1、单元小结练动力学基本问题的方法练基础巩固1(2013重庆4)如图1为伽利略研究自由落体运动实验的示意图,让小球由倾角为的光滑斜面滑下,然后在不同的角条件下进行多次实验,最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动分析该实验可知,小球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值y随变化的图象分别对应图2中的()图1图2A、和 B、和C、和 D、和答案B解析由题意知,小球对斜面的压力FNmgcos ,随增大,FN逐渐变小直至为0,y1cos ,对应;小球的加速度agsin ,y2sin ,最大为1,对应.重力加速度为g不变,y31,对应.所以选项B正确2下列说法正确的是()A凡是大小
2、相等、方向相反、分别作用在两个物体上的两个力,必定是一对作用力和反作用力B凡是大小相等、方向相反、作用在同一个物体上的两个力,必定是一对作用力和反作用力C凡是大小相等、方向相反,作用在同一直线上且分别作用在两个物体上的两个力,才是一对作用力和反作用力D相互作用的一对力中,究竟哪一个力是作用力、哪一个力是反作用力是任意的答案D解析作用力和反作用力是分别作用在两个物体上的一对相互作用力,即两个物体互为施力物体和受力物体其中的任一个力叫作用力时,另一个力叫反作用力,故只有D选项正确3如图3所示,在一辆表面光滑且足够长的小车上,有质量为m1和m2的两个小球(m1m2),随车一起运动,当车突然停止时,若
3、不考虑其他阻力,则两个小球()图3A一定相碰 B一定不相碰C不一定相碰 D无法确定答案B解析因小车表面光滑,因此小球在水平方向上没有受到外力作用原来两球与小车有相同的速度,当车突然停止时,由于惯性,两小球的速度将不变,所以不会相碰4如图4所示,小车沿水平面做直线运动,小车内光滑底面上有一物块被压缩的弹簧压向左壁,小车向右加速运动若小车向右的加速度增大,则车左壁受物块的压力F1和车右壁受弹簧的压力F2的大小变化是()图4AF1不变,F2变大 BF1变大,F2不变CF1、F2都变大 DF1变大,F2减小答案B5如图5所示,带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动,小球A用细线悬挂于支架前端,质量为m
4、的物块B始终相对于小车静止放在右端B与平板小车间的动摩擦因数为.若某时刻观察到细线偏离竖直方向角,则此刻小车对物块B产生的作用力的大小和方向为()图5Amg,斜向右上方Bmg,斜向左上方Cmgtan ,水平向右Dmg,竖直向上答案A解析由题图可知,小车向左做匀减速直线运动,其加速度大小agtan ;小车对物块B向右的静摩擦力为Ffmamgtan ;竖直向上的支持力FNmg,小车对物块B产生的作用力的大小为Fmg ,方向斜向右上方,故A正确6.如图6所示,质量为m的球置于斜面上,被一个竖直挡板挡住,处于静止状态,现用一个力F拉斜面体,使斜面体在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动,忽略一切摩擦,
5、以下说法中正确的是()图6A球做匀加速直线运动时竖直挡板对球的弹力比球处于静止状态时大B若加速度足够大,斜面对球的弹力可能为0C斜面对球的弹力变大D斜面和挡板对球的弹力的合力等于ma答案A解析对球受力分析如图所示,由牛顿第二定律得:FN1FN2sin ma,FN2cos mg,由以上两式可得:FN2不随a的变化而变化,FN1随a的增大而增大,故A正确,B、C错误;斜面和挡板对球的弹力与重力三个力的合力才等于ma,故D错误7(多选)如图7所示,总质量为460 kg的热气球,从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5 m/s2,当热气球上升到180 m时,以5 m/s的速度向上匀速运动若离开地面后热气
6、球所受浮力保持不变,上升过程中热气球总质量不变,重力加速度g10 m/s2.关于热气球,下列说法正确的是()图7A所受浮力大小为4 830 NB加速上升过程中所受空气阻力保持不变C从地面开始上升10 s后的速度大小为5 m/sD以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 N答案AD解析热气球从地面刚开始竖直上升时v0,空气阻力Ff0.由F浮mgma,得F浮m(ga)4 830 N,故A正确;最终热气球匀速上升,说明热气球加速运动的过程中空气阻力逐渐增大,故B错误;气球做加速度减小的加速运动,故加速到5 m/s的时间大于10 s,C错误;匀速上升时F浮mgFf0,计算得Ff230 N,D正确
7、综合应用8(多选)乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择若某一缆车沿着坡度为30的山坡以加速度a上行,如图8所示在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面,斜面上放一个质量为m的小物块,小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直状态运行)则()图8A小物块受到的摩擦力方向平行于斜面向上B小物块受到的摩擦力方向平行于斜面向下C小物块受到的滑动摩擦力为mgmaD小物块受到的静摩擦力为mgma答案AD解析小物块相对斜面静止,因此小物块与斜面间的摩擦力是静摩擦力缆车以加速度a上行,小物块的加速度也为a,以小物块为研究对象,则有Ffmgsin 30ma,Ffmgma,方向平行于斜面向上9(多选)如图9所示,
8、在水平地面上的箱子内,用细线将质量为m的两个球a、b分别系于箱子的上、下两底的内侧,轻质弹簧两端分别与球相连接,系统处于静止状态时,弹簧处于拉伸状态,下端细线对箱底的拉力为F,箱子的质量为M,则下列说法正确的是(重力加速度为g)()图9A系统处于静止状态时地面受到的压力大小为(M2m)gFB系统处于静止状态时地面受到压力大小为(M2m)gC剪断连接球b与箱底的细线的瞬间,地面受到的压力大小为(M2m)gFD剪断连接球b与箱底的细线的瞬间,地面受到的压力大小为(M2m)g答案BC解析系统处于静止状态时,对整体进行受力分析,由平衡条件可得,地面对整体的支持力FN(M2m)g,由牛顿第三定律可知地面
9、受到的压力大小为(M2m)g,选项B正确,A错误;剪断连接球b与箱底的细线瞬间,球b向上加速运动,地面受到的压力大小为(M2m)gF,选项C正确,D错误10如图10为一条平直公路中的两段,其中A点左边的路段为足够长的柏油路面,A点右边路段为水泥路面已知汽车轮胎与柏油路面的动摩擦因数为1,与水泥路面的动摩擦因数为2.当汽车以速度v0沿柏油路面行驶时,若刚过A点时紧急刹车(车轮立即停止转动),汽车要滑行一段距离到B处才能停下,若该汽车以速度2v0在柏油路面上行驶,突然发现B处有障碍物,需在A点左侧的柏油路上某处紧急刹车,若最终汽车刚好撞不上障碍物,求:(重力加速度为g)图10(1)水泥路面AB段的
10、长度;(2)在第二种情况下汽车运动了多长时间才停下?答案(1)(2)()解析(1)水泥路面上运动的加速度为a2,则2mgma2,由v2a2x1,解得x1(2)根据题意,汽车如果不撞上B处的障碍物,在A点的速度应为v0,在柏油路上运动时间为t1,柏油路面上运动的加速度为a1则2v0v0a1t1,解得t1在水泥路面上,2mgma2运动时间为t2,则0v0a2t2,解得t2汽车运动的时间tt1t2()11如图11所示,倾角为30的光滑斜面与粗糙的水平面平滑连接现将一滑块(可视为质点)从斜面上A点由静止释放,最终停在水平面上的C点已知A点距水平面的高度h0.8 m,B点距C点的距离L2.0 m(滑块经
11、过B点时没有能量损失,g取10 m/s2),求:图11(1)滑块在运动过程中的最大速度的大小;(2)滑块与水平面间的动摩擦因数;(3)滑块从A点释放后,经过时间t1.0 s时速度的大小答案(1)4 m/s(2)0.4(3)3.2 m/s解析(1)滑块先在斜面上做匀加速运动,然后在水平面上做匀减速运动,设滑块在斜面上的加速度为a1,滑块运动到B点时速度大小为vm,则:mgsin 30ma1v2a1,解得vm4 m/s.(2)设滑块在水平面上运动的加速度大小为a2,则:mgma2v2a2L,解得0.4.(3)滑块在斜面上运动的时间为t1,有vma1t1,解得t10.8 s由于tt1,故滑块已经经过B点,做匀减速运动的时间为tt10.2 s设t1.0 s时速度大小为v,有vvma2(tt1),解得v3.2 m/s.