1、第4章 6基础夯实1一个物体在水平恒力F的作用下，由静止开始在一个粗糙的水平面上运动，经过时间t，速度变为v，如果要使物体的速度变为2v，下列方法正确的是( )A将水平恒力增加到2F，其他条件不变B将物体质量减小一半，其他条件不变C物体质量不变，水平恒力和作用时间都增为原来的两倍D将时间增加到原来的2倍，其他条件不变答案：D解析：由牛顿第二定律：Fmgma，ag.对比A、B、C三项，均不能满足要求，故选项A、B、C均错由vat得2va2t，所以D项正确2A、B两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上，若两物体的质量mAmB，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离xA与x
2、B相比为( )AxAxB BxAxBCxAxB D不能确定答案：A解析：在滑行过程中，物体所受摩擦力提供加速度，设物体与地面的动摩擦因数为，则aAg，aBg.即aAaB；又据运动学公式：x可知两物体滑行的最大距离xAxB.3(重庆一中0910学年高一上学期期末)如图所示，小车上固定着三角硬杆，杆的端点处固定着一个质量为m的小球当小车有水平向右的加速度且从零开始逐渐增大的过程中，杆对小球的作用力的变化(用F1至F4变化表示)可能是下图中的(OO沿杆方向)( )答案：C解析：将F分解其竖直分量等于G，水平分量从零开始逐渐增大，所以选C.4质量为1kg的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数
3、为0.2.作用在物体上的水平拉力F与时间t的关系如图所示则物体在前12s内的位移为_(g10m/s2)答案：100m解析：物体所受的滑动摩擦力fmg2N在前6s内通过的位移x1 t236m6s末的速度vat12m/s.物体在610s内的位移x2124m48m物体在1012s内通过的位移x3vtat2(122422)m16m.总位移xx1x2x3100m5一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下(如下图所示)，山坡的倾角30，滑雪板与雪地的动摩擦因数是0.04，求5s内滑下来的路程和5s末的速度大小答案：58m 23.3m/s解析：以滑雪人为研究对象，受力情况如图所示研究对象的运动状态为：垂直于山坡方向，
4、处于平衡；沿山坡方向，做匀加速直线运动将重力mg分解为垂直于山坡方向和沿山坡方向，据牛顿第二定律列方程：FNmgcos0mgsinFfma又因为FfFN由可得：ag(sincos)故xat2g(sincos)t210(0.04)52m58mvat10(0.04)5m/s23.3m/s6一架客机在垂直气流作用下失去控制，在10 s内高度下降了1700 m，但最终得到了控制，(如图所示)未酿成事故若在竖直方向将飞机的运动看作初速为零的匀变速直线运动，则当时飞机的加速度为多大？一个质量为60 kg的人坐在坐椅上，安全带对它的拉力为多大？答案：34 m/s2,1440 N解析：对飞机下落过程分析，由运
5、动规律：hat2代入数据可得，飞机下落过程中的加速度为a34 m/s2对人受力分析，由牛顿第二定律可得mgTma代入数据可得，飞机下降过程中人受到的安全带的拉力为T1440 N72010年温哥华冬奥会短道速滑女子1000米决赛中，王濛以1分29秒夺得金牌，成为中国首位单届冬奥会获得三枚金牌的选手，这也是她个人的第四枚冬奥会金牌中国队也包揽了本届冬奥会的短道速滑女子项目全部四枚金牌假设滑冰运动员的总质量为55 kg，滑冰运动员左右脚交替蹬冰滑行(如下图所示)，左右脚向后蹬冰的力都是110 N，每次蹬冰时间1 s，左右脚交替时，中间有0.5 s的时间不蹬冰，忽略运动员滑行中受的阻力，设运动员由静止
6、开始滑行，求15 s末运动员的速度答案：20 m/s解析：由牛顿第二定律得运动员蹬冰时的加速度a m/s22 m/s2因为在15 s中运动员只10 s的时间加速，所以15 s末的速度vat210 m/s20 m/s能力提升1不可伸长的轻绳跨过质量不计的滑轮，绳的一端系一质量M15kg的重物，重物静止于地面上，有一质量m10kg的猴子从绳的另一端沿绳上爬，如右图所示，不计滑轮摩擦，在重物不离开地面的条件下，猴子向上爬的最大加速度为(g取10m/s2)( )A25m/s2 B5m/s2C10m/s2 D15m/s2答案：B解析：本题的临界条件为FMg，以猴子为研究对象，其受向上的拉力F和mg，由牛
7、顿第二定律可知，Fmgma，而FF，故有Fmgma，所以最大加速度为a5m/s2.2如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根杆上套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a、b、c处释放(初速为0)，用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间，则( )At1t2t2t3Ct3t1t2 Dt1t2t3答案：D解析：小滑环下滑过程中受重力和杆的弹力作用，下滑的加速度可认为是由重力沿斜面方向的分力产生的，设轨迹与竖直方向夹角为，由牛顿第二定律知mgcosma设圆心为O，半径为R，由几何关系得，滑环由开始运动至d点的位移x2Rcos由运动学公式得xat2由联立解得t2小圆环
8、下滑的时间与细杆的倾斜情况无关，故t1t2t3.3在水平地面上有质量为4kg的物体，物体在水平拉力F作用下由静止开始运动，10s后拉力减为F/3，该物体的速度图象如下图所示，则水平拉力F_N，物体与地面间的动摩擦因数_.答案：9N,0.125解析：由vt图象可知，在010s内，a11m/s2.根据牛顿第二定律：Fmgma1在1030s内，a2m/s20.5m/s2根据牛顿第二定律：mgma2解、得：F9N，0.125.42008年1月中旬以来，中国南方大部分地区和西北地区东部出现了建国以来罕见的持续大范围冰雪天气，受灾害天气影响最大的是正值春运期间的交通运输究其原因，主要是大雪覆盖路面后，被车
9、轮挤压，部分融化为水，在严寒的天气下，又马上结成了冰；汽车在光滑的冰面上行驶，刹车后难以停下据测定，汽车橡胶轮胎与普通路面间的动摩擦因数是0.7，与冰面间的动摩擦因数只有0.1.对于没有安装防抱死(ABS)设施的普通汽车，在规定的速度下急刹车后，车轮立即停止转动，汽车在普通的水平路面上滑行14m才能停下那么，汽车以同样的速度在结了冰的水平路面上行驶，急刹车后滑行的距离是多少呢？答案：98m解析：设汽车初速度为v0，质量为m，车胎与普通路面之间的动摩擦因数为1，减速的加速度大小为a1，最大滑行距离为x1，由牛顿第二定律知，1mgma1由运动学公式得：02v2ax1则汽车在普通路面上刹车滑行距离为
10、x1v/21g又设轮胎与冰面的动摩擦因数为2，其刹车加速度为a2，最大滑行距离为x2，则：由牛顿第二定律知：2mgma2由运动学公式得02v2a2x2所以汽车在冰面上的最大滑行距离为x2v/22g由二式得：所以，x2x114m98m.5如图所示，固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力F与小环速度v随时间变化规律如图所示，取重力加速度g10m/s2.求：(1)小环的质量m；(2)细杆与地面间的倾角.答案：(1)1kg (2)30解析：由vt图象可解得：am/s2，前2s内，由牛顿第二定律得：F1mgsinma.2s后满足：F2mgsin代
11、入数据解得：m1kg，30.6如图所示，一质量为500kg的木箱放在质量为2000kg的平板车的后部，木箱到驾驶室的距离L1.6m.已知木箱与木板间的动摩擦因数0.484，平板车在运动过程中所受阻力是车和箱总重的0.20倍平板车以v022.0m/s的恒定速度行驶，突然驾驶员刹车，使车做匀减速运动，为不让木箱撞击驾驶室，g取10m/s2，试求：(1)从刹车开始到平板车完全停止至少要经过多长时间？(2)驾驶员刹车时的制动力不能超过多大？(g取10m/s2)答案：(1)4.4s (2)7420N解析：(1)刹车后有：v2a0x0，v0a0t0，欲使t0小，a0应该大，木箱的a1g，当a0a1时，木箱相对底板滑动，有v2a1x1为了使木箱不撞击驾驶室应有：x1x0L，联立得a05m/s2t0v0/a04.4s(2)Fk(Mm)gmgMa0解得：F7420N