牛顿运动定律滑块专题.doc

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1、牛顿运动定律滑块专题1、如下图，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力 A方向向左，大小不变 B方向向左，逐渐减小C方向向右，大小不变 D方向向右，逐渐减小1、【答案】A解答：解：A、B两物块叠放在一起共同向右做匀减速直线运动，对A、B整体根据牛顿第二定律有然后隔离B，根据牛顿第二定律有fAB=mBa=mBg 大小不变，物体B做速度方向向右的匀减速运动，故而加速度方向向左，摩擦力向左；应选A2、如下图，质量相等的物块A、B叠放在光滑水平面上。两轻质弹簧的一端固定在竖直墙壁上，另一端分别与A、B相连接。两弹簧的原长一样，与A相连的弹簧

2、的劲度系数小于与B相连的弹簧的劲度系数。开场时A、B处于静止状态。现对物块B施加一水平向右的拉力，使A、B一起向右移动到某一位置又处于静止状态A、B无相对滑动，弹簧处于弹性限度内，撤去这个拉力后( )AA受到的合力总等于弹簧对B的弹力BA受到的合力总大于弹簧对B的弹力CA受到的摩擦力始终与弹簧对它的弹力方向一样DA受到的摩擦力与弹簧对它的弹力方向有时一样，有时相反2、【答案】C【解析】A、B一起移动到最右端时没有发生相对滑动，说明最大静摩擦力小于弹簧A的弹力，撤去拉力后如果整体保持相对静止时，所以撤去拉力后弹力缺乏以提供加速度，所以A所受静摩擦力方向水平向左，A错；同理BD错；C对；3、如下图

3、，光滑水平面上放置一质量为mA=1kg的木板A，其上有一质量为mB=2kg的物体B，A、B之间摩擦因数为0.3，现将一水平拉力F=9N作用于B物体上，以下说法正确的选项是AA的加速度为6m/s2B2CA受到的摩擦力为3NDB受到的摩擦力为6N3、【答案】C解答：解：A、B、设A、B恰好发生相对滑动时的加速度为a0拉力大小为F0根据牛顿第二定律得：对A：mBg=mAa0；对AB整体：F0=mA+mBa0；联立解得：F0=mA+mB？=1+2N=18N因FF0，所以A、B之间不会发生相对滑动根据牛顿第二定律得：对A：f=mAa；对AB整体：F=mA+mBa；联立解得：a=3m/s2；f=mAa=1

4、3N=3N，那么A受到的摩擦力为3N故ABD错误，C正确应选：C4、如图甲所示，静止在光滑水平面上的长木板B长木板足够长的左端放着小物块A.某时刻，A受到水平向右的外力F作用，F随时间t的变化规律如图乙所示，即F=kt，其中k为常数.假设物体之间的滑动摩擦力f的大小等于最大静摩擦力，且A、B的质量相等，那么以下图中可以定性地描述长木板B运动的Vt图象的是A.B.C.D.4、【答案】B解答：解：选AB整体为研究对象，AB整体具有共同的最大加速度，有牛顿第二定律 得：a1=对B应用牛顿第二定律：a1=对A应用牛顿第二定律：a1=经历时间：t=由以上解得：t=此后，B将受恒力作用，做匀加速直线运动，

5、图线为倾斜的直线应选：B5、如下图，足够长的木板A静止放置于水平面上，小物块B以初速度v0从木板左侧滑上木板，关于此后A、B两物体运动的vt图象可能是A.B.C.D.5、【答案】AD分析：木块滑上木板，木块做匀减速直线运动，木板做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律比拟出A、B的加速度大小，从而确定速度时间图线的正误解答：解：A、木块滑上木板，滑块做匀减速直线运动，木板做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得，假设地面对木板无摩擦力，那么，当木块与木板速度相等后，两者一起匀速运动，故A正确；BCD、木块滑上木板，滑块做匀减速直线运动，木板做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得，假设地面对木板有摩擦力且动

6、摩擦因数为那么，木板能加速运动说明地面对木板的动摩擦因数，故木板与木块速度相等后两者一起在地面上匀减速运动的加速度小于木块开场时的加速度，故BC错误，D正确应选：AD6、如下图，质量为10kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的劲度系数为100N/m，此时弹簧伸长了5cm，物体A与车均处于静止状态g=10m/s2那么以下有关说法正确的选项是2的加速度向右运动，那么物体受摩擦力方向向右，大小为5NC.假设设法把小车下面的水平面突然撤去，让小车自由下落，那么撤去水平面的瞬间，物体A受两个力作用26、【答案】BC分析：对物体受力分析，根据平衡求出静摩擦力的大小当小车与物体一起做匀加速直线运动

7、时，根据牛顿第二定律求出物体的合力，确定物体所受的摩擦力大小与方向当小车自由下落时，A与小车之间没有支持力作用，那么没有摩擦力解答：解：A、根据平衡，知A所受的静摩擦力f=kx=1000.05N=5N，最大静摩擦力不一定等于5N故A错误B、假设让小车与物体一起以1m/s2的加速度向右运动，那么A所受的合力为F合=ma=101N=10N，因为弹力的大小为5N，那么静摩擦力的大小为f=5N，方向水平向右故B正确C、假设设法把小车下面的水平面突然撤去，让小车自由下落，A与小车间没有压力作用，那么A受重力与弹簧的弹力两个力作用，瞬间A的合力2故C正确，D错误应选：BC7、如图甲所示，静止在水平面C上足

8、够长的木板B左端放着小物块A某时刻，A受到水平向右的外力F作用，F随时间t的变化规律如图乙所示A、B间最大静摩擦力大于B、C之间的最大静摩擦力，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力那么在拉力逐渐增大的过程中，以下反映A、B运动过程中的加速度及A与B间摩擦力f1、B与C间摩擦力f2随时间变化的图线中正确的选项是A.B.C.D.7、【答案】ACD解答：解：A、对AB整体，当拉力F小于地面对整体的最大静摩擦力时，整体加速度为零；对AB整体，当拉力F大于地面对整体的最大静摩擦力时，整体开场加速滑动，加速度为：当拉力足够大时，A、B的加速度不同，故对A，有：由于1mg2M+mg，故aA2aA3；故A正确；B、

9、对AB整体，当拉力F小于地面对整体的最大静摩擦力时，整体加速度为零，即物体B开场阶段的加速度为零，故B错误；C、当拉力小于地面对整体的最大静摩擦力时，整体加速度为零，此时对物体A，拉力小于1mg，静摩擦力等于拉力；当整体开场加速滑动时，对A，根据牛顿第二定律，有：Ff1=ma；静摩擦力f1逐渐增加，但依然小于1mg；当A、B发生相对滑动后，变为滑动摩擦力，为1mg；故C正确；D、对AB整体，当拉力F小于地面对整体的最大静摩擦力时，整体加速度为零，此时静摩擦力等于拉力；滑动后，受地面的滑动摩擦力为2M+mg，保持不变；故D正确；应选：ACD8、如下图，质量m=2kg的滑块放在质量M=1kg的长木

10、板左端，木板放在光滑的水平面上，滑块与木板之间的动摩擦因数为0.1，木板长L=75cm，开场时两者都处在静止状态现用水平向右的恒力F拉小滑块向木板的右端运动，为了在0.5s末使滑块从木板右端滑出，拉力F应多大？g=10m/s28、【答案】恒力F应为14N解答:解：对滑块，根据牛顿第二定律得：Fmg=ma1根据位移时间公式得：对木板，根据牛顿第二定律得：mg=Ma2根据位移时间公式得：在0.5s末使滑块从木板右端滑出：s1s2=L由以上几个式子得：F=14N答：恒力F应为14N9、有一个质量为m的小圆环瓷片最高能从h=0.18m高处静止释放后直接撞击地面而不被摔坏现让该小圆环瓷片恰好套在一圆柱体

11、上端且可沿圆柱体下滑，瓷片与圆柱体之间的摩擦力f=4.5mg如下图，假设将该装置从距地面H=4.5m高处从静止开场下落，瓷片落地恰好没摔坏圆柱体与瓷片所受的空气阻力都为自身重力的k=0.1倍，圆柱体碰地后速度立即变为零且保持竖直方向g=10m/s2求：1瓷片直接撞击地面而不被摔坏时的最大着地速度v0；2瓷片随圆柱体从静止到落地的时间t与圆柱体长度L9、【答案】1瓷片直接撞击地面而不被摔坏时的最大着地速度为1.8m/s；解答： 解：1瓷片从h高处下落不被摔坏，设加速度为a0，有：mgkmg=ma0联解并代入数据得：v0=1.8m/s2由题意知瓷片下落分为两个阶段：瓷片先随圆柱体一起加速下落H，设

12、共同加速度为a1，下落时间t1，圆柱体落地时瓷片速度v1，那么：M+mgkM+mg=M+ma1圆柱体落地后，瓷片继续沿圆柱体减速下落直到落地，设加速度大小为a2，下落时间t2，那么：kmg+fmg=ma2v1a2t2=v0t=t1+t2联解并代入数据得：t=1.2s？L=1.08m？10、质量M9kg、长L=1m的木板在动摩擦因数1=0.1的水平地面上向右滑行，当速度v0=2m/s时，在木板的右端轻放一质量m=1kg的小物块如下图当小物块刚好滑到木板左端时，物块与木板到达共同速度。取g=10m/s2,求：(1) 从物块放到木板上到它们到达共同速度所用的时间t.2小物块与木板间的摩擦因数2。 3

13、物块从放上木板到停下来经过的位移。10、【答案】【解析】【知识点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系 【答案解析】 解析： 设经过时间，物块与木板的共同速度为，那么到达共同速度后一起匀减速，加速度a3=1g=1m/s2停下来经过的位移X3=所以物块从放上木板到停下来经过的位移x= X1+ X311、如下图，质量m2=5kg的物块置于光滑水平面上，再将m1=5kg的另一物块置于m2的水平外表上，两物块之间的动摩擦因数=0.4，一根细绳绕过定滑轮将m3与m2连接，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力g=10m/s21要使m3由静止释放后m1、m2不发生相对滑动，求m3的取值范围2假设m3=30

14、kg，将其由静止释放后，m1、m2、m3的加速度大小分别为多少？11、【答案】1m3的取值范围为m32m1、m2、m3的加速度大小分别为4m/s2，8m/s2，8m/s2【解析】考点：牛顿第二定律 .专题：牛顿运动定律综合专题分析：1要使m3由静止释放后，物块m1与m2恰好不发生相对运动时，两者之间的静摩擦力到达最大，对m1，由牛顿第二定律求出最大加速度，再对m1与m2整体及m3，由牛顿第二定律列式，即可求得m3的取值范围2利用牛顿第二定律即可求得加速度解答：解：1设m1最大加速度为a1由牛顿第二定律：m1g=m1a1m3gm1g=m2+m3a2假设m1、m2间不发生相对滑动，那么有：a2a1

15、由联立求解得：m32m3=30kg6.7kg，那么m1、m2间发生相对滑动设这时m1的加速度为a1，m2与m3加速度一样，且设为a2由牛顿第二定律：m1g=m1a1m3gm1g=m2+m3a212、如下图，质量M=4.0kg的长木板B静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量m=1.0kg的小滑块A可视为质点初始时刻，A、B分别以v0=2.0m/s向左、向右运动，最后A恰好没有滑离B板A、B之间的动摩擦因数=0.40，取g=10m/s2求：1A相对地面速度为零时，B相对地面运动发生的位移x；2木板B的长度l12、【答案】1A相对地面速度为零时，B相对地面运动发生的位移0.875m；解答：解：1A

16、、B分别受到大小为mg的作用，根据牛顿第二定律对A物体：mg=maA那么aA2方向水平向右对B物体：mg=MaB那么aB2方向水平向左开场阶段A相对地面向左做匀减速运动，速度为0的过程中所用时间为t1，那么v0=aAt1，那么t1=0.50s B相对地面向右做减速运动x=v0taBt2=0.875m 2A向左匀减速运动至速度为零后，相对地面向右做匀加速运动，加速度大小仍为aA2；B板向右仍做匀减速运动，加速度大小仍aB2；当A、B速度相等时，A相对B滑到最左端，恰好不滑出木板，故木板B的长度为这个全过程中A、B间的相对位移；在A相对地面速度为零时，B的速度vB=v0aBt1设由A速度为零至A、

17、B相等所用时间为t2，那么 aAt2=vBaBt2，解得t2=0.3s；共同速度v=aAt2A向左运动位移xA=v0vB向右运动位移xB=v0+vB板的长度l=xA+xB13、如图，一平板车以某一速度v0=5m/s匀速行驶，某时刻一货箱可视为质点无初速度地放置于平板车上，货箱离车后端的距离为l=3m，货箱放入车上的同时，平板车开场刹车，刹车过程可视为做加速度a=3m/s2的匀减速直线运动货箱与平板车之间的摩擦因数为=0.2，g=10m/s2求：1货箱放上平板车时加速度大小与方向；2通过计算，说明货箱能否从平板车上滑离；3假设货箱没有滑离平板车，那么货箱最终停顿时离平板车后端距离多大？13、【答

18、案】1货箱放上平板车时加速度大小为2m/s2与方向向前2货箱不会掉下3最终停顿时离车后端的距离d是m解答：解：1货箱：mg=ma1得a12，方向向前2假设货箱能与平板车到达共速，那么箱：v=a1t车：v=v0a2t箱：=1m对平板车：m=4m此时，货箱相对车向后移动了：x=s2s1=3m3m，故货箱不会掉下3由于货箱的最大加速度为：a1=g=2m/s2a2，所以二者到达一样速度后，分别以不同的加速度匀减速运动到停顿，此后货箱与车的位移分别为x3、x4，对货箱：，对平板车：，故货箱到车尾的距离为：d=Lx+x3x4=m14、如下图，水平地面上有一质量为M=5kg的长木板，在长木板的左端放一个质量

19、为m=1kg可视为质点的小滑块，两物体间的动摩擦因数为1=0.1，木板与地面间的动摩擦因数2=0.51当木板的右端施加一水平向右的力F时，为保证两物体能一起向右做匀加速直线运动，那么F的最大值为多少？2当两物体一起加速到速度为v=4m/s时，为了使滑块不从木板的右端滑下，木板的长度L至少要多长？14、【答案】1当木板的右端施加一水平向右的力F时，为保证两物体能一起向右做匀加速直线运动，那么F的最大值为36N；2当两物体一起加速到速度为v=4m/s时，为了使滑块不从木板的右端滑下，木板的长度L至少要6.6m解答：解：1由题意可知当A受到的最大摩擦力为：f1=1mg，所以最大加速度为1g，当木板的

20、加速度a1g时，物块与板会发生相对运动，a=1g时的拉力为不发生相对滑动的最大拉力以A为研究的对象，A受到最大摩擦力时：f1=1mg所以A的最大加速度：以A与B组成的整体为研究对象，据牛顿第二定律得：Ff2=M+ma，竖直方向由平衡条件得：N1mgMg=0，滑动摩擦力：f2=2N1，代入数据解得：F=36N，2当撤去F后，A向右做减速运动，加速度的大小：B减速运动的加速度的大小：代入数据得：所以B先减速到0，A一直做减速运动，B减速到0时的位移：mA减速到0时的位移：m所以板至少长：L=xAxB15、如下图，质量M=8.0kg、长L=2.0m的木板静置在水平地面上，质量m=0.50km的小滑块

21、可视为质点以速度从木板的左端冲上木板。滑块与木板间的动摩擦因数，重力加速度g取10m/s2。1假设木板固定，滑块将从木板的右端滑出，求滑块在木板上滑行的时间t与滑出时的速度；2假设水平地面光滑，且木板不固定，在小滑块冲上木板的同时，对木板施加一个水平向右的恒力F，如果要使滑块不从木板右端掉下，力F应满足什么条件？假定滑块与木板之间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。15、【答案】1、；2【解析】【考点】此题旨在考察牛顿运动定律的综合应用、匀变速直线运动的位移与时间的关系。1由题意知，滑块在木板上由滑动摩擦力作用下产生加速度大小：因为滑块做匀减速运动，所以滑块滑离木板时产生的位移为：代入数据可得滑块运

22、动时间：根据速度时间关系可知，滑块滑离木板时的速度：2令滑块不滑离木板右端时，木板的最小加速度为，那么可知，滑块不滑下来，滑块的位移与木板的位移差刚好为木板的长度L，运动时间为t，那么有：据速度时间关系有： 根据位移时间关系有： 由两式解得木板获得的最小加速度：根据牛顿第二定律可知，木板获得的加速度，即木扳获得的最小拉力所以，当时，滑块不会从木板的右端滑出16、如下图，质量为M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上，C到滑板左端的距离L=0.5m，这段滑板与木块A之间的动摩擦因数=0.2，可视为质点的小木块A质量m=1kg，原来静止于滑板的左端，当滑板B受水平向左的恒力F=14N作用时间t后撤去

23、，这时木块A恰好到达C处，假设A、B间的最大静摩擦力跟滑动摩擦力相等，取g=10m/s2试求：水平恒力F的作用时间t16、【答案】恒力F作用的时间t为1s解答：解：木块A与滑板B均向左做匀加速直线运动，由牛顿第二定律：木块的加速度为：=g=2m/；滑板的加速度为：=3m/；根据题意应有：=L=0.5，其中=，=0.5，解得：t=1s17、如下图，质量为M=8kg的小车放在光滑的水平面上，在小车左端加一水平推力F=8N，当小车向右运动的速度到达v0=1.5m/s时，在小车前端轻轻放上一个大小不计、质量为m=2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数=0.2运动过程中，小物块没有从小车上掉下来，取g

24、=10m/s2求：1经过多长时间两者到达一样的速度；2小车至少多长，才能保证小物块不从小车上掉下来；3从小物块放上小车开场，经过t=1.5s小物块通过的位移大小为多少17、【答案】1经过1s钟两者到达一样的速度；2小车至少0.75m，才能保证小物块不从小车上掉下来；解答：解：1设小物块与小车的加速度分别am、aM，由牛顿第二定律有：mg=mamFmg=MaM代入数据解得：am=2m/s2aM2设经过时间t1两者到达一样的速度，由amt1=v0+aM t1解得：t1=1s 2当两者到达一样的速度后，假设两者保持相对静止，以共同的加速度a做匀加速运动对小物块与小车整体，由牛顿第二定律有：F=M+m

25、a2而小物块与小车之间的最大静摩擦力fm=mg=4Nffm，所以两者到达一样的速度后，两者保持相对静止 从小物块放上小车开场，小物块的位移为：sm=小车的位移sM=小车至少的长度l=sMsm3在开场的1s内，小物块的位移sm=1m，末速度v=amt1=2m/s在剩下的时间t2=tt1=0.5s时间内，物块运动的位移为s2=t2+at2，得s2=1.1m可见小物块在总共1.5s时间内通过的位移大小为s=sm+s2=2.1m18、如下图，木板静止于水平地面上，在其最右端放一可视为质点的木块木块的质量m=1kg，木板的质量M=4kg，长L=1.44m，上表与木块之间的动摩擦因数为1=0.3，下外表与

26、地面之间的动摩擦因数2=0.2g取10m/s2，求：1用水平向右的恒力F1=20N作用在木板上，t=0.5s后木块与木板的速度各为多大；2将水平向右的恒力改为F2=33N作用在木板上，能否将木板从木块下方抽出，假设能抽出，求出经多长时间抽出；假设不能，说明理由18、【答案】1t=0.5s后木块与木板的速度均为1m/s2木板能从木块下抽出经过1.2s时间抽出解答:解：1木块最大加速度am=1g=3m/s2假设木块与木板以am一起加速，F2M+mg=M+mamF=2M+mg+M+mam=25NF1=20N25N，木块与木板一起加速F12M+mg=M+maa=2m/s2v=at=1m/s2F2=33

27、N25N，木块相对木板滑动，木板能从木块下抽出对木块a1=1g=3m/s2对木板F21mg2M+mg=Ma2，解得a2=5m/s2根据 L=a2t2a1t219、如下图，一辆载重卡车沿平直公路行驶，车上载有质量均为m的A、B两块长方体水泥预制件。己知预制件左端与车厢前挡板的距离为L，A、B间以及B与车厢间的动摩擦因数分别为，各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。卡车以速度v0匀速行驶时，因前方出现障碍物而制动并做匀减速直线运动。问：1卡车制动的加速度满足什么关系时，预制件A相对B滑动，而B相对车厢底板静止2卡车制动后为保证司机平安，在B相对车厢底板静止的情况下，预制件A不与车厢前挡板碰撞，那

28、么卡车从开场制动到停顿所经历的时间应满足什么条件19、【答案】1 2【解析】【考点】考察牛顿第二定律的滑块问题1AB间发生滑动的最小加速度，B与车厢发生相对滑动时的加速度，当满足时，预制件A相对B滑动，而B相对车厢底板静止。2卡车制动后，设A的位移为，有：，卡车的位移为，有：，要使A不与车厢的前挡板相碰，应满足即：，故有：设卡车制动时间为t，那么有：得：20、如图1，质量为m的长木板静止在水平地面上，质量同样为m的滑块视为质点以初速度0从木板左端滑上木板，经过0.5s滑块刚好滑到木板的中点，如图2为滑块滑上木板后的速度时间图象，假设滑块与木板间动摩擦因数为1，木板与地面间的动摩擦因数为2，求：

29、11、2各是多少？2滑块的总位移与木板的总长度各是多少？20、【答案】11、2分别是0.6与0.2；2滑块的总位移为1.5m，木板的总长度是2m【解析】考点：牛顿第二定律；动摩擦因数专题：牛顿运动定律综合专题分析：1根据ac、cd图线的斜率求出木块匀减速运动的加速度大小与一起做匀减速运动的加速度大小，通过牛顿第二定律求出m与M 间动摩擦因数1及M与地面间动摩擦因数2；2图象acd与横轴所围面积表示物块m的位移，图象bcd与横轴所围面积表示长木板对地的位移，根据图线围成的面积求出位移的大小1，由t图象可知：0=4m/s，1=1m/s滑块的加速度a1=6m/s2木板的加速度大小a2=2m/s2对滑块受力分析：根据牛顿定律：ma=1mg所以 1=0.6 对木板受力分析，如图：ma2=1mg22mg2=0.2；1，假设不再发生相对滑动那么2ma3=22mg a3=2m/s2 ma3=f1mg 假设成立，即0.5s后滑块与木板相对静止，滑块的总位移为s1那么s1=t+s1由t图象可知s=tt第 21 页