1、热点跟踪专练1(多选)如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上A、B间的动摩擦因数为,B与地面间的动摩擦因数为.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F,则()A当F3mg时,A相对B滑动D无论F为何值,B的加速度不会超过g解析当0Fmg时,A、B皆静止;当mg3mg时,A相对B向右做加速运动,B相对地面也向右加速,选项A错误,选项C正确当Fmg时,A与B共同的加速度ag,选项B正确F较大时,取物块B为研究对象,物块B的加速度最大为a2g,选项D正确答案BCD2(2017江西模拟)如图所示,在水平地面上叠放着质量均为M的A、B两块木板,在木板A
2、的上方放着一个质量为m的物块C,木板和物块均处于静止状态A、B、C之间以及B与地面之间的动摩擦因数都为.若用水平恒力F向右拉动木板A,使之从B、C之间抽出来,已知重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力则拉力F的大小应该满足的条件是()AF(2mM)g BF(m2M)gCF2mg DF2(mM)g解析要使A能从B、C间抽出来,则A要相对于B、C都滑动,所以A、C间与A、B间都是滑动摩擦力,对A有aA,对C有aC,B受到A对B的水平向右的滑动摩擦力(Mm)g和地面对B的摩擦力f,由于f(2Mm)g,所以A刚要从B、C间抽出时,B静止不动,即aAaC时,A能从B、C间抽出,得F2(Mm)g,D对
3、答案D3(2017广州模拟)如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块,其中质量为2m和3m的木块间用一根不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为F0;质量为m和2m的木块间的最大静摩擦力为F0.现用水平拉力F拉质量为3m的木块,使三个木块一起加速运动,下列说法正确的是()A质量为2m的木块受到四个力的作用B当F逐渐增大到F0时,轻绳刚好被拉断C在轻绳未被拉断前,当F逐渐增大时,轻绳上的拉力也随之增大,并且大小总等于F大小的一半D在轻绳被拉断之前,质量为m和2m的木块间已经发生相对滑动解析质量为2m的木块受到5个力的作用,重力、拉力、压力、支持力和摩擦力,则选项A错误;对三
4、者整体,应用牛顿第二定律有F6ma,对质量为m和2m的木块整体,同理有,轻绳拉力T3ma,隔离质量为m的木块,有fma,可知在轻绳未被拉断前,当F逐渐增大时,轻绳上的拉力也随之增大,并且大小总等于F大小的一半,则选项C正确;当F逐渐增大到F0时,轻绳拉力T,轻绳没有达到最大拉力不会被拉断,则选项B错误;当T逐渐增大到F0时,f,质量为m和2m的木块间的摩擦力没有达到最大静摩擦力F0,故在轻绳被拉断之前,质量为m和2m的木块间不会发生相对滑动,选项D错误答案C4(多选)(2017云南昆明质检)如图甲所示,质量mA1 kg,mB2 kg的A、B两物块叠放在一起静止于粗糙水平地面上t0时刻,一水平恒
5、力F作用在物块B上,t1 s时刻,撤去F,B物块运动的速度时间图象如图乙所示,若整个过程中A、B始终保持相对静止,则()A物块B与地面间的动摩擦因数为0.2B13 s内物块A不受摩擦力作用C01 s内物块B对A的摩擦力大小为4 ND水平恒力的大小为12 N解析在vt图象中图线的斜率大小等于物块运动的加速度大小,则a14 m/s2,a22 m/s2,对两物块受力分析,由牛顿第二定律可得:F(mAmB)g(mAmB)a1,(mAmB)g(mAmB)a2,解得:0.2,F18 N,选项A正确,选项D错误;13 s内两物块一起运动,物块A也具有水平向左的加速度,对其受力分析,可知:B对A施加了水平向左
6、的静摩擦力,选项B错误;同理在01 s内物块A也具有水平向右的加速度,对其受力分析,可知:B对A施加了水平向右的静摩擦力,由牛顿第二定律可得:fmAa14 N,选项C正确答案AC5(多选)(2017云南昆明质检)将A、B两物块叠放在一起放到固定斜面上,物块B与斜面之间的动摩擦因数为1,物块A、B之间的动摩擦因数为2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是()A若10,则物体A、B一定不会发生相对滑动B若10,则物体A、B一定会发生相对滑动C若12,则物体A、B一定会发生相对滑动D若12,则物体A、B一定不会发生相对滑动解析若物块B与斜面之间的动摩擦因数10,则A、B一起沿斜面以共同的加
7、速度下滑,一定不会发生相对滑动,选项A正确,B错误;若12,A、B一起沿斜面以共同的加速度下滑,一定不会发生相对滑动,选项C错误,D正确答案AD6(多选)(2017河南开封一模)如图所示,质量为M、长为L的木板置于光滑的水平面上,一质量为m的滑块放置在木板左端,滑块与木板间滑动摩擦力大小为f.现用一水平恒力F作用在滑块上,当滑块运动到木板右端时,木板在地面上移动的距离为s.下列说法正确的是()A上述过程中,滑块克服摩擦力做的功为f(Ls)B其他条件不变的情况下,M越大,s越小C其他条件不变的情况下,F越大,滑块到达木板右端所用时间越长D其他条件不变的情况下,F越大,滑块与木板间产生的热量越多解
8、析由功的定义式可知,滑动摩擦力对滑块做功Wf(Ls),所以滑块克服摩擦力做功为f(Ls),A项正确;分别对滑块和木板受力分析,由牛顿第二定律,有Ffma1,fMa2,两物体均做初速度为零的匀加速直线运动,且a1a2,速度图象如图所示阴影面积表示滑块相对木板的最大位移,即木板的长度M越大,木板的速度图线斜率越小,滑块速度图线斜率不变,相对位移一定,故滑块到达木板右端所用时间越短,木板的位移s越小,B项正确;F越大,滑块的速度图线斜率越大,木板的速度图线斜率不变,相对位移一定,由图可知滑块到达木板右端时间越短,C项错误;滑块与木板之间因摩擦产生的热量QfL,与其他因素无关,D项错误答案AB7(20
9、17郑州质检(二)如图所示,长木板B的质量为m21.0 kg,静止放在粗糙的水平地面上,质量为m31.0 kg的物块C(可视为质点)放在长木板的最右端一个质量为m10.5 kg的物块A从距离长木板B左侧l9.5 m处,以速度v010 m/s向着长木板运动一段时间后物块A与长木板B发生弹性正碰(时间极短),之后三者发生相对运动,整个过程物块C始终在长木板上已知物块A及长木板与地面间的动摩擦因数均为10.1,物块C与长木板间的动摩擦因数为20.2,物块C与长木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2,求:(1)碰后瞬间物块A和长木板B的速度;(2)长木板B的最小长度和物块A与长木板左侧
10、的最终距离解析(1)设物块A与木板B碰前的速度为v由动能定理得1m1glm1v2m1v解得v9 m/sA与B发生完全弹性碰撞,假设碰撞后瞬间的速度分别为v1、v2,由动量守恒定律得m1vm1v1m2v2由机械能守恒定律得m1v2m1vm2v联立解得v1v3 m/s,v2v6 m/s(2)之后B做减速运动,C做加速运动,B、C达到共同速度之前,由牛顿运动定律对木板B有1(m2m3)g2m3gm2a1对物块C有2m3gm3a2设从碰撞后到两者达到共同速度经历的时间为t,v2a1ta2t木板B的最小长度dv2ta1t2a2t23 mB、C达到共同速度之后,因1a2,故小物块将与木板一起以共同的加速度
11、a2向左做加速运动设木板与挡板P碰撞前瞬间木板与小物块的共同速度大小为v,则有:v22a2L代入数据可解得v2.4 m/s.(2)设木板第一次撞击挡板P后向右运动时,小物块的加速度大小为a3,则由牛顿第二定律可得mgFma3代入数据解得a32 m/s2,故小物块将以a32 m/s2的加速度向左做匀减速直线运动由于木板撞击挡板P时无能量损失,故木板向右运动的初速度大小为v12.4 m/s.由题意可知,此时木板将向右做匀减速直线运动,减速运动的加速度大小为a16 m/s2.由于a1a3,所以当木板的速度减为零时,小物块仍在向左运动设木板第一次撞击挡板P到运动至距挡板最远处所需要的时间为t,小物块距木板右端的距离为x,则有t0.4 s设此段时间内木板向右运动的距离为x1,则有x10.48 m设此段时间内小物块向左运动的距离为x2,则有x2vta3t20.8 mxx1x21.28 m.(3)由题意可知,木板最终静止在挡板P处,小物块最终静止在木板上,设此时小物块距木板最右端的距离为x,由功能关系可得F(xL)mgx0代入数据可解得x2.4 m.答案(1)2.4 m/s(2)0.4 s1.28 m(3)2.4 m