整體法與隔離法應(yīng)用練習(xí)題

1、整體法與隔離法應(yīng)用練習(xí)題1、 如下列圖，質(zhì)量為 2m的物塊A與水平地面的摩擦可忽略不計(jì)，質(zhì)量為 m的物塊B與地面的摩擦系數(shù)為.在水平推力 F的作用下，A、B作加速運(yùn)動(dòng).A對(duì)B的作用力為 .答案：F 2 mg32、 如下列圖，在光滑水平面上放著兩個(gè)物體，質(zhì)量m>=2m，相互接觸面是光滑的， 與水平面的夾有為a。用水平力F推m,使兩物體一起做加速運(yùn)動(dòng)，那么兩物體間的相互作用力的大小是。解：取A B系統(tǒng)為研究對(duì)像 F=m + m? a=3ma. a -3mi取m?為研究對(duì)像 NX=Nsin=m?am?a2miF2F- N=:=-sin sin 3m1 3sin3、如右圖所示，斜面傾角為B,連接

2、體A和B的質(zhì)量分別為mA , mB，用沿斜面向上的力 F拉B使它們一起沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，設(shè)連接A, B的細(xì)繩上的力為 T,那么1假設(shè)它們勻速沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，F(xiàn): T=,答案：嘰 mB) :mA (mA mB) :mA2假設(shè)它們勻加速沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，F(xiàn): T=。4、質(zhì)量分別為m和M的物體疊放在光滑水平桌面上， A受恒力F1的作用，B受恒力F2的作用，二力都 沿水平向，且Fi> F2,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 A、B二物體保持相對(duì)靜止，物體 B受到的摩擦力大小為 ,方向?yàn)?。答案：MF1 MF2 ；水平向左。M m5、如下列圖，兩個(gè)木塊 1、2中間夾一根輕彈簧放在光滑水平面上靜止。假設(shè)用大小不變的水平推力 F

3、先后分別向右推1木塊和向左推2木塊，發(fā)現(xiàn)兩次彈簧的形變量之比為 a： b,那么木塊1、2的質(zhì)量之比為 。答案：b： av6、質(zhì)量不等的 A、B兩物體，用細(xì)線(xiàn)相連，跨過(guò)一個(gè)定滑 輪，如以下列圖所示，兩物體與桌面的縻擦系數(shù)均為0.4。在圖示情況下，A、B 一起作勻速運(yùn)動(dòng)。試問(wèn)如果 A B兩物體的位置互 換，它們的運(yùn)動(dòng)情況如何？假設(shè)是加速運(yùn)動(dòng)，求它們的加速度 是多大？設(shè)細(xì)線(xiàn)質(zhì)量、空氣阻力和滑輪摩擦均不計(jì)，g=10米/秒2答案：解：A在桌面上時(shí)恰好 A、B 一起做勻速運(yùn)動(dòng)，有：mg=2nAg 得: m= m 1 5A、B換位后，設(shè)一起運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，有mg- 1 mg= mA+mB a 2小 m

4、AmBm 0.4m2.a= A B g =g =6 m/sLmA mBm 0.4m7、質(zhì)量為m的物體A放在傾角為B =37°的斜面上時(shí)， 好能勻速下滑?，F(xiàn)用細(xì)線(xiàn)系住物體 A,并平行于斜面向上繞過(guò)光滑的定滑輪，另一端系住物體 B,物體A恰好能沿斜面勻速上滑。 求物休B的質(zhì)量。sin37 ° =0.6 , cos37=0.8答案:解：當(dāng)物體A沿斜面勻速下滑時(shí)，受力圖如圖甲1分沿斜面方向的合力為 0 f=mgsin 0 3分當(dāng)物體A沿斜面勻速上滑時(shí)，受力圖如圖乙1分A物體所受摩擦力大小不變，方向沿斜面向下1分沿斜面方向的合力仍為0 T對(duì)物體BT由牛頓第三定律可知T由以上各式可求出

5、mA=f' +mgsin 0 2 分 b= m Bg 1 分A= Tb 1 分B=1.2m 2 分&如下列圖，兩個(gè)用輕線(xiàn)相連的位于光滑水平面上的物塊,碑g 厠乙質(zhì)量分別為m和m>,拉力F1和F2方向相反,與輕線(xiàn)沿同一水平直線(xiàn)，且F1>F2。試求在兩個(gè)物塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕線(xiàn)的拉力T。答案：設(shè)兩物塊一起運(yùn)動(dòng)的加速度為a,那么有F1 F2=(m1+m) a 根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)質(zhì)量為m的物塊有由、兩式得Tm1 F2m2F-|m1m2F1 T=ma 9、 如下列圖，質(zhì)量相等的兩物塊用細(xì)線(xiàn)連接，在豎直方向的力F1、F2的作用下，向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，求兩物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中細(xì)線(xiàn)的拉力T.

6、設(shè)兩物塊一起運(yùn)動(dòng)的加速度為 a,那么有F1-F2-2mg=2ma3分對(duì)下面物塊有：T-mg-F2=ma 3分解得：T 旦足2分210、 如下列圖，光滑水平面上物體A置于物體B上, 2m=m, A受水平恒力F, B受水平恒力F2, R與F2方向一樣，但F1<F2，物體A與物體B保持相對(duì)靜止，試求物體B受到物體A對(duì)它的摩擦力的大小和方向。對(duì) A、B 整體有 F1+F2= nA+ma 2 分對(duì)B物體，設(shè)其受到 A物體的摩擦力向右，大小為 f,那么有F2+f = mBa2 分 f 嗆卩1 仇卩2 2F1 F2 1 分mA mB3當(dāng)2F1>F2時(shí)，有f 2|Zi F2方向向右 2分當(dāng)2F1=

7、F2時(shí)，f=0 1分3，當(dāng)2F1<F2時(shí)，f F2 2F1方向向左 2分3，輕彈簧當(dāng)框架1. 如圖6所示，質(zhì)量為 M的框架放在水平地面上，一 上端固定一個(gè)質(zhì)量為 m的小球，小球上下振動(dòng)時(shí)，框架始終沒(méi)有跳起 對(duì)地面壓力為零瞬間，小球的加速度大小為A. gB.C.O D.g mB端用細(xì)線(xiàn)固定在傾角為30°的光滑斜面2. 如圖7所示，A、B兩小球分別連在彈簧兩端,上，假設(shè)不計(jì)彈簧質(zhì)量，在線(xiàn)被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度分別為A. 都等于g2B. g 和 02c.Ma Mb g 和 0M b 2D.0和MaMbMb3. 如圖 8,質(zhì)量為m的物體A放置在質(zhì)量為 M的物體B上，B與彈簧相連

8、，它們一起在 光滑水平面上做簡(jiǎn)諧振動(dòng)，振動(dòng)過(guò)程中 A、B之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為 k，當(dāng)物體離開(kāi)平衡位 置的位移為x時(shí)，A B間摩擦力的大小等于A.0B. kxmm .,C.k x D.k xMM m1.D 2.D 3.D圖86 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m= 15kg的重物重物靜止于地面上，有一質(zhì)量 m= 10kg的猴子，從繩的另一端沿繩向上爬，如下列圖，不計(jì)滑輪摩擦，在重物不離2開(kāi)地面的條件下，猴子向上爬的最大加速度為 (g取10m/s )()2 2A. 25m/sB. 5m/s2 2C. 10m/sD. 15m/s【解析】重物剛要離開(kāi)地面時(shí)，

9、繩子上的拉力Ft= mg= 150N,猴子與繩子間的靜摩擦力的大小 Ff =Ft = 150N,對(duì)猴子應(yīng)用牛頓第二定律有Ff mg= ma,解得a= 5m/s2.【答案】B例1 一列質(zhì)量為103t的列車(chē)，機(jī)車(chē)牽引力為 3.5 X 105N,運(yùn)動(dòng)中所受阻力為車(chē)重的0.01倍。列車(chē)由靜止開(kāi)場(chǎng)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，速度變?yōu)?80km/h需多少時(shí)間？此過(guò)程中前進(jìn)了多少千米？ g取10m/s2解析 本例是根據(jù)受力情況求運(yùn)動(dòng)情況。列車(chē)總質(zhì)量m=10t=106kg,總重力 G=mg=10x 10N=1(fN。運(yùn)動(dòng)中所受阻力 F=0.01G=0.01 X 107N=1X 105N。設(shè)列車(chē)勻加速的加速度為a由牛頓第

10、二定律得 F合=F牽-F=ma,那么列車(chē)的加速度為3.5 105 1 105106m/s20.25m/s2列車(chē)由靜止加速到 vt=180km/h=50m/s所用的時(shí)間為Vt Voa嚇 200s0.25此過(guò)程中列車(chē)的位移為v2v02a50203m 5 10 m 5km2 0.25例2質(zhì)量為10g的子彈，以300m/s的水平速度射入一塊一塊堅(jiān)直固定的木板，把木板打穿，子彈穿出的速度為200m/s，板厚10 cm,求子彈對(duì)木板的平均作用力。解析 本例運(yùn)動(dòng)情況求受力情況。先由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求加速度，再由牛頓第二定律求平均作用力。用公 式計(jì)算時(shí)，用國(guó)際單位制表示物理量單位。以子彈為研究對(duì)象，取 V0方向?yàn)檎?/p>

11、方向，依題意：V0=300m/s, vt=200m/s, s=10 cm =0.10m, m=10g=10-5x 10 kg。子彈穿過(guò)木板過(guò)程中可看做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a，由vj v2 2as有v? v2s200230022 0.10m /s22.5 105m/s2負(fù)號(hào)表示加速度方向與初速度方向相反。設(shè)木板對(duì)子彈的平均作用力為F,據(jù)牛頓第二定律有53F=ma=10X 10-3 x (-2.5 x 10 )N=-2.5 x 10 N負(fù)號(hào)表示平均阻力的方向與初速度方向相反。由牛頓第三定律，子彈對(duì)木板的平均作用力F'與木板對(duì)子彈的平均作用力F是作用力與反作用力。故 F' =-F=2

12、.5 x 103N例3如圖a表示，AC, BC為位于堅(jiān)直平面的兩根光滑細(xì)桿，A, B, C三點(diǎn)恰位于同一圓周上， C為該圓周的最低點(diǎn)，a, b為套在細(xì)桿上的兩個(gè)小環(huán)，當(dāng)兩環(huán)同時(shí)從A、B點(diǎn)自靜止開(kāi)場(chǎng)下滑，那么BA. 環(huán)a將先到達(dá)點(diǎn)CB. 環(huán)b將先到達(dá)點(diǎn)CC. 環(huán)a, b同時(shí)到達(dá)點(diǎn)D. 由于兩桿的傾角不知道，無(wú)法判斷解析 根據(jù)環(huán)的受力情況由牛頓第二定律判斷運(yùn)動(dòng)情況。 環(huán)受力如圖b所示，正交分解后可得環(huán)所受合外力為F合=mgsin 0,由牛頓第二定律 F合=ma得，a=gsin設(shè)圓半徑為 R,由圖中幾何關(guān)系可得細(xì)桿長(zhǎng)度為動(dòng)力學(xué)公式 L=t2 得 2Rsin 0 =1gsin t2L=2Rsin 0,

13、那么小環(huán)沿桿由靜止勻加速下滑，根據(jù)所以t 4R/g可見(jiàn)小環(huán)沿細(xì)桿下滑所需時(shí)間與桿的傾斜程度無(wú)關(guān)。應(yīng)選Co例4質(zhì)量為60kg的人站在升降機(jī)的體重計(jì)上，當(dāng)升降機(jī)做以下各運(yùn)動(dòng)時(shí)，體重計(jì)的示數(shù)是多少?2g=10m/s1升降機(jī)勻速上升；2升降機(jī)以5m/s2加速度加速上升；23升降機(jī)以5m/s加速度減速上升；4升降機(jī)自由下落。解析體重計(jì)示數(shù)表示人對(duì)體重計(jì)的壓力，這個(gè)壓力和體重計(jì)對(duì)人的支持力是一對(duì)作用力和反作用 力。要求體重計(jì)示數(shù)，需求出人對(duì)體重計(jì)的壓力，由牛頓第二定律不難求出該力。以人為研究對(duì)象，人受重力mg方向堅(jiān)直向下，支持力Fn,方向堅(jiān)直向上。1勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度 a=0,由FN-mg=O得FN-mg

14、=600N由牛頓第三定律可知，體重計(jì)示數(shù)為600N。2因F合方向與加速度方向一致，故有Fn' -mg=ma' Fn' =m(g+a' )=900N由牛頓第三定律可知體重計(jì)示數(shù)為900N3升降機(jī)勻減速上升時(shí)，因加速度方向向下，合外力向下。由 mg-FN' =ma''得 F'' =m(g-a' ' )=300N同理，由牛頓第三定律得體重計(jì)示數(shù)為300N4升降機(jī)自由正落時(shí)，加速度方向向下。a' '' =g由 mg-FN'' =md '',得 Fn'&

15、#39;' =0可見(jiàn)體重計(jì)示數(shù)為零。10、如下列圖，傳送帶與地面傾角為37 , AB的長(zhǎng)度為16m,傳送帶以10m/s的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，在傳送帶上端A無(wú)初速度地放一個(gè)質(zhì)量為0. 5 kg的物體，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0. 5，求物體從 A運(yùn)動(dòng)到B所用的時(shí)間可能為.(sin37 ° = 0. 6, cos37° =0. 8, g=10n/ s).()A. 2.1s B.10、BD12、如下列圖，水平傳送帶 A、B兩端相距S= 3.5m, 工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)卩=0.1。工件滑上A端瞬時(shí)速度Va= 4 m/s,到達(dá)B端的瞬時(shí)速度設(shè)為 vb。(1) 假設(shè)傳送帶不動(dòng)，

16、vb多大？(2) 假設(shè)傳送帶以速度 v(勻速)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，vb多大？假設(shè)傳送帶以速度 v(勻速)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，VB多大？12、【解析】(1)傳送帶不動(dòng)，工件滑上傳送帶后，受到向左的滑動(dòng)摩擦力Ff=卩mg)作用，工件向右做減速運(yùn)動(dòng)，初速度為 Va,加速度大小為g= lm/s2,到達(dá)B端的速度vB .v； 2aS 3m/s.(2) 傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，工件滑上傳送帶后，受到向左的滑動(dòng)摩擦力仍為Ff=卩mg，工件向右做初速 VA,加速度大小為a=y g= 1 m/s 2減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá) B端的速度VB=3m/s.(3) 傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)傳送帶速度V的大小，由以下五種情況：假設(shè)V = Va,工件滑

17、上傳送帶時(shí)，工件與傳送帶速度一樣，均做勻速運(yùn)動(dòng)，工件到達(dá)B端的速度VB=VA假設(shè)V> TvA 2aS，工件由A到B,全程做勻加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B端的速度VB=Jv2aS=J23 m/s. 假設(shè)vvA 2aS >v>Va,工件由A到B,先做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度增加到傳送帶速度v時(shí)，工件與傳送帶一起作勻速運(yùn)動(dòng)速度一樣，工件到達(dá)B端的速度VB=v. 假設(shè)v< . vA 2aS時(shí)，工件由A到b,全程做勻減速運(yùn)動(dòng)， 到達(dá)B端的速度vB . vA 2aS 3m/s 假設(shè)va> v> J 2aS，工件由A到B,先做勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度減小到傳送帶速度v時(shí)，工件與傳送帶一起作勻速運(yùn)

18、動(dòng)速度一樣，工件到達(dá)B端的速度vb= v。24. 18分質(zhì)量m 1-5kg的物塊可視為質(zhì)點(diǎn)在水平恒力 F作用下，從水平面上 A點(diǎn)由靜止開(kāi)場(chǎng)運(yùn) 動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一段距離撤去該力，物塊繼續(xù)滑行 t 2.0s停在B點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)間的距離s 5.0m，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)2°.2°，求恒力F多大。g 10m/sF1t ° mv24.設(shè)撤去力F前物塊的位移為&，撤去力F時(shí)物塊速度為v，物塊受到的滑動(dòng)摩擦力Fi mg對(duì)撤去力F后物塊滑動(dòng)過(guò)程應(yīng)用動(dòng)量定理得s由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得3t2對(duì)物塊運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理Fs1 Rs 0F由以上各式得2mgs2sgt2代入數(shù)據(jù)解得F=1

19、5N22如圖19-18所示，質(zhì)量 M=1°千克的木楔ABC靜置于粗糙水平地面上，滑動(dòng)摩擦系數(shù)卩=0、02。在木楔的傾角0為30°的斜面上，有一質(zhì)量m=1、0千克的物塊由靜止開(kāi)場(chǎng)沿斜面下滑。當(dāng)滑行路程s=1、4米時(shí)，其速度 v=1、4米/秒。在這過(guò)程中木楔沒(méi)有動(dòng)，求地面對(duì)木楔的摩擦力的大小和方 向。重力加速度取g=10米/秒$23為了平安，在公路上行駛的汽車(chē)之間應(yīng)保持必要的距離，某高速公路的最高限速為120 km/h假設(shè)前方車(chē)輛突然停止，后車(chē)司機(jī)從發(fā)現(xiàn)這一情況；經(jīng)操縱剎車(chē)，到汽車(chē)開(kāi)場(chǎng)減速所經(jīng)歷的時(shí)間即反響時(shí)間t=0.50s，剎車(chē)時(shí)汽車(chē)受到阻力的大小 f為汽車(chē)重力的 0.40倍

20、該高速公路上汽車(chē)間的距離廳至少應(yīng)為多2少？取重力加速度 g= 10m/s22. 由勻加速運(yùn)動(dòng)的公式v2= v02+2as，得物塊沿斜面下滑的加速度為：a= v2/2s = 1、42/2 X 1、4 = 0、7m/s219-23所示，對(duì)由于a<gsin 0= 5米/秒，可知物塊受到摩擦力作用。分析物塊受力，它受三個(gè)力，如圖 于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向，由牛頓定律，有：mgsin 0 -f1 = ma mgcosB -N1 = 0分析木楔受力，它受五個(gè)力作用，如圖19-23所示,對(duì)于水平方向，由牛頓定律,有：f2+f1cos 0 - N1sin 0= 0,由此可解得地面作用于木楔的摩擦

21、力：f2 = Nisin 0 flcos 0= mgcos0 sin 0 (mgsin 0 ma)cos0= macos0= 1 x 0、7X (2/3) =0、61N此力的方向與圖中所設(shè)的一致(由C指向B的方向)23. 在反響時(shí)間，汽車(chē)作勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的距離：S仁Vt設(shè)剎車(chē)時(shí)汽車(chē)的加速度的大小為a,汽車(chē)的質(zhì)量為 m,有：f=ma自剎車(chē)到停下，汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離：s2=V2/2a所求距離：s=s1+s2由以上各式得：s=1.6 x 102m一、單解選擇題1設(shè)灑水車(chē)的牽引力不變，所受阻力跟車(chē)重成正比，灑水車(chē)在平直路面上行駛，原來(lái)是勻速的，開(kāi)場(chǎng)灑 水后，它的運(yùn)動(dòng)情況將A.繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng) B .變?yōu)樽鰟?/p>

22、加速運(yùn)動(dòng)C.變?yōu)樽鲎兗铀龠\(yùn)動(dòng)D .變?yōu)樽鰟驕p速運(yùn)動(dòng)2如圖，物體 m原來(lái)以加速度a沿斜面勻加速下滑，現(xiàn)在物體上施加一豎直向下的恒力F,那么以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是物體m受到的摩擦力增大物體m受到的摩擦力不變物體m下滑的加速度不變物體m下滑的加速度增大A.B.C.D.3.一個(gè)物體受到的合力F如下列圖，該力的大小不變，方向隨時(shí)間t周期性變化，正力表示力的方向向東，負(fù)力表示力的方向向西，力的總作用時(shí)間足夠長(zhǎng)，將物體在下面哪個(gè)時(shí)刻由靜止釋放，物體可以運(yùn)動(dòng)到出 發(fā)點(diǎn)的西邊且離出發(fā)點(diǎn)很遠(yuǎn)的地方A. t=0 時(shí)B. t=t1 時(shí)C. t=t2 時(shí)D. t=t3 時(shí)1234CBCD斜面4 所A.斜C. 物D. 物

23、4質(zhì)量為0.5kg的物體由靜止開(kāi)場(chǎng)沿光滑斜面下滑，下滑到 的底端后進(jìn)入粗糙水平面滑行，直到靜止，它的v-t圖象如圖示。g取10m/s2那么，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是面的傾角為60°B. 物體在斜面上受到的合外力是2.5N體與水平面的動(dòng)磨擦因數(shù)為0.25體在水平面上受到的合外力是2.5N5.如圖5所示，質(zhì)量為 m的球放在AB和BC之間，兩板的公圖4共端B是固定在一起的，且 AB保持水平，/ ABC900。當(dāng)系統(tǒng)共同水平向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，不計(jì)摩擦，那么B圖5A.球?qū)B板的壓力可能大于 mgB. 球?qū)B板的壓力可能小于或等于 mgC. 對(duì)BC板的壓力可能為零D. 球?qū)C板的壓力可能大于 mg11.在探究加速度和力、 質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中， 測(cè)量長(zhǎng)度的工具是:測(cè)量時(shí)間的工具是 ，測(cè)量質(zhì)量的