高考物理專題復(fù)習(xí)運(yùn)動(dòng)和力練習(xí)一

1、2009高考物理專題復(fù)習(xí)運(yùn)動(dòng)和力練習(xí)(一).物體在傾角為Q的斜面上滑動(dòng)，則在下列兩種情況下，物體加速度為多大?(1)斜面是光滑的；(2)斜面是粗糙的，且與物體間動(dòng)摩擦因數(shù)為.如圖4所示，質(zhì)量分別為 15kg和5kg的長(zhǎng)方形物體 A和B靜止疊放在水平桌面上.A與桌面以及A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)分別為 科1=0.1和科2=0.6,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。問(wèn)：(1)水平作用力F作用在B上至少多大時(shí)，A、B之間能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)？(2)當(dāng)F=30N或40N時(shí)，A、B加速度分別各為多少？.如圖6 (a)所示，質(zhì)量為 M的滑塊與傾角為0的斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 小滑動(dòng)上安裝一支架，在支架的 O點(diǎn)處，用細(xì)線懸掛一

2、質(zhì)量為 m的小球.當(dāng)滑塊勻加速下滑時(shí)，小球與滑塊相對(duì)靜止，則細(xì)線的方向?qū)⑷绾?.如圖7所示，質(zhì)量M=10kg的斜面體，其斜面傾角。=37,小物體質(zhì)量 m=1kg,當(dāng)小物體由靜止釋放二一1L M9時(shí)，滑下S=1.4m后獲得速度（r=1.4m/s,這過(guò)程斜面體處于靜止?fàn)顟B(tài)，求水平面對(duì)斜面體的支持力和靜摩擦力（取圖7g=10m/s2）.升降機(jī)地板上有一木桶，桶內(nèi)水面上漂浮著一個(gè)木塊，當(dāng)升降機(jī)靜止時(shí)，木塊有一半浸在水中，若升降機(jī)以a=：g的加速度勻加速上升時(shí)，木塊浸入水中的部分占總體積的參考答案.分析：兩種情況的主要差別就在于“是否受到動(dòng)摩擦力的作用解：（1）對(duì)于光滑斜面，無(wú)論物體沿斜面向下滑或是沿斜

3、面向上滑，其受力情況均可由圖2所示，建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系后便可列出運(yùn)動(dòng)方程mgsin 0 =mai,得ai=gsin 0 .（2）對(duì)于粗糙斜面，物體滑動(dòng)時(shí)還將受動(dòng)摩擦力作用，只是物體向下滑時(shí)動(dòng)摩擦力方向沿斜面斜向上；物體向上滑時(shí)動(dòng)摩擦力方向沿斜面斜向下，受力圖分別如圖3中（a）、（b）所示，建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系后便可分別列出方程組mgs i n: - f = ma2, N -mgco=0,(a)(b)f = NN; J和|mgsi n f = ma3, N -mgcos=0,f = N. J由此便可分別解得a2=g (sin 0 一科 cos 0 ), a3=g (sin 0 + 科 cos0 ).分

4、析：AB相對(duì)滑動(dòng)的條件是：A、B之間的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力，且加速度達(dá)到可能的最大加速度a0,所以應(yīng)先求出a0.解：(1)以A為對(duì)象，它在水平方向受力如圖5 (a)所示，所以有mAa0=2mBg 科 i (mA+mB)g,口2mB - -1(mA mB) a0=mA0.6 5 -0.1 _20g=15x 10m/s2= 2 m/s23圖5再以B為對(duì)象，它在水平方向受力如圖(b)所示,加速度也為a0,所以有F F2=mBa。，F(xiàn)=f2+mBa0=0.6X 5X 10N+5X2N=33.3N.3即當(dāng)F達(dá)到33.3N時(shí)，A、B間已達(dá)到最大靜摩擦力.若F再增加，B加速度增大而 A的加速度已無(wú)法增大，

5、即發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，因此,F至少應(yīng)大于33.3N.(2)當(dāng)F=30N,據(jù)上面分析可知不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，故可用整體法求出共同加速度aA=aB=mk mBF - f130 -0.1 (15 5) 1015 5m/s2=0.5m/s2.還可以進(jìn)一步求得 A、B間的靜摩擦力為 27.5N (同學(xué)們不妨一試)小、電，其實(shí)aA不必另求,當(dāng)F= 40N時(shí)，A、B相對(duì)滑動(dòng)，所以必須用隔離法分別求aA=a0=2m/s2.3以B為對(duì)象可求得F - f2 40 - 3022aB=m/s =2m/s .mB.各種問(wèn)題臨界條件從上可看出，解決這類問(wèn)題關(guān)鍵是找到情況發(fā)生變化的“臨界條件” 不同，必須對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行具體分析。.

6、分析：要求細(xì)線的方向，就是要求細(xì)線拉力的方向，所以這還是一個(gè)求力的問(wèn)題.可以用牛頓第二定律先以整體以求加速度a (因a相同)，再用隔離法求拉力(方向).解：以整體為研究對(duì)象，受力情況發(fā)圖6 (b)所示，根據(jù)牛頓第二定律有(M+m) gsin 0 f= (M+m) a, N (M+m) gcos0 =0.而 f=N,故可解得 a=g (sin 0 科 cos。).再以球?yàn)檠芯繉?duì)象，受務(wù)情況如圖6 (c)表示，取x、y軸分別為水平、豎直方向(注意這里與前面不同，主要是為了求a方便).由于加速度a與x軸間的夾角為。，根據(jù)牛頓第二定律有Tsina =macos 0 , mg Tcosa =masin

7、0 .由此得a cos tan ? - 1-tan =g -asin 1 1 - 11 tan 二為了對(duì)此解有個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)，不妨以幾個(gè)特殊科值代入=0, a = 0 ,繩子正好與斜面垂直；(2)讓tan。, ”=0,此時(shí)物體勻速下滑，加速度為0,繩子自然下垂;(3)科vtan。，則a v。，物體加速下滑.分析：若采用隔離法求解，小物體與斜面體受力情況如圖8 (a)與(b)所示，由此根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律， TOC o 1-5 h z 牛頓定律及平衡方程依次得N HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 2IN22as=J*/f1 f2mgs= 0 f1=mam

8、gf1 JNmg(a)(b)Ni mgcos 0 =0F2+fi cos 0 Ns= 0 =0N2 fis= 0 Nicos 0 Mg=0 圖8由此可求得水平面對(duì)斜面體的支持力N2和靜摩擦力f2的大小分別為N2=109.58Nf2=0.56N但若采用整體法，通知牛頓運(yùn)動(dòng)定律的修正形式，可給出如下簡(jiǎn)單的解合。解：由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得22as= u再由牛頓運(yùn)動(dòng)定律的修正形式得f2=macos 0mg+Mg N2=masin 0于是解得N2=109.58Nf2=0.56N5 .分析：通常會(huì)有同學(xué)作出如下分析。當(dāng)升降機(jī)靜止時(shí)，木塊所受浮力Fi與重力平衡，于是Fi mg=0iFi= p - Vg2當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí)，木塊所受浮力F2比重大，此時(shí)有F2-mg=mamg/F2= p Vg在此基礎(chǔ)上可解得V/ : V=3 : 4但上述結(jié)論是錯(cuò)誤的，正確解答如下。解：當(dāng)升降機(jī)靜止時(shí)有Fi mg=01Fi= p _ Vg2當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí)，系統(tǒng)處