人教版(2019) 必修 第一册 第四章 运动和力的关系 本章复习与测试(含解析)

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名称 人教版(2019) 必修 第一册 第四章 运动和力的关系 本章复习与测试(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-09-29 19:02:32

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第四章运动和力的关系单元测试卷
一、单选题
1.据报道,我国人造太阳高米、直径米、重达吨,在万摄氏度条件下持续放电秒,打破了世界纪录。在这则新闻中涉及了长度、质量、温度和时间及其单位,在国际单位制中,有关物理量及其单位的说法正确的是( )
A. 所有的物理量都有单位
B. 、、都是导出单位
C. 根据牛顿第二定律的表达式可知
D. 新闻中涉及的米、吨和秒中,米和秒是国际单位制中的基本单位
2.几个力共点且在同一平面内、作用在某个质点上,使该质点处于平衡状态.当其中的一个力只是大小逐渐减小而其它力保持不变时,下列说法正确的是( )
A. 合力逐渐增大,动能一定增加 B. 合力逐渐减小,动能可能增加
C. 合力逐渐增大,动能可能减少 D. 合力逐渐减小,动能一定减少
3.如图所示,甲、乙两物体叠放一起放置在光滑水平面上,将一水平向右恒力作用在物体甲上,使甲、乙一起向右做加速运动,已知物体甲和乙的质量,则甲对乙的摩擦力( )
A. 大小为,方向水平向左 B. 大小为,方向水平向右
C. 大小为,方向水平向左 D. 大小为,方向水平向右
4.如图所示,一个质量为的沙发静止在水平地面上,甲、乙两人同时从背面和侧面分别用、的力推沙发,与相互垂直,且平行于地面。沙发与地面间的动摩擦因数为,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力取,下列说法正确的是( )
A. 沙发不会被推动
B. 沙发将沿着的方向移动,加速度为
C. 沙发的加速度大小为
D. 沙发的加速度为
5.如图所示,一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶,在车厢底,一层油桶平整排列,相互紧贴并被牢牢固定,上一层只有一只桶,自由地摆放在桶、之间,没有用绳索固定,桶受到桶和桶的支持,和汽车一起保持静止,当汽车以某一加速度向左加速时,对的支持力和对的支持力大小将( )
A. 减小,增大 B. 减小,减小
C. 增大,增大 D. 增大,减小
6.如图甲所示,蛇年春晚,国产机器人集体扭秧歌引人注目,动作丝滑堪比人类。记录其中一台机器人在一段时间内运动的速度时间图像如图乙所示,在内,下列说法正确的是( )
A. 机器人可能做曲线运动 B. 机器人的速度变化率变小
C. 机器人的位移大于 D. 机器人的平均速度大小等于
7.如图所示,倾角为的粗糙斜面体放置在光滑水平面上,物块放在斜面体上,通过跨过光滑定滑轮的细线与小球相连。现对斜面体施加一水平向右的推力,当推力为时,悬挂的细线与竖直方向的夹角为;当推力为时,悬挂的细线与竖直方向的夹角为。已知整个过程中与斜面体始终保持相对静止,则与的大小之比为( )
A. : B. C. : D.
8.在某科技活动中,一位同学设计了一个加速度测量仪。如图甲所示,将一端连有摆球的轻绳悬于小车内点,小车运动过程中,当小球与小车保持相对静止后,读出轻绳与竖直方向的夹角,便可通过该角度计算小车的加速度,如图乙所示是刻度盘,则( )
A. 当小车处于超重或失重状态时,此加速度测量仪测量结果仍准确
B. 当通过刻度盘读出的角度为时,小球一定处于完全失重状态
C. 当小车的加速度大小等于重力加速度大小时,通过刻度盘读出的角度为
D. 刻度盘上的角度仍有现实意义
9.如图,一橡皮筋上端固定在点,自然伸直后另一端位于点正下方的点,在点固定一光滑铁钉,将橡皮筋跨过铁钉与位于粗糙地面上点的物块相连,由静止释放物块,物块沿水平地面向左运动并能经过点正下方。已知橡皮筋的弹力跟其形变量成正比,橡皮筋始终在弹性限度内,地面上各点动摩擦因数处处相同。则物块从点运动至点正下方的过程中,以下说法正确的是( )
A. 物块对地面的压力越来越大 B. 物块所受摩擦力不变
C. 物块一直做加速运动 D. 物块加速度越来越小
10.如图,四只质量都为的猴子依次拉住后竖直倒挂在树梢上,想要到水中捞月。四只猴子都处于静止状态,从上到下编号依次为、、、。当号猴子打算把手伸向水面捞月时,号猴子突然两手一滑没抓稳,、号猴子扑通一声掉进了水里。不计空气阻力,那么在号猴子手滑后的瞬间( )
A. 号猴子的加速度大小等于
B. 树梢对号猴子的拉力大小等于
C. 号猴子对号猴子的拉力大小等于
D. 号猴子对号猴子的拉力大小等于
11.一只长方体形空铁箱质量为,铁箱内有一个质量与空铁箱相同的小铁块,铁箱与水平面间以及铁块与铁箱内壁间的动摩擦因数都为,现用水平拉力使铁块贴在铁箱左壁上方与铁箱一起沿水平面向右匀加速运动,如图所示,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取,则拉力至少多大( )
A. B. C. D.
二、多选题
12.年月日,嫦娥五号着陆器和上升器组合体从距离月面约处开始实施动力下降,速度从约降为后成功着陆月面。之后,探测器开始月面挖掘工作。如图是探测器在月球表面静止后升起国旗并留下“脚印”的图片,下列说法正确的是( )
A. 为了减小与月面的撞击力,着陆器和上升器组合体动力下降阶段处于超重状态
B. 为了减小与月面的撞击力,着陆器和上升器组合体动力下降阶段处于失重状态
C. 着陆器和上升器组合体着陆前近月环绕月球做圆周运动的过程中处于完全失重状态
D. 在月面上留下“脚印”,是因为探测器对月面的压力大于月面对探测器的支持力
13.如图所示,在水平力作用下,、均静止。若与的接触面是水平的,则以下说法正确的是( )
A. 可能受个力
B. 一定受个力
C. 可能受个力
D. 一定受个力
14.如图甲所示,光滑水平面上停放着一辆上表面水平粗糙的平板车,质量为,与平板车上表面等高的光滑平台上有一质量为的滑块以水平初速度向着平板车滑来,从滑块刚滑上平板车开始计时,之后它们的速度随时间的变化规律如图乙所示,时刻滑块离开平板车,下列说法正确的是重力加速度为( )
A. 滑块离开平板车之前,滑块的加速度大小为
B. 滑块与平板车上表面间的动摩擦因数为
C. 滑块与平板车的质量之比::
D. 平板车上表面的长度为
15.“血沉”是指红细胞在一定条件下沉降的速率,在医学中具有重要意义。测量“血沉”时,将经过处理的血液放进血沉管内,由于重力作用,血液中的红细胞将会下沉。设血沉管竖直放置且足够深,红细胞为球体。已知红细胞下落时受到血液的粘滞阻力的表达式为,其中为血液的粘滞系数,为红细胞半径,为红细胞运动的速率。若某血样中红细胞的半径为,它由静止开始下沉,一段时间后做匀速运动,匀速运动时的速率为,红细胞的密度为,血液的密度为,且,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 该血样中的红细胞先做匀加速运动,后做匀速运动
B. 该血样中红细胞的半径可表示为
C. 若血样中红细胞的半径较小,则红细胞匀速运动时的速率较大
D. 若采用国际单位制来表示的单位,则其单位为
16.如图所示,质量的长木板足够长静止在光滑水平地面上,质量的物块静止在长木板的左端,物块和长木板之间的动摩擦因数,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取。现对物块施加一水平向右的恒力,物块和长木块均向右运动。下列说法正确的是( )
A. 物块和长木板之间的摩擦力大小为 B. 物块和长木板相对静止,一起做加速运动
C. 物块运动的加速度大小为 D. 若恒力变大,则长木板的加速度变大
17.水平地面上有一质量为的长木板,木板的左端上有一质量为的物块,如图所示。用水平向右的拉力 作用在物块上, 随时间 的变化关系如图所示,其中、分别为、时刻的大小。木板的加速度 随时间 的变化关系如图所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为 ,物块与木板间的动摩擦因数。假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小为。则( )
A. B.
C. D. 在时间段物块与木板加速度相等
三、实验题
18.某小组设计了如图所示装置来验证加速度与物体所受合外力的关系。重物的质量为,重物、用绕过光滑定滑轮的轻绳连接,在的一边放有个质量均为的槽码,此时、刚好平衡且保持静止。竖直标尺上固定两个标记和,和的距离为固定重物在标记处,现将重物上面的一个槽码放在重物上面。
由静止释放重物,用时间传感器记录由标记运动到的时间,则重物到达标记的速度为______;
再将重物上面的槽码移个、个、个、个、个放在重物上面。由静止释放重物,保持每次重物下落的位置不变,重复实验多次,测得多个由标记运动到的时间,已知当地重力加速度为,以为纵轴,以______填“”“”或“”为横轴,如果图像是斜率等于______且过原点的直线,则可以得出当物体质量一定时,物体的加速度与合外力成正比。
19.某实验小组利用如图甲所示的实验装置,测量滑块与木板之间的动摩擦因数。
下列关于实验操作的说法正确的是______多选。
A.实验前,应在竖直方向对弹簧测力计调零
B.实验前须调节桌面水平
C.实验时,需将木板匀速向右拉出
D.实验时,可将木板向右加速拉出
由于木板与桌面间的摩擦力不能忽略,会导致动摩擦因数的测量值与真实值相比______选填“偏大”“偏小”或“无影响”。
选取若干质量均为的砝码,每次往滑块上添加一个砝码,正确操作并记录弹簧测力计示数和砝码数量。根据实验数据,作出弹簧测力计示数与砝码个数的关系图像如图乙所示,重力加速度取,则滑块与木板间的动摩擦因数为______结果保留位有效数字。
四、综合题:本大题共1小题,共12分。
20.某同学用如图甲所示的装置,用轻绳通过定滑轮提升重物,运用传感器未在图中画出测得此过程中不同时刻被提升重物的速度与对轻绳的拉力,并描绘出图像。
假设某次实验所得的图像如图乙所示,其中线段与轴平行,它反映了被提升重物在第一段时间内和的关系;线段的延长线过原点,它反映了被提升重物在第二段时间内和的关系;第三段时间内拉力和速度均为点所对应的大小保持不变,因此图像上没有反映。
实验中还测得重物由静止开始经过,速度增加到,此后物体做匀速运动。绳重及一切摩擦和阻力均可忽略不计。取。
物体的质量 ______。
第一段时间内,绳的拉力大小不变。
第一段时间内,物体上升的加速度大小 ______,物体上升的高度 ______;
计算求第一段时间内,绳子拉力的平均功率此前求出的物理量,计算结果可以直接使用。
第二段时间内:
“线段的延长线过原点”,说明______物理量保持不变,其数值为______。
计算求第二段时间内,物体通过的总路程此前求出的物理量,计算结果可以直接使用。
五、计算题
21.倾斜传送带以恒定的速率沿逆时针方向运行,如图甲所示。在时,将一小煤块轻放在传送带上点处,时小煤块从点离开传送带。小煤块速度随时间变化的图像如图乙所示,设沿传送带向下为运动的正方向,取重力加速度,不计小煤块与传送带摩擦过程中损失的质量,求:
求传送带的长度;
小煤块与传送带之间的动摩擦因数;
求小煤块在传送带上留下痕迹的长度。
22.某电视台的娱乐节目中,有一个拉板块的双人游戏,考验两人的默契度.如图所示,一长、质量的木板靠在光滑竖直墙面上,木板右下方有一质量的小滑块可视为质点,滑块与木板间的动摩擦因数为,滑块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取一人用水平恒力向左作用在滑块上,另一人用竖直恒力向上拉动滑块,使滑块从地面由静止开始向上运动.
为使木板能向上运动,求必须满足什么条件?
若,为使滑块与木板能发生相对滑动,求必须满足什么条件?
游戏中,如果滑块上移时,滑块与木板没有分离,才算两人配合默契,游戏成功.现,,请通过计算判断游戏能否成功?
23.如图所示的装置叫做阿特伍德机,是阿特伍德创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律绳子两端的物体竖直运动的加速度大小总是小于自由落体的加速度,同自由落体相比,下落相同的高度,所花费的时间要长,这使得实验者有较长的时间从容的观测、研究已知物体、的质量相等均为,轻绳与轻滑轮间的摩擦不计,轻绳不可伸长且足够长,求:
若物体的质量为,物体从静止开始下落一段距离的时间与自由落体下落同样的距离所用时间的比值.
如果连接的轻绳能承受的最大拉力为,那么对物体的质量有何要求?
答案和解析
1.【答案】
【解析】国际单位制中,力学基本量是长度、质量、时间,单位是物理量的组成部分,有单位的物理量要注明单位,但并不是所有物理量都有单位,如前面学过的动摩擦因数,就没有单位,故A错误;
B.是质量的单位,是基本单位,、是导出单位,故B错误;
C.据牛顿第二定律表达式进行单位运算,可知:,故C错误;
D.国际单位制中,长度、质量,时间三个物理量被选作力学的基本物理量,力学的三个基本单位分别是米、千克、秒,新闻中的米和秒为基本单位,故D正确。
故选:。
2.【答案】
【解析】几个力共点且在同一平面内、作用在某个质点上,使该质点处于平衡状态,知合力为零,当其中的一个力只是大小逐渐减小而其它力保持不变时,知合力逐渐增大.由于物体处于平衡状态时可能做匀速直线运动,所以合力的方向可能与速度方向相同,可能相反,所以动能可能增加,可能减小.故C正确,、、D错误.
故选:.
3.【答案】
【解析】由牛顿第二定律得:
对甲、乙整体:
对乙:
代入数据解得:,方向水平向右,故B正确,ACD错误。
故选:。
以甲乙整体为研究对象,应用牛顿第二定律求出加速度,然后以乙为研究对象,应用牛顿第二定律求出摩擦力。
本题考查了牛顿第二定律的应用,解题时注意整体法与隔离法的应用。
4.【答案】
【解析】、两推力的合力
最大静摩擦力
所以沙发会被推动,A错误;
、由牛顿第二定律得
解得
加速的方向和合外力的方向一致,BD错误,C正确。
故选:。
5.【答案】
【解析】由几何关系,可知和的夹角为,根据在水平、竖直方向的运动特点,
可知油桶和汽车一起静止时,在水平、竖直方向的受力如图:
关系满足:,,
可得到受力分析的关系式分别为:,,可知变大,减小,故BCD错误,A正确。
故选:。
6.【答案】
【解析】图像中速度方向没有变化,所以机器人做直线运动,故 A错误。
B.根据图像斜率表示加速度可知,机器人在内的加速度逐渐增大,机器人做加速度增大的减速运动,故 B错误;
C.在图像中做辅助线,如图所示,
根据图像中,图线与坐标轴所围面积表示位移可知,,故C正确;
D.根据图像,平均速度
,故D错误。
故选:。
7.【答案】
【解析】设物块的质量为,小球的质量为,斜面体的质量为,当推力为时,悬挂的细线与竖直方向的夹角为,
以、和斜面体为整体,受力分析,根据牛顿第二定律可得
对小球受力分析,根据牛顿第二定律可得
联立解得:
当推力为时,悬挂的细线与竖直方向的夹角为,以、和斜面体为整体,受力分析,根据牛顿第二定律可得:
对小球受力分析,根据牛顿第二定律可得
联立解得:
综上可得:,故BCD错误,A正确。
故选:。
8.【答案】
【解析】、轻绳与竖直方向的夹角与轻绳的拉力有关,对小球受力分析可知,轻绳的拉力的竖直分力与小球的重力等大、反向,可知小车处于超重或失重状态将影响夹角的大小,则加速度测量仪测量结果不准确,故A错误;
B、当通过刻度盘读出的角度为时,小车和小球在水平方向的加速度等于,在竖直方向的运动情况未知,不一定处于完全失重状态,故B错误;
C、当小车的加速度大小等于重力加速度大小时,根据矢量合成,可知轻绳与竖直方向的夹角为,则通过刻度盘读出的角度为,故C正确;
D、若刻度盘读出的角度为,此时小车和小球在水平方向的加速度达到无限大,没有现实意义,故D错误;
故选:。
9.【答案】
【解析】、设与物块相连的这段橡皮筋与水平方向的夹角为,橡皮筋在正下方时伸长量为,为物块在任意位置的伸长量。
分别对物块受力分析如图所示,由题意可得

在正下方处,根据平衡条件得

物块在任意位置,在竖直方向上根据平衡条件得
联立解得:
由牛顿第三定律得知物块对地面的压力不变,由可知物块从点运动至点正下方的过程中,摩擦力不变,故A错误、B正确;
、由牛顿第二定律得:,弹力变小,增大,减小,则减小,不变,开始阶段,,则物块先向左加速,且加速度减小;当时,物块开始向左减速,且加速度反向增大,故CD错误。
故选:。
10.【答案】
【解析】以、号猴子为整体,可知整体的加速度为重力加速度,则号猴子的加速度也为重力加速度,所以号对号猴子的作用力等于,故D错误;
B.在号猴子手滑后的一瞬间,四只猴子的速度都等于,、号猴子作为整体,在手滑前,设树梢对猴子的作用力为,对整体有,则在号猴子手滑后的一瞬间,树梢对号猴子的拉力保持不变,大小仍为,故B错误;
A.以、号猴子为整体,根据牛顿第二定律可得,解得,方向向上,故A错误;
C.以号猴子为对象,根据牛顿第二定律可得
解得
可知号猴子对号猴子的作用力大小为,故C正确。
故选:。
11.【答案】
【解析】【分析】若铁块恰好贴在铁箱上随铁箱一起向右做加速运动,竖直方向上木块受力平衡,铁块所受的重力等于铁块所受的最大静摩擦力,由,求出铁箱对铁块的压力;以铁块为研究对象,根据牛顿第二定律求出加速度,再对铁箱和铁块整体,由牛顿第二定律求出水平拉力的大小;
本题主要考查了牛顿第二定律,关键是抓住整体法和隔离法解求得。
【解答】对铁块,在竖直方向由平衡条件得,则
对铁块,在水平方向,根据牛顿第二定律有,代入数据解得,
对铁箱和铁块整体,根据牛顿第二定律有,解得水平拉力,故ABC错误,D正确
故选:。
12.【答案】
【解析】组合体动力下降阶段,加速度方向向上,处于超重状态,故A正确,B错误;
C.组合体着陆前,近月环绕月球做圆周运动的过程中处于完全失重状态,万有引力提供向心力,故C正确;
D.在月面,探测器对月面的压力和月面对探测器的支持力是一对作用力和反作用力,大小相等,故D错误。
故选:。
13.【答案】
【解析】先对组成的系统受力分析可知,斜面对的摩擦力可能为零;再对受力分析可知,受到重力、对的支持力、对的水平向左的静摩擦力和水平力四个力作用;再对受力分析可知,至少受到重力、对的压力、对的静摩擦力、斜面对支持力四个力作用,注意可能受到斜面的静摩擦力,也可能不受斜面的静摩擦力。
A.的受力个数可能是个,与分析不一致,故A错误;
B.的受力个数一定是个,与分析相一致,故B正确;
C.的受力个数可能是个,与分析相一致,故C正确;
D.的受力个数一定是个,与分析不一致,故D错误。
故选:。
14.【答案】
【解析】A、由图像可知,滑块离开平板车之前,滑块的加速度大小为,故A正确;
C、根据图像知,平板车的加速度大小,知滑块与平板车的加速度大小之比为:,根据牛顿第二定律得,滑块的加速度大小为,平板车的加速度大小为,则滑块与平板车的质量之比为::,故C错误;
B、滑块的加速度,又,则,故B正确;
D、滑块的位移,平板车的位移,则小车的长度,故D错误。
故选AB。
15.【答案】
【解析】、设红细胞质量为,浮力为,由牛顿第二定律
又因为
故红细胞随着速度的增大,粘滞阻力逐渐增大,加速度逐渐减小,红细胞做加速度减小的加速运动,当加速度减到零时,受力平衡,此后匀速运动,故A错误;
B、红细胞匀速时
又因为红细胞的质量为
浮力为
联立可得
解得,故B正确;
C、由上述分析可知若血样中红细胞的半径较小,则红细胞匀速运动的速度较小,故C错误;
D、由粘滞阻力公式
可知
故采用国际单位制中基本单位来表示的单位,应为,故D正确。
故选:。
16.【答案】
【解析】物块将要发生滑动时木板的加速度,对整体由牛顿第二定律得:,所以对物块施加一水平向右的恒力时二者发生相对滑动。
A.物块和长木板之间的摩擦力为,故A正确;
B.由上面的分析知物块和长木板相对滑动,故B错误;
C.对物块由牛顿第二定律得:,解得:,故C正确;
D.由上面的分析知物块和长木板相对滑动,木板的加速度是,加速度是不变的,与拉力无关,故D错误。
故选:。
17.【答案】
【解析】A、由图可知,在时间段物块和木板均静止,在时刻木板与地面的静摩擦力达到最大值,对物块和木板整体分析可知,故A错误;
B、由图可知,时间段物块和木板一起加速运动,在时刻物块和木板开始相对滑动,此时物块和木板间的静摩擦力达到最大值,根据牛顿第二定律,有
对物块和木板
对木板
整理可得
故B正确;
C、由图可知,对木板
故,即,故C正确;
D、通过结合图分析可知,在时间段物块和木板均静止,时间段物块和木板一起加速运动,故在时间段物块与木板加速度相等,故D正确。
故选:。
18.【答案】
【解析】由标记运动到过程中做初速度为的匀加速直线运动,则有
整理得:
物体下落的加速度为:
在的一遍放有个质量均为的槽码,此时、刚好平衡且保持静止,则有
根据牛顿第二定律得:
联立整理得:
故以为纵轴,以为横轴,图像是斜率等于且过原点的直线,则可以得出当物体质量一定时,物体的加速度与合外力成正比。
故答案为:;;
19.【答案】; 无影响;
【解析】实验前,应在水平方向方向对弹簧测力计调零,减小读数误差,故A错误;
B.实验前须调节桌面水平使得正压力等于重力,便于获得正压力,故B正确;
实验时,不管木板如何运动,木块都处于平衡状态,即细线的拉力都等于摩擦力,因此没有必要将木板匀速向右拉出,故C错误,D正确。
故选:。
缓慢向右拉动水平放置的木板,当滑块和砝码相对于桌面静止且木板仍在继续滑动时,滑块受到的滑动摩擦力的大小不变,因此木板与桌面间的摩擦力对滑块摩擦力的测量无影响;
弹簧测力计的示数等于木块受到的滑动摩擦力大小,根据平衡条件
图像的斜率
结合图像斜率的含义,图像斜率
代入数据解得。
故答案为:;无影响;。
20.【答案】 拉力的功率
【解析】第三段时间内,和都不变,物体做匀速直线运动。由图乙可知,。由可知,。
第一段时间内,绳子拉力不变,物体做匀加速直线运动。由图乙可知,。由牛顿第二定律可知, ,解得
由得,由图乙可知,,代入得,。
第一段时间内,平均速度,由得,。
第二段时间内,“线段的延长线过原点”,说明和成正比,即不变,而,说明拉力的功率保持不变,由坐标可知,,,得。
第一段时间内,物体做匀加速运动的时间为,由得,得。设第二段时间为,由题意得,,解得.
第二段时间内,拉力所做的功为。由动能定理得,,得答:第二段时间内,物体通过的总路程
故答案为: 拉力的功率
21.【解析】由图可知传送带运动的速度为,小煤块在时速度大小为
内,小煤块的位移
内,小煤块的位移
传送带的长度
由图像可知,
内,小煤块的加速度大小为:
由牛顿第二定律可知:
内,小煤块的加速度大小为:
由牛顿第二定律可知:
联立解得:
内,传送带的位移为
小煤块与传送带相对位移为
内,传送带的位移为
小煤块与传送带相对位移为,
故小煤块在传送带上留下痕迹的长度
22.【解析】滑块与木板间的滑动摩擦力:
对木板应有:
代入数据得:
对木板由牛顿第二定律有:
对滑块由牛顿第二定律有:
要能发生相对滑动应有:
解得 代入数据可得:
对滑块由牛顿第二定律有:
设滑块上升的时间为,则:
对木板由牛顿第二定律有:
设木板在时间上升的高度为,则:
代入数据可得:
由于,滑块在上升到之前未脱离木板,游戏成功
答:为使木板能向上运动,求必须满足
若,为使滑块与木板能发生相对滑动,求必须满足
游戏能成功.
23.【解析】设滑轮两侧物体运动的加速度大小为,绳的张力为,下落距离用时为;自由下落距离用时为根据牛顿第二定律,研究有:
研究有:
根据运动学公式:
代入数据联立解得:
设物体的质量为,根据牛顿第二定律 研究有:
研究有:
令,解得:
答:若物体的质量为,物体从静止开始下落一段距离的时间与自由落体下落同样的距离所用时间的比值为:.
如果连接的轻绳能承受的最大拉力为,那么对物体的质量为.
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