高考物理二轮复习知识点串讲物体的平衡和力与运动各配一套习题与解析doc高中物理

2022高考物理三轮复习知识点串透1第一讲物体的平衡问题的分析方法。一．知识网络板块重要“知识背景”疑难问题典型问题受力分析常见的三种力重力与万有引力1．静摩擦力与滑动摩擦力弹力与作用力2．受力分析的思路和步骤1．力的存在性判断2．空间力的受力分析3．对摩擦力的正确理解1．轻绳、轻杆、轻弹簧的正确理解2．整体法和隔法的灵活选用物体平衡1．平衡条件：①②构成封闭多边形2．力的合成和分解一平行四边形法那么3．正交分解1．受力分析思路2．常用方法：①合成平衡法②分解平测法1．动态分析。2．范围分析①可能性分析②临界分析3．极值分析4．自锁问题二．热点透析（一）三个模型的正确理解：1．轻绳（1）不可伸长——沿绳索方向的速度大小相等、方向相反。（2）不能承受压力，拉力必沿绳的方向。（3）内部张力处处相等，且与运动状态无关。2．轻弹簧（1）约束弹簧的力是连续变化的，不能突变。（2）弹力的方向沿轴线。（3）任意两点的弹力相等21/21\n3．轻杆（1）不可伸长和压缩——沿杆方向速度相同。（2）力可突变——弹力的大小随运动可以自由调节。（二）受力分析习惯的养成：1．受力分析的步骤：（1）重力是否有（2）弹力看四周大小f=？umgf=？umgcosθ滑动摩擦力方向：与相对运动方向相反（3）分析摩擦力大小：由牛顿定律决定静摩擦力由牛顿定律判定方向：多解性（4）不忘电磁浮2．正确作受力分析图要求：正确、标准，涉及空间力应将其转化为平面力。受4个力及以上：一般利用函数讨论已知2个条件：函数式受3个力已知3个条件:△法选择项中无极值──极限分析法（三）共点力平衡的分析方法1．判断——变量分析（1）函数讨论法（2）图解法（△法）方法的（3）极限法选择思路（4）物理法21/21\n2．平衡状态计算：确定研究对象Rt△：三角函数勾股定受力分析理三个力作用——合成平衡法：F12=－F3构成封闭△→解△一般△：正弦定理、余弦定理、相似定理∑Fx=0受四个力及以上——分解平衡法∑Fy=0第一讲物体的平衡YCY一、选择题（每题4分，共40分。在四个选项中，至少有一个选项是正确的。）1．以下各组共点的三个力中，可能平衡的有（）A．3N，4N，8NB．3N，5N，1NC．4N，7N，8ND．7N，9N，12N2．质量为m的物体放在水平桌面上，物体与水平桌面的动摩擦因数为μ，当用力F水平拉物体时，物体仍保持静止，物体在水平方向受到的合力为（）A．零B．FC．F－μmgD．μmg3．如图1所示，绳的一端固定在竖直的墙壁上，另一端系一光滑重球，设悬绳对球的拉力为F1，墙壁对球的支持力为F2，那么当绳的长度增加时，下面哪个说法正确（）图1A．F1、F2均不变B．F1减小，F2增大C．F1增大，F2减小D．F1减小，F2减小4．如图2所示，物体静止在斜面上，斜面对物体的作用力的合力方向应是（）图2A．沿斜面向上B．垂直斜面向上C．竖直向上D．无法确定5．如图3所示，三角形劈块放在粗糙的水平面上，劈块上放一个质量为m的物块，物块和劈块切处于静止状态，那么粗糙水平面对三角形劈块（）图3A．有摩擦力作用，方向向左21/21\nB．有摩擦力作用，方向向右C．没有摩擦力作用D．条件缺乏，无法判定6．如图4所示，在绳下端挂一物体，用力F拉物体使悬线偏离竖直方向的夹角为α且保持平衡。假设保持角不变，当拉力F与水平方向的夹角β为多大时，F有极小值（）FβαO图4A．β＝0B．β＝C．β＝αD．β＝2α7．如图5所示，质量为M的物体，在与竖直线成θ角，大小为F的恒力作用下，沿竖直墙壁匀速下滑，物体与墙壁间的动摩擦因数为μ，那么物体受到的摩擦力大小的以下结论中正确的选项是（）θF图5①Mg－Fcosθ；②μMg＋Fcosθ；③μFsinθ；④μ(Mg－Fcosθ)。A．①③B．②④C．①②D．③④8．如图6所示，A球和B球用轻绳相连，静止在光滑的圆柱面上，两球可视为质点。假设A球的质量为m，那么B球的质量为（）图6AB37º53ºA．B．C．D．9．如图7所示，A、B两木块放在水平面上，它们之间用细线相连，两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样，两木块与水平面间的摩擦系数相同，先后用水平力F1和F2拉着A、B一起匀速运动，那么（）F1T1ABF2T2AB图7①F1≠F2②F1＝F2③T1＞T2④T1＜T2A．①③B．①④C．②③D．②④10．如图8所示，用光滑的粗铁丝做成一直角三角形，BC水平，AC边竖直，∠ABC＝α，AB及AC两边上分别套用有细线连着的铜环，当它们静止时，细线跟AB所成的角θ的大小为（细线长度小于BC）（）21/21\nACBαθ图8A．θ＝αB．θ＞C．θ＜αD．α＜θ＜二、填空题（每题6分，共24分。）11．已知物体在倾角为α的斜面上恰能匀速下滑，那么物体与斜面间的动摩擦因数是________；如果物体质量为m，当对物体施加一个沿着斜面向上的推力时恰能匀速上滑，那么这个推力大小是_______。12．磅秤上站着一个重为500N的人，并放着一个重40N的重物，那么磅秤的读数为________N。当人用20N的力竖直向上提重物时，那么磅秤的读数为___________N。F1F2M图913．如图9所示，物体M受到两个水平推力：F1＝20N，F2＝5N，向右匀速运动。假设不改变F1大小和方向及F2的方向，要使物体能向左匀速运动，F2应增大到原来的___________倍。ABFF1/NF/N0363图1014．如图10所示，完全相同的A、B两物体放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数均为0.2，每个物体重G＝10N，设两物体与水平面间的最大静摩擦力均为2.5N。假设对A施加一个由零均匀增大到6N的水平推力F，那么A所受的摩擦力F1随推力F变化的情况请在图中作出。F1F2图1115．如图11所示，一个准确的弹簧秤，置于粗糙的水平地面上，用F1＝5N的水平力拉秤钩，用F2＝6N的水平力拉另一端的圆环，弹簧秤处于静止状态。这时弹簧秤受到的静摩擦力大小是_______N，方向___________。弹簧秤的示数为_______N。图1216．有两个光滑球，半径均为r＝3cm，重均为8N，静止在半径为R＝8cm的光滑半球形碗底，如图12所示。两球间的相互作用力的大小为_______N。当碗的半径增大时，两球间的相互作用力变___________，球对碗的压力变___________（填“大”或“小”）。三、计算题（共36分。要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分。）21/21\n17．（10分）重力G＝40N的物体，与竖直墙壁间的动摩擦因数μ＝，假设用斜向上的F＝50N的推力托住物体，使物体处于静止，如图13所示，求这时物体受到的摩擦力是多大？要使物体能匀速下滑，推力F的大小应变为多大？(sin53º＝0.8，cos53º＝0.6)F53º图13ABCθθF图1418．（10分）如图14所示，小球的质量为2kg，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于小球上，AC绳水平。在小球上另施加一个方向与水平线成θ＝60º角的拉力F，假设要使绳子都能伸直，求拉力F的大小范围。m21A图1519．（16分）如图15所示，质量为m的物体被劲度系数为k2的弹簧2悬挂在天花板上，下面还拴着劲度系数为k1的轻弹簧1，托住下弹簧的端点A用力向上压，当弹簧2的弹力大小为时，弹簧1的下端点A上移的高度是多少？答案一、选择题1．【答案】CD【解析】共点力的平衡条件是合力为0。三个共点力的合力要先确定两个力的取值范围，如果第三个力的数值在两个力的合力的取值范围内，那么三个力的合力能够取0。三个共点力同时作用可以使物体平衡。2．【答案】A【解析】当用力F水平拉物体时物体仍保持静止，所以物体处于平衡状态，物体在水平方向受到的合力为零。3．【答案】DmgF1F2【解析】球受重力mg、悬绳对球的拉力为F1、墙壁对球的弹力为F2三个力作用，三个力构成封闭的矢量三角形。当绳的长度增加时，F1与竖直方向的夹角减小，所以F1减小，F2减小，如右图。4．【答案】C【解析】物体静止在斜面上，物体的合力为零。斜面对物体的作用力是支持力和摩擦力的总称，这两个力的合力应与重力等值反向，方向竖直向上。5．【答案】C【解析】以整体为对象，在水平面上只受重力和支持力两个力作用。水平方向没有其它外力，劈块相对于水平面没有相对运动或运动趋势，故粗糙水平面对三角形劈块没有摩擦力作用。6．【答案】C21/21\n【解析】以结点O为对象，受重物向下的拉力G、绳的拉力T和拉力F，三力平衡，构成封闭的矢量三角形。G的大小和方向确定，T的方向不变，从矢量三角形可知，当F与T垂直时F有极小值，此时有β＝α。7．【答案】A【解析】质量为M的物体，在与竖直线成θ角，大小为F的恒力作用下，沿竖直墙壁匀速下滑，物体与墙壁间的滑动摩擦力方向向上，设其大小为F1。根据竖直方向的平衡有：Mg＝Fcosθ＋F1解得：F1＝Mg－Fcosθ设物体与墙壁间的压力为FN，根据水平方向的平衡有：FN＝Fsinθ根据滑动摩擦定律有：F1＝μFN＝μFsinθ8．【答案】A【解析】连接A、B两球的轻绳对两球的拉力T数值相等，对A球沿圆柱面的切线有：T＝mgsin37º设B球的质量为M，对B球沿圆柱面的切线有：T＝Mgsin53º故有Mgsin53º＝mgsin37º解得：M＝。9．【答案】D【解析】以木块A为对象，绳的拉力的竖直分力导致第一次对地面的压力小，地面对A的滑动摩擦力小。第一次对地面的压力大，地面对A的滑动摩擦力大。两次绳的拉力的水平分力与滑动摩擦力平衡。所以有T1＜T2。以整体为对象，绳的拉力为内力。两次整体对地面的压力大小相同，滑动摩擦力相同，两次所需的水平拉力相同，F1＝F2。10．【答案】D【解析】两铜环都静止，都处于平衡状态。以右侧的铜环为对象，从竖直方向的平衡考虑，θ＞α。以左侧的铜环为对象，从沿AB方向的平衡考虑，θ＜。所以细线跟AB所成的角θ的大小必须满足α＜θ＜。二、填空题21/21\n11．【答案】tanα2mgsinα【解析】物体在倾角为α的斜面上恰能匀速下滑，设物体与斜面间的动摩擦因数是μ，那么有：mgsinα＝μmgcosα解得：μ＝tanα对物体施加一个沿着斜面向上的推力F时恰能匀速上滑，沿斜面方向，根据物体的平衡有：F－mgsinα－μmgcosα＝0所以，F＝mgsinα＋μmgcosα＝2mgsinα12．【答案】540　540【解析】磅秤上站着一个重为500N的人，并放着一个重40N的重物，那么磅秤的读数为两者的总重，即540N。当人用20N的力竖直向上提重物时，没有将重物提起。以人和重物整体为对象，磅秤的读数应保持不变，还是540N。13．【答案】7【解析】物体M受到两个水平推力向右匀速运动，物体与水平面间的滑动摩擦力为Ff＝15N，方向向左。假设不改变F1大小和方向及F2的方向，要使物体能向左匀速运动，F2应增大到：F2＇＝F1＋Ff＝35N，故应增大到原来的7倍。F1/NF/N036314．【答案】见右图。【解析】当水平推力F小于A与水平面间的最大静摩擦力均为2.5N时，A受到水平面静摩擦力作用，随水平推力的增大而增大，且与水平推力等值。当水平推力2.5N＜F≤5N时，A、B两物体仍静止，此过程中A受到的摩擦力为最大静摩擦力2.5N不变。随水平推力的增大，B受到的静摩擦力逐渐增大。当水平推力F＞5N时，A、B两物体相对水平面滑动，A物体受滑动摩擦力，大小为μG＝2N。15．【答案】1水平向左5【解析】弹簧秤处于静止状态，受到的静摩擦力大小是两力的差值为1N，方向与较大的拉力方向反向，即水平向左。弹簧秤的示数为秤钩端拉弹簧的力F1的数值，为5N。16．【答案】6　　　　　小　　　　　小【解析】以某一个小球为对象，受重力、两球间的相互作用力和碗对球的弹力，三力平衡，结合几何关系的平衡条件，得两球间的相互作用力的大小为6N。当碗的半径增大时，由矢量三角形（或采用极限分析）可知，两球间的相互作用力变小，球对碗的压力就小。三、计算题F53ºF1F2图(a)17．【解析】把力F沿竖直方向和垂直墙壁方向分解，如图(a)所示。21/21\nF1＝Fsin53º＝40NF2＝Fcos53º＝30N由于F1大小恰等于物体的重力G，竖直方向物体所受合力已经为零，静摩擦力为零，原来处于静止状态仍静止。F′53ºF1′F2′图(b)FNGFf要使物体能匀速下滑，推力F必须减少到F＇，使竖直方向到达新的受力平衡，设摩擦力为Ff，这时物体受力情况如图(b)所示。根据竖直方向的平衡，有G－F＇sin53º－Ff＝0根据水平方向的平衡，有FN＝F2＇＝F＇cos53º又Ff＝μFN代入数据解得：F＇＝40N，这就是说物体假设保持匀速下滑，推力应为40N。ABCθθF18．【解析】小球受力如以下图，由力的平衡条件得：Fcosθ＝F1cosθ＋F2Fsinθ＋F1sinθ＝mg解得：要使两绳伸直，那么应满足F1≥0；F2≥0；当F1≥0时，F≤N当F2≥0时，F≥＝N故：N≤F≤N19．【解析】A点上升的高度等于弹簧2和1缩短的长度之和。（1）A点上升，使弹簧2仍处于伸长状态时，弹簧2的弹力减小了，弹簧2比原来缩短⊿x2，有：弹簧1的弹力为，压缩量为⊿x1，有：21/21\n所以，端点A上移的高度是：⊿x＝⊿x1＋⊿x2＝。（2）A点上升，使弹簧2处于压缩状态时，向下的弹力为，压缩量为⊿x2＇，有：所以弹簧2的长度总的缩短量为：弹簧1上的弹力为mg＋＝所以弹簧1的长度的缩短量为：所以，端点A上移的高度是：⊿x＝⊿x1＋⊿x2＝所以弹簧1的下端点A上移的高度是或。2022高考物理三轮复习知识点串透2第二讲力与运动一．热点透析运动受力紧相连，严谨笃实细分析，临界隐含图助研，物理模型呈眼前（一）动态变量分析——牛顿第二定律的瞬时性1．动态过程分析21/21\n大小力加速度速度变化（VmaxVminV=0）力方向有明显形变产生的弹力不能突变2．瞬时状态的突变无明显形变产生的弹力不能突变接能的刚性物体必具有共加速度矢量性（确定正方向）关键运动示意图，对称性和周期性，v-t图a是否一样3．运动会成分解方法的灵活使用按正交方向分解平抛运动按产生运动的原因分解渡河问题（二）牛顿定律与运动1．在恒力作用下的匀变速运动（1）句变速直线运动的研究技巧矢量性（确定正方向）关键运动示意图，对称性和周期性，v-t图a是否一样（往复运动）（2）研究匀变速曲线运动的根本方法（出发点）——灵活运用运动的合成和分解按正交方向分解抛体运动带电粒子在电场中的运动按产生运动的原因分解渡河问题21/21\n2．在变力作用下的圆周运动和机械振动（1）圆周运动①圆周运动的临界问题绳子T=0圆周轨道的最高点、最低点（绳型、杆型）的极值速度临界轨道N=0摩擦力f=fmax锥摆型、转台型、转弯型的轨道作用力临界②典型的圆周运动：天体运动、核外电子绕核运动、带电粒子在磁场中的运动、带电粒子在多种力作用的圆周运动③等效场问题④天体运动问题考虑多解性（2）振动过程分析对称性V|a||F|的对称平衡位置确实定特殊位置特征（3）圆周运动、振动、波的系列解确实定方法考虑时空周期性运动的双向性第二讲力与运动专练一、选择题（每题4分，共40分。在四个选项中，至少有一个选项是正确的。）1．如图1所示，在静止的平板车上放置一个质量为10kg的物体A，它被拴在一个水平拉伸的弹簧一端（弹簧另一端固定），且处于静止状态，此时弹簧的拉力为5N。假设平板车从静止开场向右做加速运动，且加速度逐渐增大，但a≤1m/s2。那么（）21/21\nA图1A．物体A相对于车仍然静止B．物体A受到的弹簧的拉力逐渐增大C．物体A受到的摩擦力逐渐减小D．物体A受到的摩擦力先减小后增大2．如图2所示，将质量为m＝0.1kg的物体用两个完全一样的竖直弹簧固定在升降机内，当升降机以4m/s2的加速度加速向上运动时，上面弹簧对物体的拉力为0.4N；当升降机和物体都以8m/s2的加速度向上运动时，上面弹簧的拉力为（）ma图2A．0.6NB．0.8NC．1.0ND．1.2Nθa图33．一物体放置在倾角为θ的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，如图3所示。在物体始终相对于斜面静止的条件下，以下说法中正确的选项是（）A．当θ一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小B．当θ一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越小C．当a一定时，θ越大，斜面对物体的正压力越小D．当a一定时，θ越大，斜面对物体的摩擦力越小ⅠⅡtt0Ov图4v2v14．从同一地点同时开场沿同一方向做直线运动的两个物体Ⅰ、Ⅱ的速度图象如图4所示。在0～t0时间内，以下说法中正确的选项是（）A．Ⅰ、Ⅱ两个物体所受的合外力都在不断减小B．Ⅰ物体所受的合外力不断增大，Ⅱ物体所受的合外力不断减小C．Ⅰ物体的位移不断增大，Ⅱ物体的位移不断减小D．Ⅰ、Ⅱ两个物体的平均速度大小都是5．如图5所示，质量均为m的A、B两球之间系着一根不计质量的弹簧，放在光滑的水平面上，A球紧靠竖直墙壁，今用水平力F将B球向左推压弹簧，平衡后，突然将F撤去，在这瞬间（　　）ABF图5①B球的速度为零，加速度为零②B球的速度为零，加速度大小为③在弹簧第一次恢复原长之后，A才离开墙壁④在A离开墙壁后，A、B两球均向右做匀速运动以上说法正确的选项是A．只有①B．②③C．①④D．②③④21/21\n图66．如图6所示，一个质量为M的人站在台秤上，用跨过定滑轮的绳子，将质量为m的物体自高处放下，当物体以a加速下降（a＜g＝时，台秤的读数为（）A．（M－m）g＋maB．（M＋m）g－maC．（M－m）gD．（M－m）g－m7．如以下图，甲、乙两船在同一条河流中同时渡河，河的宽度为，河水流速为，划船速度均为，出发时两船相距，甲、乙船头均与岸边成60°角，且乙船恰好能直达正对岸的点，那么以下判断正确的选项是　　　　　　　　　　　　A．甲、乙两船到达对岸的时间相等B．两船可能在未到达对岸前相遇C．甲船在点左侧靠岸D．甲船也在点靠岸O8．三名滑雪运发动从同一平台上的O点先后以速度、、沿水平方向跃出并分别落在A、B、C三点，如图3所示，所用时间分别为、、那么以下关系正确的选项是图3ACBA．，B．跃出时的速度关系无法确定，C．跃出时的速度关系无法确定，D.，9.关于绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船，以下说法中正确的选项是A．两艘飞船，只要它们的环绕速率相等，不管它们的质量，形状差异有多大，它们的环绕半径和周期都相同B．宇航员从舱内飘出，离开飞船，飞船因质量减小，所受万有引力减小，飞船的速度将减小C．飞船上的天线假设脱落，天线将做平抛运动D．在同轨道上沿同方向绕行的前、后两艘飞船,假设要对接,只要后一飞船加速即可21/21\n10、半径为R的圆桶固定在小车上，有一光滑小球（可视为质点）静止在圆桶最低点，如以下图．小车以速度v向右做匀速运动、当小车遇到障碍物突然停顿时，小球在圆桶中上升的高度可能为A．等于B．大于C．小于D．等于2R二、填空题（每题3分，共24分。）11．10kg的物体静止在水平地面上受到水平恒力F作用后在时间t内的位移为x，且x＝2t2，那么物体A的加速度为___________m/s2。假设t1＝4s末撤去力F，物体再经过t2＝10s停顿运动，那么物体与水平面间的动摩擦因数为___________。bcdαa图1112．以v0＝20m/s的初速度竖直向上抛出一个物体，由于空气阻力，物体只能到达H＝12.5m的最大高度，假设在物体抛出后的整个过程中所受空气阻力大小不变，那么物体落回地面的速度大小为___________m/s（g＝10m/s2）。13．如图11所示，ab、bd、cd是竖直平面内三根固定的细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，a点为圆周的最高点，d点为最低点。每根杆上都套着一个小滑环（图中末画出）。三个滑环分别从a、b、c处释放（初速为0），用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d点所用的时间，t1、t2、t3之间的关系为___________。14．一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系。实验序号12345678F/N2.421.901.430.970.760.500.230.06ω/rad·s-128.825.722.018.015.913.08.54.3（1）首先，他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动，数字实验系统通过测量和计算得到假设干组向心力F和对应的角速度ω，如下表。请你根据表中的数据在图20甲上绘出F-ω的关系图像。21/21\n（2）通过对图像的观察，兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比。你认为，可以通过进一步转换，做出____________关系图像来确定他们的猜测是否正确。（3）在证实了F∝ω2之后，他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m，又得到了两条F-ω图像，他们将三次实验得到的图像放在一个坐标系中，如图乙所示。通过对三条图像的比较、分析、讨论，他们得出F∝r的结论，你认为他们的依据是___________________________________________________________。3.02.01.0F/Nω/rad·s-10102030甲ω/rad·s-10r=0.04mr=0.12mr=0.08m乙F/N（4）通过上述实验，他们得出：做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r，其中比例系数k的大小为__________，单位是________。三、计算题（共36分。要求写出必要的文字说明、主要方程式和重要演算步骤，有数值计算的要明确写出数值和单位，只有最终结果的不得分。）AθBMN图1315．（10分）如图13所示，固定在水平面上的斜面其倾角θ＝37º，长方体木块A的MN面上钉着一颗小钉子，质量m＝1.5kg的小球B通过一细线与小钉子相连接，细线与斜面垂直。木块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.50。现将木块由静止释放，木块将沿斜面下滑。求在木块下滑的过程中小球对木块MN面的压力。（取g＝10m/s2，sin37º＝0.6，cos37º＝0.8）16．（12分）某传动装置的水平传送带以恒定速度v0＝5m/s运行。将一块底面水平的粉笔轻轻地放到传送带上，发现粉笔块在传送带上留下一条长度l21/21\n＝5m的白色划线。稍后，因传动装置受到阻碍，传送带做匀减速运动，其加速度a0＝5m/s2，问传动装置受阻后：（1）粉笔块是否能在传送带上继续滑动？假设能，它沿皮带继续滑动的距离l′＝?（2）假设要粉笔块不能继续在传送上滑动，那么皮带做减速运动时，其加速度a0应限制在什么范围内？17．（14分）如以下图，一玩滚轴溜冰的小孩（可视作质点）质量为m=30kg，他在左侧平台上滑行一段距离后平抛，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑，A、B为圆弧两端点，其连线水平．已知圆弧半径为R=1.0m，对应圆心角为θ=1060，平台与AB连线的高度差为h=0.8m．（计算中取g=10m/s2，sin530=0.8，cos530=0.6）求：（1）小孩平抛的初速度（2）小孩运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力答案一、选择题1．【答案】AD【解析】由题意知，物体A与平板车的上外表间的最大静摩擦力Fm≥5N。当物体向右的加速度增大到1m/s2时，F＝ma＝10N，可知此时平板车对物体A的摩擦力为5N，方向向右，且为静摩擦力。所以物体A相对于车仍然静止，受到的弹簧的拉力大小不变。因加速度逐渐增大，合力逐渐增大，物体A受到的摩擦力方向先向左后向右。大小变化是先减小后增大。2．【答案】A【解析】当a＝4m/s2时，F＝ma＝0.4N，当a＇＝8m/s2时，F＇＝ma＇＝0.8N。由题意知上、下弹簧的弹力各增加0.2N，所以这时上面弹簧的拉力为0.6N。3．【答案】CθamgF1FN【解析】建立水平和竖直方向的直角坐标系，有FNsinθ＝F1cosθFNcosθ＋F1sinθ－mg＝ma解得：FN＝m（g＋a）cosθ，F1＝m（g＋a）sinθ由此可知，只有C项正确。21/21\n4．【答案】A【解析】速度图象的切线斜率值表示加速度的大小，由图象可知，两物体的加速度值逐渐减小。根据牛顿第二定律有Ⅰ、Ⅱ两个物体所受的合外力都在不断减小。两物体均沿正方向运动，位移都不断增大。Ⅰ、Ⅱ两个物体在0～t0时间内均做变加速运动，平均速度大小都不等于。5．【答案】B【解析】撤去F前，B球受四个力作用，竖直方向重力和支持力平衡，水平方向推力F和弹簧的弹力平衡，即弹簧的弹力大小为F，撤去F的瞬间，弹簧的弹力仍为F，故B球所受合外力为F，那么B球加速度为a＝，而此时B球的速度为零。在弹簧恢复原长前，弹簧对A球有水平向左的弹力使A压紧墙壁，直到弹簧恢复原长时A球才离开墙壁，A球离开墙壁后，由于弹簧的作用，使A、B两球均做变速运动。6．【答案】A【解析】对人和物体分别进展受力分析后，根据牛顿第二定律写出方程：对人有：FT＋FN＝Mg,对m有：mg－FT＝ma由此解得FN＝(M－m)g＋ma利用超重、失重的概念解答是很简捷的，如果物体不动那么绳对物体的拉力＝mg,此时台秤读数＝Mg－＝(M－m)g。当物体以a加速下降时，由于失重，此时绳对物体的拉力FT＝m(g－a)，所以，此时台秤读数为FN＝Mg－FT＝(M－m)g＋ma。7、AC8、A9、A10、ACD11．【答案】40.16【解析】因x＝2t2＝，所以a1＝4m/s2。t1＝4s末物体的速度v＝a1t1设撤去力F后物体的加速度大小为a2，根据运动学关系有：21/21\n0＝v－a2t2解得：＝1.6m/s2设撤去力F后滑动摩擦力使物体减速，物体与水平面间的动摩擦因数为μ，根据牛顿第二定律有：μmg＝ma2解得：μ＝0.1612．【答案】10【解析】设物体上行的加速度为a1，根据运动学关系有：解得：a1＝16m/s2设空气阻力大小为F1，在上行过程中，根据牛顿第二定律有：mg＋F1＝ma1在下行过程中，设加速度为a2，根据牛顿第二定律有：mg－F1＝ma2解得：a2＝4m/s2设物体落回地面的速度大小为v，根据运动学关系有：v2＝2a2H解得：v＝10m/s。13．【答案】t1＝t2＝t3【解析】设弦bd与直径弦ad的夹角为α，由几何知识可知：bd＝adcosα①环在bd弦上下滑的加速度为a＝gcosα②由s＝可得adcosα＝③由③式解得：t＝④F/Nω/rad·sss-12010010203030由以上分析可得，时间t与弦的夹角无关，故t1＝t2＝t3。14、（1）如右图（2）与21/21\n（3）做一条平行与纵轴的辅助线，观察和图像的交点中力的数值之比是否为（4）0.037，kg三、计算题15．【解析】以木块和小球整体为对象，设木块的质量为M，下滑的加速度为a，沿斜面方向，根据牛顿第二定律有：（M＋m）gsin37º－μ（M＋m）gcos37º＝（M＋m）a解得：a＝g（sin37º－μcos37º）＝2m/s2以小球B为对象，受重力mg，细线拉力T和MN面对小球沿斜面向上的弹力FN，沿斜面方向，根据牛顿第二定律有：mgsin37º－FN＝ma解得：FN＝mgsin37º－ma＝6N。16．【解析】（1）先求粉笔与皮带间的动摩擦因数μ。皮带初始以v0＝5m/s匀速行驶，粉笔对地以a＝μg的加速度匀加速，划痕l＝5m为相对位移。那么l＝v0t－t＝解得：a＝＝2.5m/s2，μ＝0.25第二阶段，因皮带受阻，做a0＝5m/s2的匀减速。a0＞a，粉笔能在传送带上继续滑动，且皮带比粉笔先停下，粉笔还能在皮带上作相对滑动。粉笔相对皮带滑行距离为l′＝s粉笔－s皮带＝＝2.5m。（2）因为皮带对粉笔的最大静摩擦力为μmg，所以粉笔对地的最大加速度为μg，为防止粉笔在皮带上作用对滑动，皮带加速度a0应限制在μg范围内，即a≤2.5m/s2。17、（1）由于小孩无碰撞进入圆弧轨道，即小孩落到A点时速度方向沿A点切线方向，那么(2分)又由得(2分)21/21\n而解得(2分)（2）设小孩到最低点的速度为，由机械能守恒，有(3分)在最低点，据牛顿第二定律，有(3分)代入数据解得FN=1290N(1分)由牛顿第三定律可知，小孩对轨道的压力为1290N．(1分21/21