河南省焦作市沁陽(yáng)一中高中物理 第四章 動(dòng)力學(xué)中的臨界問(wèn)題同步練習(xí) 新人教版必修1(1).doc

動(dòng)力學(xué)中的臨界問(wèn)題1如圖5所示，在前進(jìn)的車廂的豎直后壁上放一個(gè)物體，物體與壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，要使物體不致下滑，車廂至少應(yīng)以多大的加速度前進(jìn)()圖5a.bgc. dg2如圖6所示，底角為的斜面體在水平面上向左以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，放在斜面體光滑斜面上的質(zhì)量為m的滑塊剛好停在斜面體上，由此可知()圖6a滑塊m受到斜面的支持力為mgcosb滑塊m受到斜面的支持力為c滑塊m受到斜面的支持力為masind滑塊m受到斜面的支持力為3如圖7所示，在光滑水平面上放著緊靠在一起的a、b兩物體，b的質(zhì)量是a的2倍，b受到向右的恒力fb2 n，a受到的水平恒力fa(92t)n(t的單位是s)從t0開始計(jì)時(shí)，則()圖7aa物體在3 s末的加速度是初始時(shí)刻的bt4 s后，b物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)ct4.5 s時(shí)，a物體的速度為零dt4.5 s后，a、b的加速度方向相反4一條不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)質(zhì)量可忽略不計(jì)的定滑輪，繩的一端系一質(zhì)量m15 kg的重物，重物靜止于地面上，有一質(zhì)量m110 kg的猴子，從繩子的另一端沿繩向上爬，如圖8所示不計(jì)滑輪摩擦，在重物不離開地面的條件下，猴子向上爬的最大加速度是多少？(g取10 m/s2)5如圖9所示，底座a上裝有0.5 m長(zhǎng)的直立桿，底座和桿的總質(zhì)量為m0.2 kg，桿上套有質(zhì)量為0.05 kg的小環(huán)b，它與桿之間有摩擦當(dāng)環(huán)從底座上以4 m/s的初速度飛起時(shí)，剛好能達(dá)到桿頂而沒(méi)有脫離直立桿，取g10 m/s2.求：在環(huán)升起過(guò)程中，底座受到的支持力為多大？6如圖10所示，一個(gè)質(zhì)量為5 kg的光滑球放在質(zhì)量為20 kg的小車中，小車頂板ab與底板cd間的距離恰好與小球直徑相等，側(cè)壁ad與頂板的夾角為45，整個(gè)裝置放在光滑水平面上，現(xiàn)對(duì)小車施加f500 n的水平拉力求小球?qū)Φ装錭d、側(cè)壁ad和頂板ab的彈力各為多大？(g取10 m/s2)圖10動(dòng)力學(xué)中的臨界問(wèn)題答案1解析：選a.分析物體受力如圖，物體不下滑，ff為靜摩擦力，在豎直方向：ffmg，水平方向：fnma，而fffn，可求得：a，a正確2解析：選bd.滑塊的受力示意圖如圖所示由圖可知：斜面對(duì)滑塊的支持力fn，又因?yàn)閒n，fma，因而可得支持力fn，正確選項(xiàng)為b、d.3解析：選abd.對(duì)于a、b整體，根據(jù)牛頓第二定律有fafb(mamb)a設(shè)a、b間的作用力為fn，對(duì)b，由牛頓第二定律可得fnfbmba解得fnmbfb(n)當(dāng)t4 s時(shí)，fn0，a、b兩物體開始分離，此后b做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，而a做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)t4.5 s時(shí)，a物體的加速度為零而速度不為零t4.5 s后，a所受的合外力反向，即a、b的加速度方向相反當(dāng)t4 s，a、b的加速度均為a.故選項(xiàng)a、b、d正確，c錯(cuò)誤4解析：重物剛好要離開地面時(shí)，猴子有最大加速度a.此時(shí)，對(duì)于重物有ftmg，對(duì)于猴子有ftm1gm1a，又ftft，所以a5 m/s2.5解析：對(duì)環(huán)進(jìn)行受力分析：環(huán)受重力及桿給環(huán)的摩擦力，由牛頓第二定律mgffma環(huán)剛好到桿頂，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v22ax可得a16 m/s2，ff0.3 n對(duì)底座進(jìn)行受力分析，底座受重力mg，水平面的支持力fn和環(huán)對(duì)桿向上的摩擦力ff，ffff，由平衡條件mgfnff，故fnmgff即fn1.7 n.答案：1.7 n6解析：小車靜止時(shí)只對(duì)底板cd有壓力(與ad接觸但無(wú)彈力)當(dāng)小車受到水平拉力f作用而向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球受到的合外力向右，則側(cè)壁ad必對(duì)球有支持力fad，且加速度越大，fad越大，這時(shí)底板cd對(duì)球的支持力fcd必將隨fad的豎直分量的增大而減小當(dāng)加速度為某一臨界值a0時(shí)，小球只對(duì)側(cè)壁ad有擠壓，當(dāng)aa0時(shí)，fad增大，使球?qū)b開始有擠壓當(dāng)小球只對(duì)側(cè)壁ad有壓力時(shí)，有mgtan45ma0，解得a010 m/s2這時(shí)f0(mm)a0250 n題中所給拉力f500 n，可知小球?qū)?cè)壁ad及頂板ab均有彈力，而此時(shí)對(duì)底板cd的彈力為零由f(mm)a得a20 m/s2，此時(shí)，由fadsin