1、辽宁省沈阳市铁路实验中学20152016学年度高一上学期第二次月考物理试卷一、单项选择题(每题4分,共8题,共32分)1伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础关于惯性有下列说法,其中正确的是()A物体运动状态发生变化时物体惯性也发生变化B质量相同的物体在月球上比在地球上的惯性小C物体仅在静止和匀速运动时才具有惯性D运动物体如果没有受到力的作用,将继续以原有速度沿直线运动2如图球静置于水平地面OA并紧靠斜面OB,一切摩擦不计,则()A小球只受重力和地面支持力B小球一定受斜面的弹力C小球受重力、地面支持力和斜面弹力D小球受到的重力和对地面的压力是一对
2、平衡力3如图所示,滑轮本身的质量可忽略不计,滑轮轴O安在一根轻木杆B上,一根轻绳AC绕过滑轮,A端固定在墙上,且绳保持水平,C端挂一重物,BO与竖直方向夹角=45,系统保持平衡若保持滑轮的位置不变,改变的大小,则滑轮受到木杆作用力大小变化情况是()A只有角变小,作用力才变大B只有角变大,作用力才变大C不论角变大或变小,作用力都是变大D不论角变大或变小,作用力都不变4如图所示,自由下落的小球,从它接触竖直放置的弹簧开始到弹簧压缩到最大程度的过程中,小球的速度和加速度的变化情况()A加速度变大,速度变小B加速度变小,速度变大C加速度先变小后变大,速度先变大后变小D加速度先变小后变大,速度先变小后变
3、大5如图所示,A与B质点的运动情况在Vt图象中,由A与B表示,则下述正确的是()At=1s时,B质点运动方向发生改变Bt=2s时,A与B两质点间距离一定等于2mC在t=4s时A与B相遇DA与B同时由静止出发,朝相反的方向运动6下列关于超重、失重现象的讨论,正确的是()A体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态C举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D蹦床运动员离开蹦床在空中上升和下落过程中都处于失重状态7一个物体做末速度为零的匀减速直线运动,比较该物体在减速运动的倒数第3m、倒数第2m、最后1m内的运动,下列说法中正确的是()A经
4、历的时间之比是1:2:3B平均速度之比是3:2:1C平均速度之比是D平均速度之比是8正在匀加速沿平直轨道行驶的长为L的列车,保持加速度不变通过长度为L的桥车头驶上桥时的速度为v1,车头经过桥尾时的速度为v2,则列车过完桥时的速度为()ABCD二、多项选择题(每题4分,错选不得分,漏选得2分,共4题,共16分)9如图所示,A为长木板,在水平面上以速度v1向右运动,物体B在木板A的上面以速度v2向右运动,下列判断正确的是()A若是v1=v2,A、B之间无滑动摩擦力B若是v1v2,B受到了A所施加向右的滑动摩擦力C若是v1v2,B受到了A所施加向左的滑动摩擦力D若是v1v2,A受到了B所施加向右的滑
5、动摩擦力10放在地面上的木箱重G1,人重G2,人站在木箱里用力F向上推木箱,如图所示,则有()A人对木箱底的压力大小为(G2+F)B人对木箱底的压力大小为(G2F)C木箱对地面的压力大小为(G1+G2F)D木箱对地面的压力大小为(G1+G2)11下述运动可能出现的是()A物体的加速度增大,速度反而减小B物体的加速度减小,速度反而增大C物体的速度为零时,加速度却不为零D物体的加速度始终不变(a0),速度也始终不变12如图所示、一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上、环与杆的摩擦因数为,现给环一个向右的初速度v0,同时对环加一个竖直向上的作用力F,并使F的大小随v的大小变化,两者关系为F=k
6、v,其中k为常数,则环运动过程中的速度图象可能是图中的()ABCD三、实验题13某小组设计了使用位移传感器的图1所示实验装置测量木块下滑的加速度,让木块从倾斜木板上一点A静止释放,计算机描绘了滑块相对传感器的位移随时间变化规律如图2所示根据图线计算t0时刻速度v=,木块加速度a=(用图中给出的s0、s1、s2、t0表示)14如图(a)为验证牛顿第二定律的实验装置示意图(1)平衡小车所受的阻力的操作:取下,把木板不带滑轮的一端垫高;接通打点计时器电源,让小车拖着纸带运动如果打出的纸带如图(b)所示,则应(减小或增大)木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹 为止打点计时器使用的交流电周期T0=
7、0.02s图c是某同学在正确操作下获得的一条纸带,A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出写出用s1、s2、s3、s4以及T0来表示小车加速度的计算式:a=根据纸带所提供的数据,算得小车的加速度大小为 (结果保留两位有效数字)四、计算题15沙尘暴天气会严重影响交通有一辆卡车以54km/h的速度匀速行驶,司机突然模糊看到前方十字路口一个骑自行车的人突然跌倒,该司机刹车的反应时间为O.6s,刹车后卡车匀减速前进,最后停在骑车者前1.5m处,避免了一场安全事故已知刹车过程中卡车加速度大小为5m/s2,求:(1)司机发现情况后,卡车经过多长时间停下;司机发现情况时,卡车与该自行车的距离16如图所
8、示,用一绳将球挂在车厢光滑的侧壁上,细绳与竖直方向的夹角(tan=0.5),车厢在水平直轨道上向左行驶,当车厢向左加速运动,加速度为g时,球对车厢壁的压力为F则(1)当压力变为4F时,车厢运动的情况怎样?加速度为多大?当车厢以g加速度向左加速行驶时,细绳的拉力多大?17如图所示,长L=8m,质量M=3kg的薄木板静止放在光滑水平面上,质量m=1kg的小物体放在木板的右端,现对木板施加一水平向右的拉力F,取g=10m/s2,求:(1)若薄木板上表面光滑,欲使薄木板以2m/s2的加速度向右运动,需对木板施加的水平拉力为多大?若木板上表面粗糙,物体与薄木板间的动摩擦因数为0.3,若拉力F=6N,求物
9、体对薄木板的摩擦力大小和方向?(3)若木板上表面粗糙,物体与薄木板间的动摩擦因数为0.3,若拉力F=15N,物体所能获得的最大速度辽宁省沈阳市铁路实验中学20152016学年度高一上学期第二次月考物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题(每题4分,共8题,共32分)1伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础关于惯性有下列说法,其中正确的是()A物体运动状态发生变化时物体惯性也发生变化B质量相同的物体在月球上比在地球上的惯性小C物体仅在静止和匀速运动时才具有惯性D运动物体如果没有受到力的作用,将继续以原有速度沿直线运动【考点】惯性【分析】根据惯性定律
10、解释即可:任何物体都有保持原来运动状态的性质,惯性的大小只跟质量有关,与其它任何因素无关【解答】解:A、任何物体都有保持原来运动状态的性质,叫着惯性,惯性只跟质量有关,跟其他因素没有关系,故A错误;B、质量相同的物体,惯性相同,跟所处位置无关,故B错误;C、任何物体任何时候都具有惯性,与运动状态无关,故C错误;D、运动的物体在不受力时,可以保持匀速直线运动,故D正确;故选:D【点评】牢记惯性概念,知道一切物体在任何时候都有惯性,质量是惯性的唯一量度2如图球静置于水平地面OA并紧靠斜面OB,一切摩擦不计,则()A小球只受重力和地面支持力B小球一定受斜面的弹力C小球受重力、地面支持力和斜面弹力D小
11、球受到的重力和对地面的压力是一对平衡力【考点】力的合成与分解的运用;物体的弹性和弹力;共点力平衡的条件及其应用【专题】受力分析方法专题【分析】分析本题关键是知道物体处于静止状态,所以它受到的力一定是平衡力【解答】解:由题意可知,物体受到重力,水平面向上的支持力,和倾斜的墙面虽然接触,但是没有挤压,所以没有相互作用力如图:故A正确,BCD错误;故选:A【点评】本题主要考查了学生对力的示意图,以及对物体的受力分析的理解和掌握要解答本题需掌握:能根据物体的运动状态,进行受力分析正确的画力的示意图的方法3如图所示,滑轮本身的质量可忽略不计,滑轮轴O安在一根轻木杆B上,一根轻绳AC绕过滑轮,A端固定在墙
12、上,且绳保持水平,C端挂一重物,BO与竖直方向夹角=45,系统保持平衡若保持滑轮的位置不变,改变的大小,则滑轮受到木杆作用力大小变化情况是()A只有角变小,作用力才变大B只有角变大,作用力才变大C不论角变大或变小,作用力都是变大D不论角变大或变小,作用力都不变【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】对滑轮受力分析,受两个绳子的拉力和杆的弹力,根据平衡条件进行分析即可【解答】解:对滑轮受力分析,受两个绳子的拉力和杆的弹力;滑轮一直保持静止,合力为零,故杆的弹力与两个绳子的拉力的合力等值、反向、共线;由于两个绳子的拉力大小等于重物的重力,大小不
13、变,方向也不变,故两个拉力的合力为,与水平方向成45斜向右下方;故选D【点评】本题要注意杆的弹力可以沿着杆的方向也可以不沿着杆方向,结合平衡条件分析是关键4如图所示,自由下落的小球,从它接触竖直放置的弹簧开始到弹簧压缩到最大程度的过程中,小球的速度和加速度的变化情况()A加速度变大,速度变小B加速度变小,速度变大C加速度先变小后变大,速度先变大后变小D加速度先变小后变大,速度先变小后变大【考点】牛顿第二定律【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】本题要正确分析小球下落与弹簧接触过程中弹力变化,即可求出小球合外力的变化情况,进一步根据牛顿第二定律得出加速度变化,从而明确速度的变化情况【解答】解:开始
14、阶段,弹簧的压缩量较小,因此弹簧对小球向上的弹力小于向下重力,此时合外力大小:F=mgkx,方向向下,随着压缩量的增加,弹力增大,故合外力减小,则加速度减小,由于合外力与速度方向相同,小球的速度增大;当mg=kx时,合外力为零,此时速度最大;由于惯性物体继续向下运动,此时合外力大小为:F=kxmg,方向向上,物体减速,随着压缩量增大,物体合外力增大,加速度增大故整个过程中加速度先变小后变大,速度先变大后变小,故ABD错误,C正确故选:C【点评】本题考查了牛顿第二定律的综合应用,学生容易出错的地方是:认为物体一接触弹簧就减速对弹簧的动态分析也是学生的易错点,在学习中要加强这方面的练习5如图所示,
15、A与B质点的运动情况在Vt图象中,由A与B表示,则下述正确的是()At=1s时,B质点运动方向发生改变Bt=2s时,A与B两质点间距离一定等于2mC在t=4s时A与B相遇DA与B同时由静止出发,朝相反的方向运动【考点】匀变速直线运动的图像【专题】运动学中的图像专题【分析】根据vt图象可知物体运动情况,由各点坐标可知任一时刻的速度大小及方向,由斜率可知加速度,由面积可知物体运动的位移【解答】解:A、t=1s时,开始减速,但速度的方向仍然沿负方向,故方向未发生改变,故A错误;B、由于不知道开始运动时AB质点两之间的距离,所以无法知道t=2s时,AB之间的距离,故B错误;C、由面积可知物体运动的位移
16、可知:04s内A和B的位移不同,A的位移大于B的位移,故4s时不会相遇;故C错误;D、由图可知,开始时A沿正方向运动,B沿负方向运动,并且初速度均为0,故D正确故选D【点评】本题考查图象的基本应用,图象是物理学中重要的方法之一,在高中学习中不但要熟练分析图象,还要做到能应用图象处理相关问题6下列关于超重、失重现象的讨论,正确的是()A体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态C举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D蹦床运动员离开蹦床在空中上升和下落过程中都处于失重状态【考点】超重和失重【分析】当物体的加速度方向向上时,物体处于超重
17、状态;当物体的加速度方向向下时,物体处于失重状态根据加速度的方向判断物体处于超重还是失重状态【解答】解:A、运动员吊在空中不动时,没有加速度,故不是失重状态;故A错误;B、游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于静止状态;故不处于失重状态;故B错误;C、举重运动员在举起杠铃后不动,杠铃静止不动,不处于超重状态;故C错误;D、运动员离开蹦床时,不论向上还是向下,均只有重力有向下的加速度,故处于失重状态;故D正确;故选:D【点评】判断超重还是失重,形式上看加速度的方向,实质上可根据牛顿运动定律,分析物体对支持物的压力与重力的关系确定7一个物体做末速度为零的匀减速直线运动,比较该物体在减速运动的倒数第3m
18、、倒数第2m、最后1m内的运动,下列说法中正确的是()A经历的时间之比是1:2:3B平均速度之比是3:2:1C平均速度之比是D平均速度之比是【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系;平均速度【专题】直线运动规律专题【分析】将物体所做末速度为零的匀减速直线运动看成初速度为零的匀加速直线运动,由推论和平均速度公式即可求解比例关系【解答】解:将物体所做末速度为零的匀减速直线运动看成初速度为零的匀加速直线运动A、根据初速度为零的匀加速直线运动的推论可知,经历的时间之比是():():1故A错误B、C、D平均速度公式为,x都是1m,则得,平均速度之比与时间成反比,则有平均速度之比是():():1故D正确,
19、BC错误故选D【点评】本题的解题技巧是运用逆向思维和初速度为零的匀加速直线运动的推论,就能轻松快捷作答8正在匀加速沿平直轨道行驶的长为L的列车,保持加速度不变通过长度为L的桥车头驶上桥时的速度为v1,车头经过桥尾时的速度为v2,则列车过完桥时的速度为()ABCD【考点】匀变速直线运动的速度与位移的关系【专题】直线运动规律专题【分析】车头从桥头到桥尾运动的位移是L,根据位移速度公式求出加速度,车头从桥头到车尾通过桥尾,火车运动的位移是2L,再根据位移速度公式即可求解【解答】解:火车车头从桥头到桥尾运动的过程中有: 2aL= 火车车头从桥头到车尾通过桥尾的过程中有: 2a2L= 由得:v=故选D【
20、点评】本题考查的是匀变速直线运动位移速度公式的应用,难度适中二、多项选择题(每题4分,错选不得分,漏选得2分,共4题,共16分)9如图所示,A为长木板,在水平面上以速度v1向右运动,物体B在木板A的上面以速度v2向右运动,下列判断正确的是()A若是v1=v2,A、B之间无滑动摩擦力B若是v1v2,B受到了A所施加向右的滑动摩擦力C若是v1v2,B受到了A所施加向左的滑动摩擦力D若是v1v2,A受到了B所施加向右的滑动摩擦力【考点】摩擦力的判断与计算【专题】摩擦力专题【分析】物体之间有无摩擦力主要是看是否满足摩擦力产生的条件,即有无相对运动或相对运动趋势【解答】解:A、若v1=v2,则A、B相对
21、静止,无滑动摩擦力,故A正确;B、若v1v2,则A相对B向右运动,故B对A施加向左的滑动摩擦力,即B受到了A所施加向右的滑动摩擦力,故B正确、D错误;C、若v1v2,则A相对B向左运动,故B对A施加向右的滑动摩擦力,即B受到了A所施加向左的滑动摩擦力,故C正确故选:ABC【点评】本题难度不大,主要考查了摩擦力产生的条件:有相对运动则存在滑动摩擦力,有相对运动趋势则有静摩擦力10放在地面上的木箱重G1,人重G2,人站在木箱里用力F向上推木箱,如图所示,则有()A人对木箱底的压力大小为(G2+F)B人对木箱底的压力大小为(G2F)C木箱对地面的压力大小为(G1+G2F)D木箱对地面的压力大小为(G
22、1+G2)【考点】物体的弹性和弹力【专题】共点力作用下物体平衡专题【分析】分别对人和整体分析,根据共点力平衡求出人对木箱的压力和木箱对地面的压力【解答】解:A、对人分析,人受到重力、箱子对人的支持力,箱顶对人的压力,根据平衡有:N=G2+F故A正确,B错误C、对整体分析,受总重力和支持力,有:N=G1+G2则压力与支持力的大小相等,为G1+G2故C错误,D正确故选:AD【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析,通过共点力平衡进行求解,注意整体法和隔离法的运用11下述运动可能出现的是()A物体的加速度增大,速度反而减小B物体的加速度减小,速度反而增大C物体的速度为零时,加速度却不为零D物体的加速
23、度始终不变(a0),速度也始终不变【考点】加速度【专题】直线运动规律专题【分析】速度是表示物体运动的快慢,加速度是表示物体速度变化的快慢,速度变化率也是指速度变化的快慢,所以加速度和速度变化率是一样的【解答】解:A、加速度是表示物体速度变化的快慢,物体的加速度增大,表示速度变化的快,当加速度的方向和速度的方向相反的时候,速度就要减小,故A正确;B、加速度是表示物体速度变化的快慢,物体的加速度逐渐减小,表示速度变化的越来越慢,当加速度的方向和速度的方向相同的时候,速度就要增加,故B正确;C、当竖直上抛运动到最高点的时候,物体的速度为零,但是加速度不是零,为重力加速度,所以物体的速度为零时,加速度
24、可以不为零,故C正确;D、加速度不变说明速度的变化快慢不变,即速度随时间均匀变化;而速度不变是运动快慢不变,即加速度为零;故D错误;故选ABC【点评】本题主要是考查学生对于速度、加速度和速变化率的理解,关键是要理解加速度的物理含义,加速度是表示物体速度变化快慢的物理量12如图所示、一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上、环与杆的摩擦因数为,现给环一个向右的初速度v0,同时对环加一个竖直向上的作用力F,并使F的大小随v的大小变化,两者关系为F=kv,其中k为常数,则环运动过程中的速度图象可能是图中的()ABCD【考点】匀变速直线运动的图像【专题】运动学中的图像专题【分析】以圆环为研究对像,
25、分析其可能的受力情况,分析其运动情况,再选择速度图象【解答】解:A、当F=mg时,圆环竖直方向不受直杆的作用力,水平方向不受摩擦力,则圆环做匀速直线运动故A正确B、当Fmg时,圆环水平方向受到摩擦力而做减速运动,随着速度的减小,F也减小,圆环所受的杆的摩擦力f=(mgF),则摩擦力增大,加速度增大故B正确C、D当Fmg时,圆环水平方向受到摩擦力而做减速运动,随着速度的减小,F也减小,加速度减小,当F=mg后,圆环做匀速直线运动故C错误,D正确故选ABD【点评】本题考查分析物体的受力情况和运动情况的能力,条件不明时要加以讨论,不要漏解三、实验题13某小组设计了使用位移传感器的图1所示实验装置测量
26、木块下滑的加速度,让木块从倾斜木板上一点A静止释放,计算机描绘了滑块相对传感器的位移随时间变化规律如图2所示根据图线计算t0时刻速度v=,木块加速度a=(用图中给出的s0、s1、s2、t0表示)【考点】测定匀变速直线运动的加速度【专题】定量思想;推理法;直线运动规律专题【分析】木块向下做匀加速直线运动,根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出t0时刻速度根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出木块的加速度【解答】解:根据st图线可知,物体匀加速下滑,则t0时刻速度等于02t0时间内的平均速度,大小为:;根据得,则,解得:a=故答案为:,【点评】解决本题的关键掌握匀变速直线运动的推论,
27、并能灵活运用,本题运用推论求解比较简捷,难度中等14如图(a)为验证牛顿第二定律的实验装置示意图(1)平衡小车所受的阻力的操作:取下钩码,把木板不带滑轮的一端垫高;接通打点计时器电源,轻推小车,让小车拖着纸带运动如果打出的纸带如图(b)所示,则应减小(减小或增大)木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹间隔均匀 为止打点计时器使用的交流电周期T0=0.02s图c是某同学在正确操作下获得的一条纸带,A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出写出用s1、s2、s3、s4以及T0来表示小车加速度的计算式:a=根据纸带所提供的数据,算得小车的加速度大小为0.60m/s2 (结果保留两位有效数字)
28、【考点】验证牛顿第二运动定律【专题】实验题【分析】(1)平衡摩擦力的方法是:平衡摩擦力时,应不挂砝码,把木板不带滑轮的一端垫高;接通打点计时器电源,轻推小车,让小车拖着纸带运动,直到纸带上打出的点迹间隔相等(均匀)为止应用匀变速直线运动的推论,利用逐差法可以求出其加速度的大小【解答】解:(1)平衡小车所受的阻力的操作:取下 钩码,把木板不带滑轮的一端垫高;接通打点计时器电源,轻推小车,让小车拖着纸带运动如果打出的纸带如图(b)所示,则应 减小(减小或增大)木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹 间隔均匀 为止打点计时器使用的交流电周期T0=0.02s,每两点之间还有4个点没有标出,则相邻计
29、数点间的时间间隔t=5T0=0.1s,由匀变速运动的推论x=at2可得,加速度:a=,a=0.60m/s2;故答案为:(1)钩码;轻推小车;减小;间隔均匀;0.60m/s2【点评】只要真正掌握了实验原理就能顺利解决此类实验题目,而实验步骤,实验数据的处理都与实验原理有关,故要加强对实验原理的学习和掌握四、计算题15沙尘暴天气会严重影响交通有一辆卡车以54km/h的速度匀速行驶,司机突然模糊看到前方十字路口一个骑自行车的人突然跌倒,该司机刹车的反应时间为O.6s,刹车后卡车匀减速前进,最后停在骑车者前1.5m处,避免了一场安全事故已知刹车过程中卡车加速度大小为5m/s2,求:(1)司机发现情况后
30、,卡车经过多长时间停下;司机发现情况时,卡车与该自行车的距离【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系【专题】直线运动规律专题【分析】(1)根据匀变速直线运动的速度时间公式求出卡车匀减速运动的时间,从而得知发现情况后,卡车到停止的时间司机发现情况后,在反应时间内做匀速直线运动,然后做匀减速直线运动,结合运动学公式求出位移的大小【解答】解:(1)卡车减速到零的时间则t=t+t1=3.6s在反应时间内的位移x1=v0t=150.6m=9m匀减速直线运动的位移则x=x1+x2+1.5=33m答:(1)司机发现情况后,卡车经过3.6s停下司机发现情况时,卡车与该自行车的距离为33m【点评】解决本题的关键
31、掌握匀变速直线运动运动学公式,并能灵活运用知道在反应时间内做匀速直线运动16如图所示,用一绳将球挂在车厢光滑的侧壁上,细绳与竖直方向的夹角(tan=0.5),车厢在水平直轨道上向左行驶,当车厢向左加速运动,加速度为g时,球对车厢壁的压力为F则(1)当压力变为4F时,车厢运动的情况怎样?加速度为多大?当车厢以g加速度向左加速行驶时,细绳的拉力多大?【考点】牛顿第二定律;重力【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】(1)先根据车厢以的加速度向左加速行驶时,车厢侧壁受到的压力设为F(F是未知量)求出F与mg的关系,再根据牛顿第二定律即可求解;先求出F=0时的加速度,比较此加速度与的关系判断球有没有离开车
32、厢侧壁,再根据牛顿第二定律即可求解【解答】解:(1)因为=mgtanF 所以F=当力变为4F时加速度为:a=gtang=即车做向左的匀减速运动,加速度大小为车厢支持力为0时的临界加速度a0=gtan=,所以小球已经离开车壁绳上拉力为:T=m=答:(1)当车厢侧壁受到的压力等于4F,车做向左的匀减速运动,加速度大小为;当车厢以加速度向左加速行驶时,细绳的拉力为【点评】本题只要考查了牛顿第二定律得直接应用,对同学们受力分析的能力要求较高,难度适中17如图所示,长L=8m,质量M=3kg的薄木板静止放在光滑水平面上,质量m=1kg的小物体放在木板的右端,现对木板施加一水平向右的拉力F,取g=10m/
33、s2,求:(1)若薄木板上表面光滑,欲使薄木板以2m/s2的加速度向右运动,需对木板施加的水平拉力为多大?若木板上表面粗糙,物体与薄木板间的动摩擦因数为0.3,若拉力F=6N,求物体对薄木板的摩擦力大小和方向?(3)若木板上表面粗糙,物体与薄木板间的动摩擦因数为0.3,若拉力F=15N,物体所能获得的最大速度【考点】牛顿第二定律;摩擦力的判断与计算【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】(1)对木板由牛顿第二定律可以求出加速度;求出木块与木板间相对运动时的临界拉力,然后根据拉力与临界拉力的大小关系分析答题;(3)对物块受力分析,由牛顿第二定律求出加速度,然后由运动学公式求出物块的最大速度【解答】解
34、:(1)薄木板上表面光滑,木板受到的合外力为拉力,由牛顿第二定律得:F=Ma=32=6N,则拉力大小为6N;当木块相对于木板滑动时,对木块,由牛顿第二定律得:mg=ma0,解得:a0=g=0.310=3m/s2,木块相对于木板恰好滑动时,由牛顿第二定律得:拉力:F0=(M+m)a0=(3+1)3=12N6N,拉力为6N时,木块相对于木板静止,由牛顿第二定律得:F=(M+m)a,解得:a=1.5m/s2;对物块,由牛顿第二定律得:f=ma=11.5=1.5N,方向:水平向右;(3)拉力F=15NF0,木块相对于木块滑动,对木板,由牛顿第二定律得:Fmg=Ma木板,解得:a木板=4m/s2,木块位移:s木块=a0t2,木板位移:s木板=a木板t2,木块从木板上滑下时有:s木板s木块=L,此时木块的速度:v=a0t,解得:v=12m/s,则木块获得的最大速度为12m/s;答:(1)需对木板施加的水平拉力为6N;物体对薄木板的摩擦力大小为1.5N,方向:水平向右;(3)若拉力F=15N,物体所能获得的最大速度为12m/s【点评】本题考查了牛顿第二定律的应用,分析清楚物体运动过程、应用牛顿第二定律即可正确解题;求出木块相对于木板滑动的临界拉力是正确解题的前提与关键,这也是本题的易错点