的加速度大小为12.5m/s2
B.重物上升的加速度大小为2.5m/s2
C.运动2s时速度大小为25m/s
D.运动2s时速度大小为5m/s
22.质量为3kg的物体,静止于水平地面上,在10N的水平拉力作用下,开始沿水平地面做匀加速直线运动,物体与地面间的摩擦力是4N。则(  )
A.物体在3s末的速度大小为10m/s
B.物体在3s末的速度大小为6m/s
C.物体在0~3s内发生的位移大小为15m
D.物体在0~3s内发生的位移大小为9m
三、解答题
23.如图所示,滑块在平行于斜面方向的恒定拉力F作用下从A点由静止开始向上运动,运动到C点(未标出)时撤去拉力,滑块继续上滑到B点速度为零。接着滑块又沿斜面下滑,到A点时滑块的速度vA=6m/s。已知滑块从A点运动到B点的时间与从B点运动到A点的时间相等。
(1)求滑块上滑经过C点时的速度;
(2)若C点是AB的中点,求拉力F与滑块所受摩擦力f的大小之比;
(3)在(2)问条件下,求A、B两点间的高度差(g取10m/s2)。
24.如图,上表面光滑且水平的小车静止在水平地面上,A、B为固定在小车上的挡板,C、D为竖直放置的轻质薄板。A、C和D、B之间分别用两个相同的轻质弹簧连接,薄板C、D间夹住一个长方体金属块(视为质点)。金属块与小车上表面有一定的距离并与小车保持静止,此时金属块所受到的摩擦力为最大静摩擦力。已知金属块的质量m=10kg,弹簧劲度系数k=1000N/m,金属块和薄板C、D间动摩擦因数μ=0.8。设金属块受到的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,取重力加速度g=10m/s2求:
(1)此时弹簧的压缩量;
(2)当小车、金属块一起向右加速运动,加速度大小a=15m/s2时,A、C和D、B间弹簧形变量及金属块受到的摩擦力大小。
25.在探索测定轨道中人造天体质量的方法过程中做了这样的一个实验:用已知质量为m1的宇宙飞船去接触正在轨道上运行的火箭组(后者的发动机已熄灭)。接触后,开动宇宙飞船的推进器,使飞船和火箭组共同加速,如图所示。推进器的平均推力为F,开动时间为t,测出飞船和火箭组的速度变化是Δv,求火箭组的质量m2。
26.如图甲所示,“”形木块放在光滑水平地面上,木块水平表面AB粗糙,BC光滑且与水平面夹角为θ=37°。木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,当力传感器受压时,其示数为正值;当力传感器被拉时,其示数为负值。一个可视为质点的质量为m的滑块从C点由静止开始下滑,运动过程中,传感器记录到的力和时间的关系如图乙所示。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。求:
(1)斜面BC的长度s;
(2)滑块与木块AB表面的动摩擦因数μ。
27.如图所示,质量为10kg的环在F=200N的拉力作用下,沿固定在地面上的粗糙长直杆由静止开始运动,杆与水平地面的夹角θ=37°,拉力F与杆的夹角为θ.力F作用0.5s后撤去,环在杆上继续上滑了0.4s后速度减为零.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)环与杆之间的动摩擦因数μ;
(2)环沿杆向上运动的总距离s.
28.图甲是我国运动员在奥运会上蹦床比赛中的一个情景,设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动,运动员的脚在接触蹦床过程中,蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来,如图乙所示.取g=10m/s2,在不计空气阻力情况下,根据F-t图象,求:
(1)运动员在运动过程中的最大加速度的大小;
(2)运动员双脚离开蹦床后的最大速度的大小.
29.如图所示,一个质量m=4kg的小物块放在水平地面上。对小物块施加一个F=10N的恒定拉力,使小物块做初速度为零的匀加速直线运动,拉力与水平方向的夹角θ=37°,小物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.20,已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)小物块运动过程中加速度的大小;
(2)小物块运动4.0s位移的大小。
30.一个质量为1kg物体放在水平的粗糙地面上,从静止开始运动,受到一个5N水平拉力作用,经过10s前进了40m,求:
(1)物体运动的加速度是多少?
(2)物体与接触面间的动摩擦因数是多少?
31.如图所示,一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重。一个可乘坐二十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上76m的高处,然后让座舱自由落下,不计阻力。落到离地面31m时,制动系统启动,座舱做匀减速运动到离地面1m时刚好停下。(g=10m/s2,竖直向下为正方向)求:
(1)自由下落的时间t;
(2)若座舱中某人用手托着质量为0.2kg的手机,当座舱下落到离地面15m的位置时,求手机对手的压力F。
32.如图所示,一足够长斜面上铺有动物毛皮,毛皮表面具有一定的特殊性,物体上滑时顺着毛的生长方向,毛皮此时的阻力可以忽略;下滑时逆着毛的生长方向,会受到来自毛皮的滑动摩擦力,现有一物体自斜面底端以初速度v0=6m/s冲上斜面,斜面的倾角θ=37°,物体由最高点回到出发点历时1.5s,(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。求:
(1)物体上滑的最大位移;
(2)若物体下滑时,物体与毛皮间的动摩擦μ为定值,试计算μ的数值。(结果保留两位有效数字)
四、填空题
33.如图所示,物体在水平拉力F=10N的作用下,沿水平面做匀速直线运动,2s后撤去拉力,其v-t图象如图所示,则物体所受的摩擦力大小f=_______N;撤去拉力后,物体做_________直线运动(填“匀加速”或“匀减速”),加速度大小a=_______。
参考答案:
1.A
【解析】
【分析】
【详解】
P静止在水平桌面上时,由平衡条件有
推力F作用在P上后,轻绳的张力变为原来的一半,即
故Q物体加速下降,有
可得
而P物体将有相同的加速度向右加速而受滑动摩擦力,对P由牛顿第二定律
解得
故选A。
2.A
【解析】
【详解】
设人的质量为M,则轻绳的拉力大小
T=Mg
设托盘的质量为m,对人和托盘,根据牛顿第二定律有
2T一(M+m)g=(M+m)a
解得
a=5m/s2
故选A。
3.B
【解析】
【分析】
【详解】
A、B间的最大静摩擦力为
B、C间的最大静摩擦力为
当A、B间摩擦力达到最大静摩擦力时,对BC有

此时对A有

当时,A与B相对滑动,B受到A的滑动摩擦力不变,则BC不会相对滑动。
故选B。
4.C
【解析】
【分析】
【详解】
当纸板相对鸡蛋运动时,设鸡蛋的加速度为,纸板的加速度为。为确保实验成功,即鸡蛋移动的距离不超过,则纸板抽出时鸡蛋运动的最大距离
纸板运动距离为
联立解得
根据牛顿第二定律得,对鸡蛋有


对纸板有
解得
故选C。
5.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.由于不知道A、B两滑块的质量大小关系,则无法确定滑块A所受摩擦力方向,故A错误;
BC.升降机加速向上运动时,如果滑块B的重力与A的重力沿斜面向下的分力相等,则此时A不受摩擦力的作用,静止时,A可有受到摩擦力的作用,故B错误,C正确;
D.升降机加速向上运动时,滑块B也加速度上升,则细绳对B的拉力始终大于B的重力,故D错误。
故选C。
6.B
【解析】
【详解】
当F作用在物体B上时,A、B恰好不滑动则静摩擦力达到最大值,对物体A隔离分析,根据牛顿第二定律有:μ2mg=ma 对整体,根据牛顿第二定律有:Fmax-μ1(m1+m2)g=(m1+m2)a;联立以上各式解得:Fmax=15N,故B正确,ACD错误.
7.C
【解析】
【详解】
设弹簧的劲度系数为,伸长量为,加速度相同为,对B受力分析有,对A受力分析有,两式消去,整理可得
A.减小,减小.故A错误.
B.增大,减小.故B错误.
C.因为,所以,AB位置对调以后的表达式为,又因为,所以增大.故C正确.
D.的表达式中没有动摩擦因数,因此与水平面的粗糙程度无关.故D错误.
8.C
【解析】
【详解】
根据题意可知第2节车厢对第3节车厢的牵引力为F,因为每节车厢质量相等,阻力相同,故第2节对第3节车厢根据牛顿第二定律有
设倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为F1,则根据牛顿第二定律有
联立解得。
故选C。
9.D
【解析】
【分析】
【详解】
设PQ的水平距离为L,由运动学公式可知
可得
可知时,t 有最小值,故当从由30°逐渐增大至60°时下滑时间t先减小后增大。
故选D。
10.C
【解析】
【详解】
卡车刹车时,当后斜面的支持力为零时,加速度最大,设卡车安全刹车的最大加速度大小为,此时工件的受力情况如图所示
根据牛顿第二定律可得
解得
根据运动学公式则有
解得
其刹车的最小距离更接近于43m,故C正确,A、B、D错误;
故选C。
11.C
【解析】
【详解】
试题分析:根据竖直方向上平衡,确定杆子对球弹力的变化,从而得知摩擦力大小的变化,根据牛顿第二定律得出小球加速度的变化.
小球开始重力大于竖直向上的力,支持力方向向上,随着速度的增大,F增大,则支持力减小,摩擦力减小,根据牛顿第二定律,加速度增大.然后竖直向上的拉力大于重力,杆子对球的弹力向下,F增大,弹力增大,摩擦力增大,根据牛顿第二定律,加速度减小,当加速度减小到零,做匀速直线运动,故C正确.
12.C
【解析】
【详解】
根据牛顿第二定律有
解得加速度
根据速度位移公式有
代入数据解得,故C正确,ABD错误。
故选C。
13.A
【解析】
【详解】
试题分析:设小球受到的阻力为,在刚开始下落一段时间内阻力是从零增加,,向下做加速运动,过程中速度在增大,所以阻力在增大,当时,合力为零,做匀速直线运动,速度不在增大,故小球的速度先增大后匀速,A正确
考点:考查了牛顿第二定律的应用
14.C
【解析】
【详解】
车速为
刹车的加速度为
根据牛顿第二定律得
故选C。
15.B
【解析】
【详解】
AB.小车加速度的大小是
选项A错误,B正确;
CD.根据牛顿第二定律
解得
f=40N

选项CD错误。
故选B。
16.C
【解析】
【详解】
AD.根据图象可知,物体在第2秒内做匀速直线运动,合力为零,所以拉力等于滑动摩擦力,故AD错误;
B.第3s内物体的加速度大小为
根据牛顿第二定律可知物体所受合外力大小为1N,由于不知道摩擦力的大小,所以无法求解出拉力的大小,故B错误;
C.物体在粗糙水平地面做直线运动,物体必然受到摩擦力的作用,根据图象可知物体未存在与速度相反方向的加速度,根据牛顿第二定律和平衡条件可知:拉力方向始终与摩擦力方向相反,故C正确;
故选C。
17.AC
【解析】
【详解】
A.施加F前,物体A、B整体平衡,根据平衡条件,有
解得
故A正确;
B.由图乙可知,拉力F刚施加上时,物体A、B还未分离,具有相同加速度a,故B错误;
C.A、B在t1时刻分离,此时它们具有相同得加速度和速度,且
对A
代入解得
故C正确;
D.当A受到合力为零时,即
此时A达到最大速度,故D错误。
故选AC。
18.BC
【解析】
【详解】
A.对整体受力分析,根据牛顿第二定律有
解得,故A错误;
B.对m2受力分析,根据牛顿第二定律有
解得,故B正确;
C.根据,可知若只增大,两物块一起向上匀加速运动时,弹力变大,根据胡克定律,可知伸长量变大,故它们的间距变大,故C正确;
D.根据,可知只增大,两物块一起向上匀加速运动时,弹力不变,根据胡克定律,可知伸长量不变,故它们的间距不变,故D错误。
故选BC。
19.BC
【解析】
【详解】
当物体放在B盒中时,以AB和B盒内的物体整体为研究对象,根据牛顿第二定律有
当物体放在A盒中时,以AB和A盒内的物体整体为研究对象,根据牛顿第二定律有
联立解得
加速度大小为
a=0.2g
故AD错误、BC正确。
故选BC。
20.CD
【解析】
【分析】
【详解】
A.B与地面间的动摩擦因数为,当A、B相对地面静止时,此时最大的静摩擦力为
当 A、B都相对地面静止,当F<,A、B相对静止,但是与地面发生相对滑动,故A错误;
B.当A、B一起运动时,对A、B整体列牛顿第二定律
对A列牛顿第二定律
此时A、B之间的摩擦力达到最大,此时外力F也是A、B保持一起运动的最大值
解得
即当时,A、B两物体都是一起运动,当F=mg时,对A、B整体列牛顿第二定律
对A列牛顿第二定律
联立解得
故B错误;
C.当A、B一起运动时,对A、B整体列牛顿第二定律
对A列牛顿第二定律
此时A、B之间的摩擦力达到最大,此时外力F也是A、B保持一起运动的最大值
解得
故C正确;
D.当A、B发生相对滑动时,A对B的最大静摩擦力为,对B列牛顿第二定律可知
解得
无论F为何值,当A和B发生相对滑动,A对B的最大静摩擦力,故是物块B的最大加速度,故D正确。
故选CD。
21.BD
【解析】
【详解】
由牛顿第二定律有

由匀变速直线运动规律有

故BD正确,AC错误。
故选BD。
22.BD
【解析】
【详解】
根据牛顿第二定律得
则3s末的速度
0~3s内的位移
故BD正确,AC错误
故选BD。
23.(1);(2);(3)2.7m
【解析】
【详解】
(1)滑块上滑经过的两个过程都是匀变速直线运动,下滑经过的也是匀变速直线运动,依题意得


解得
(2)设斜面倾角为,滑块质量为m,摩擦力为f,拉力为F,三个运动过程中的加速度分别为a1、a2、a3,由牛顿第二定律有



由运动学知识有



由⑥⑦⑧解得

由③④⑤⑨解得

(3)由④⑤⑨解得


解得

24.(1)0.0625m;(2)0.15m,0;100N
【解析】
【详解】
(1)由于两个轻质弹簧相同,两弹簧压缩量相同。设弹簧的压缩量为x0,弹簧形变产生的弹力大小为F,由胡克定律得
F=kx0
设金属块所受摩擦力大小为f,此时金属块所受摩擦力等于最大静摩擦力,依题意得
f=2μF
由物体平衡条件得
f=mg
由三式并代入题给数据得
x0=0.0625m
(2)假设A、C和D、B间的弹簧压缩量分别为x1和x2,有
x1+x2=2x0
由牛顿第二定律得
代入题给数据得
x1=0.1375m
x2=-0.0125m
由x2<0可知,此时薄板D已与金属块分离,D、B间弹簧已恢复原长,无弹力。金属块水平方向加速运动所需的合力全部由A、C间弹簧的弹力提供。设A、C和D、B间弹簧实际压缩量分别为x1′、x2′,则
x2′=0
由牛顿运动定律可得
kx1′=ma
由式可得
x1′=0.15m
由于此时最大静摩擦力
故金属块受到的摩擦力大小为
25.
【解析】
【分析】
【详解】
根据加速度定义可得,飞船和火箭组的共同加速度为
选取飞船和火箭组整体为研究对象,由牛顿第二定律可得
F=(m1+m2)a
联立解得,火箭组的质量为
26.(1)3m;(2)0.2
【解析】
【分析】
【详解】
(1)对滑块由牛顿第二定律可得
解得
a1=gsinθ=6m/s2
由图乙可知滑块在斜面上运动的时间为
t1=1s
由运动学公式得斜面BC的长度为
(2)受力分析如图所示
滑块在CB上运动时,滑块对木块的压力
N1′=N1=mgcosθ
木块对传感器的压力
F1′=F1=N1′sinθ
由题图乙可知
F1′=12N
联立解得
m=2.5kg
滑块在AB上运动时,传感器对木块的拉力
F2=f=μmg=5N
故动摩擦因素为
27.(1)0.5 (2)1.8 m
【解析】
【详解】
(1)设环做匀加速直线运动和匀减速直线运动的加速度大小分别为a1和a2,撤去力F瞬间物体的速度为v,则由
v=a1t1
0=v-a2t2

a1t1=a2t2
代入数据得
2a1=1.6a2
根据牛顿第二定律得
Fcosθ-mgsinθ-μ(Fsinθ-mgcosθ)=ma1
mgsinθ+μmgcosθ=ma2
联立解得
μ=0.5
(2)将μ=0.5代入得
a1=8m/s2
a2=10m/s2
所以环沿杆向上运动的总距离
s=a1t12+a2t22=(×8×0.52+×10×0.42)m=1.8m
28.(1) 40m/s2 (2)
【解析】
【分析】
(1)由图形读出最大弹力,根据牛顿第二定律求解最大加速度;(2)根据v=gt求解最大速度.
【详解】
(1)由图象可知运动员G=500N,蹦床对运动员的最大弹力为Fm=2500N
设运动员的最大加速度为am,则:
解得:am=40m/s2
(2)由图像可知自由下落的时间为t=0.8s
最大速度:
解得:
29.(1)0.3m/s2;(2)2.4m
【解析】
【详解】
(1)根据牛顿第二定律,有
联立解得
a=0.3m/s2
(2)小物块运动4.0s的位移
30.(1) 0.8m/s2;(2) 0.42
【解析】
【详解】
(1)根据
物体运动的加速度
(2)根据牛顿第二定律
F-μmg=ma
解得物体与接触面间的动摩擦因数是
31.(1)3s;(2)5N,方向竖直向下
【解析】
【详解】
(1)由,解得
(2)物体自由下落3s后的速度
座舱落到离地15m时,加速度方向向上,加速度的大小a,则有
以手机为研究对象,根据牛顿第二定律:
解得
根据牛顿第三定律得手机对手的压力
方向竖直向下。
32.(1) 3m;(2) 0.42
【解析】
【详解】
(1)物体向上滑时不受摩擦力作用,设最大位移为x.由牛顿第二定律可得
代入数据得
由运动学公式有
由上联立解得物体上滑的最大位移为x=3m。
(2)物体沿斜面下滑的时间t2=1.5s,下滑过程中,由运动学公式有
由牛顿第二定律可得
联立解得μ=0.42。
33. 10 匀减速 1
【解析】
【详解】
[1]匀速运动时
[2]撤去拉力后,物体在摩擦力的作用下做匀减速直线运动。
[3]由图像得
解得
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