高一物理-例题经典-新人教版必修1.doc
《高一物理-例题经典-新人教版必修1.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高一物理-例题经典-新人教版必修1.doc(56页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
高一物理例题经典 例题1 把一个大小为10N的力沿相互垂直的两个方向分解,两个分力的大小可能为 (A) 1N,9N (B)6N,8N (C)(99.99)1/2N,0.1N (D)11N,11N 例题2 一个大小为1N的力可以分解为多大的两个力? (A) 0.2N,1.2N (B)1N,1N (C)100N,100N (D)1N,1000N 例题3 作用于同一质点的三个力大小均为10N. (1)如果每两个力之间的夹角都是120°角,那么合力多大? (2)如果两两垂直,那么合力多大? 解: (1)合力为零. (2)根据题意,可以设F1向东,F2向南,F3向上.F1、F2的合力F12,沿东南方向,大小为10N.F3与F12相垂直,所以三个力的合力大小为F=(102+(10)2)1/2=10N 例题5 如图1-2所示,六个力在同一平面内,相邻的两个力夹角都等于60°,F1=11N,F2=12N,F3=13N,F4=14N,F5=15N,F6=16N.六个力合力的大小为___N. 解:F1与F4的合力F14沿F4方向,大小为3N,F2与F5的合力F25沿F5方向,大小为3N,F3与F6的合力F36沿F6方向,大小为3N.所以六个力的合力等于图1-3中三个力的合力.F14与F36的合力F1436沿F25方向,大小为3N.F1436与F25的合力,沿F25方向,大小为6N.总之六个力的合力大小为6N,沿F5方向. 例题6 图1-5(a)中三个力为共点力,平移后构成三角形,图1-5(b)也是这样.图1-5(a)中三个力的合力大小为____N;图1-5(b)中三个力的合力大小为____N. 解:根据三角形定则,图(a)中,F2与F3的合力等于F1,所以三个力的合力等于2F1=40N(向左). 根据三角形定则,图(b)中,F2与F3的合力向右,大小等于F1,所以三个力的合力等于零.从多边形定则可以直接得出这个结论. 例题8 如图1-6所示,十三个力在同一平面内,大小均为1N,相邻的两个力夹角都是15°,求十三个力的合力. 解:F1与F13的合力为零; F2与F12互成150°角,合力沿F7方向,利用余弦定理,可算出合力大小为 (12+12+2×1×1cos150°)1/2N =(12+12-2×1×1cos30°)1/2N=(2-)1/2N; F3与F11互成120°角,合力沿F7方向,合力大小为1N; F4与F10互成90°角,合力沿F7方向,合力大小为N; F5与F9互成60°角,合力沿F7方向,合力大小为N; F6与F8互成30°角,合力沿F7方向,利用余弦定理,可算出合力大小为 (12+12+2×1×1cos30°)1/2N=(2+)1/2N; 所以十三个力的合力沿F7方向,大小为 F=(2-)1/2N+1N+N+N+(2+)1/2N+1N =(2+(2+)1/2+(2-)1/2++)N. 例题9 如图1-7,有同一平面内5个共点力,相邻的两个力之间的夹角都是72度.F1大小为90N,其余各力大小均为100N.求5个力的合力. 解:F1可以分解为沿F1方向的大小为100N的分力F1a,和沿F1反方向的大小为10N的分力F1b. 这样原题转化为求解F1a、F1b和F2、F3、F4、F5等6个力的合力.易知,其中F1a和F2、F3、F4、F5等5个力的合力为零.所以F1、F2、F3、F4、F5的合力等于F1b:大小为10N,沿F1的反方向. 例题10 有n个大小为F的共点力,沿着顶角为120°的圆锥体的母线方向,如图1-8所示.相邻两个力的夹角都是相等的.这n个力的合力大小为_____. 解:将每个力沿圆锥体的对称线方向和平行于底面的方向分解,得到n个沿着对称线方向的分力,和n个平行于底面方向的分力. 每个沿着对称线方向的分力大小都等于F/2,所以n个沿着对称线方向的分力的合力,大小为nF/2.另一方面,n个平行于底面方向的分力的合力为零. 所以本题所求n个力的合力大小等于nF/2. 例题11 下面每组共点力,大小是确定的.试分别判断各组力之合力是否可能为零,如不可能为零,最小值多大. (A)1N,2N,3N,4N,15N (B)1N,2N,3N,4N,10N (C)1N,2N,3N,4N,5N (D)1N,2N,10N,100N,100N (E)1N,2N,……98N,99N,100N (F)1N,2N,……98N,99N,10000N 解:(A)1+2+3+4=10,而10<15,这五个力不可能组成五边形,谈不上组成如图1-1(c)所示的五边形,因此合力不可能为零,最小值为: Fmin=15N-10N=5N. (B)1+2+3+4=10,所以五个力的合力可能为零. (C)1+2+3+4>5,这五个力可以组成图8所示的五边形,合力可能为零. (D)1+2+10+100>100,所以五个力的合力可能为零. (E)1+2+3+……+98+99>100,所以一百个力的合力可能为零. (F)1+2+3+……+98+99=(1+99)×99/2=4950<10000 所以,一百个力的合力不可能为零,最小值为 Fmin=10000N-4950N=5050N. 第二章 直线运动 例题1 有一小孩掉进河里后抱住了一根圆木随水向下飘流,有 三条船A、B、C在正对河岸P点的地方同时与圆木相遇,但三条船上 的船员都没有注意到圆木上的小孩.A、B两船逆水上行,C船顺水下 行.相对水的速度,B船是A船的1.2倍,C船是B船的1.2倍. 当三条船离开P点行驶30分钟的时候, 船员们从收音机里听到圆木上有小孩需要救助的消息,三条船都立即调转船头,驶向圆木.在离P点6千米的地方,小孩被船员救起. 试回答三条船到达小孩和圆木的先后次序如何?_____. 解:以流水为参照物.小孩和原木是静止的.船A上行时速度和 下行时速度大小相等,船B也是这样,船C也是这样.船A、B、C 同时 从小孩所处的位置向上游和下游行驶,速度不同,在30 分钟内行驶 了不同的路程s1、s2、s3;在接下去的30分钟内, 三条船分别沿反 方向行驶路程s1、s2、s3,回到小孩所处的位置. 答:三条船同时到达小孩和原木. 例题2 一列一字形队伍长120m,匀速前进. 通讯员以恒定的速 率由队尾跑到队首,又跑回队尾,在此期间,队伍前进了288m. 求通 讯员跑动的速率v是队伍前进的速率u的多少倍. 分析:顺利解答本题的关键是, 找出通讯员的运动跟队首或队 尾的运动的联系. 解:设通讯员从队尾跑到队首所用的时间为t1, 从队首跑到队 尾所用的时间为t2,那么 u(t1+t2)=288 (1) 在t1时间内,通讯员跑动的路程比队首移动的路程多120m: vt1-ut1=120 (2) 在t2时间内,通讯员跑动的路程加上队尾移动的路程等于120m: vt2+ut2=120 (3) 从(2)式中得出t1的表达式,从(3)式中得出t2的表达式,代入(1)式, 可算出: v=1.5u 例题3 一物体作匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s, 1s后速度的大小变为10m/s.在这1s内 (A)位移的大小可能小于4m (B)位移的大小可能大于10m (C)加速度的大小可能小于4m/s2 (D)加速度的大小可能小于10m/s2 (1996年高考全国卷试题) 解:取初速度方向为正方向,则 v0=4m/s,vt=10m/s或-10m/s. 由 s=vt=(v0+vt)t/2, 得 s=7m或-3m 所以位移的大小为7m或3m.选项(A)正确,(B)错误. 由 a=(vt-v0)/t 得 a=6m/s2或-14m/s2 所以加速度的大小为6m/s2或14m/s2,选项(C)错误,(D)正确. 总之,本题选(A)(D). 例题4 在三楼的阳台上 ,一人伸出阳台的手上拿着一只小球, 小球下面由细绳挂着另一个小球.放手,让两小球自由下落,两小球 相继落地的时间差为t.又站在四层楼的阳台上,同样放手让小球自 由下落,两小球相继落地的时间差为t',则 (A)t<t' (B)t=t' (C)t>t' 解:从三楼阳台外自由下落,下面的小球着地时,两球具有的速 度为v,从四楼阳台外自由下落,下面的小球着地时, 两球具有的速 度为v',显然v<v'.下面的小球着地后,上面的小球以较小的初速度v和较大的初速度v',继续作加速度为g的匀加速运动, 发生一定的 位移(等于绳长),所需的时间显然是不同的:t>t'.选项(C)正确. 例题5 一质点由静止从A点出发,先作匀加速直线运动,加速度 大小为a,后做匀减速直线运动,加速度大小为3a,速度为零时到达B 点.A、B间距离为s.求质点运动过程中的最大速度. 解:设质点第一阶段做匀加速运动的的时间为t1,末速度为 v, 这就是运动过程中的最大速度;设第二阶段做匀减速运动的时间为t2. 那么第一阶段的位移为vt1/2,第二阶段的位移为vt2/2, 两者 之和应为全程位移: vt1/2+vt2=s (1) 又根据加速度的定义式,有 t1=v/a (2) t2=v/(3a) (3) 将(2)(3)两式代入(1)式: v2/(2a)+v2/(6a)=s 所以 v=(3as/2)1/2 例题6 两辆完全相同的汽车 ,沿水平直路一前一后匀速行驶, 速度均为v0,若前车突然以恒定的加速度刹车,在它刚停住时,后车 以前车刹车时的加速度开始刹车.已知前车在刹车过程中所行驶的 路程为s,若要保证两车在上述情况下不相撞,则两车在匀速行驶时 保持的距离至少应为 (A)s (B)2s (C)3s (D)4s (1992年高考全国卷试题) 解:汽车从开始刹车到停下这个期间,平均速度为v0/2.在前车 开始刹车到停下这段时间内,后车以速度v0匀速行驶, 行驶的距离 应为s的两倍,即为2s. 从前车开始刹车到两车都停下,前车的位移为s;后车的位移为 (2s+s)=3s.设前车刹车前(匀速行驶期间)两车的距离为l,为使两 车不相撞,应满足: l+s≥3s 所以 l≥2s 本题选(B) 例题7 某人离公共汽车尾部20m,以速度v向汽车匀速跑过去, 与此同时汽车以1m/s2的加速度启动,作匀加速直线运动.试问, 此人的速度v分别为下列数值时,能否追上汽车?如果能, 要用多长时间?如果不能,则他与汽车之间的最小距离是多少? (1)v=4m/s; (2)v=6m/s; (3)v=7m/s. 思路:假设人不管是否在某一时刻追上了汽车,一直以速度v朝前跑,得出汽车跟人的距离y随时间t变化的函数式. 然后考察对于正值t,y是否可能取零,如果是的,那么能追上,如果不能,那么不能追上. 解:假设人不管是否在某一时刻追上了汽车,一直以速度v朝前 跑.在时间t内,人的位移等于vt;汽车的位移等于 (1/2)at2=0.5t2. 经过时间t时,汽车尾部跟人之间,距离为 y=20+0.5t2-vt 即 y=20+0.5(t2-2vt+v2)-0.5v2 即 y=0.5(t-v)2+20-0.5v2 (*) 上式中,y取正值时,表示汽车尾部在人前方y米,y取负值时,表示汽 车的尾部在人后面│y│米(前面已假设人即使追上了汽车,也一直朝前跑). (甲)把v=4代入(*)式得 y=0.5( t-4)2+12 (1) y恒大于零,y最小值为12. (乙)把v=6代入(*)式得 y=0.5( t-6)2+2 (2) y恒大于零,y最小值为2. (丙)把v=7代入(*)式得 y=0.5( t-7)2-4.5 (3) 容易得出,当t=4,10时,y=0,这表示,如果人一直朝前跑, 那么经过4s时,人与汽车尾部平齐,经过10s时, 人又一次与汽车的尾部平 齐. 结论: (1)如v=4m/s,则人追不上汽车, 人跟汽车之间的最小距离为 12m. (2)如v=6m/s,则人追不上汽车, 人跟汽车之间的最小距离为 2m. (3)如v=7m/s,则人经过4s追上汽车. 例题8 杂技演员表演一手抛接三球的游戏时, 三个球都抛过一次后,每一时刻手中最多只有一个球. 如果每只球上升的最大高度都为1.25m,那么每隔多长时间抛出一个球?g取10m/s2. (A)0.33s (B)0.33s到0.50s(C)0.50s (D)1.0s 解:每个球做一次竖直上抛运动的时间是 t=2(2h/g)1/2=2(2×1.25/10) 1/2=1.0s 球从这一次被抛出到下一次被抛出,完成一个周期性运动, 设周期 为T. 如果每个球在手中停留的时间趋于零,那么 T=t=1.0s; 如果手中总停留着一个球,一个球停留的时间是t',那么 T=t+t' , 且 t'=(1/3)T 那么 T=(3/2)t=1.5s. 以上考虑的是两个极端情况.实际上 1.0s<T<1.5s 在T时间内抛出三个球,每隔T/3的时间抛出一个球: 0.33s<T/3<0.5s , 选项(B)正确. 请读者考虑:如果每秒钟抛出三个球,那么应使每个球上升多 高?(答案:0.56m到1.25m) 例题9 小球A从地面上方H高处自由下落,同时在A的正下方,小 球B从地面以初速度v竖直上抛.不计空气阻力.要使A、B 发生下述 碰撞,v、H应满足什么条件? (甲)在B上升到最高点时相碰; (乙)在B上升的过程中相碰; (丙)在时间T内在空中相碰; (丁)经过时间T时在空中相碰. 解:设经过时间t在地面上方h高处相碰.则从开始运动到相碰, 小球A发生的位移大小为(H-h),小球B发生的位移大小为h,则: ( H-h)=(1/2)gt2 h=vt-(1/2)gt2 由以上两式得 t=H/v (1) 时间t应小于B球在空中运动的时间: t<2v/g (2) 由(1)(2)得 2v2>gH (3) (甲)在最高点相碰:t=v/g (4) 由(1)(4)得 v2=gH (5) 所以v、H应满足(5)式. (乙)时间t应小于B球上升时间: t<v/g (6) 由(1)(6)得 v2>gH (7) 所以v、H应满足(7)式. (丙) t≤T (8) 由(1)(8)得 H≤vT (9) 所以v、H应满足(3)(9)两式. (丁) t=T (10) 由(1)(10)得 H=vT (11) 所以v、H应同时满足(3)(11)两式. 讨论: (11)代入(3):v>gT/2 (12) 问题(丁)又可这样回答:v、H应满足(11)(12)两式. 从(11)得出v=H/T,代入(3)或(12)可得 H>gT2/2 (13) 问题(丁)还可这样回答:v、H应满足(11)(13)两式. 第三章 牛顿运动定律 例题1 某人在地面上最多能举起32Kg的重物,那么在以2m/s匀 加速下降的电梯中,他最多能举起多少Kg的重物?g取10m/s2. 解:此人能施加的向上的举力大小为 F=m1g=32×10N=320N 在匀加速下降的电梯中,设某人用举力F举起了质量为m2的物体.物 体的加速度向下,所以合外力也向下. 对这个物体应用牛顿第二定 律: m2g-F=m2a 即 m2=F/(g-a) 把举力大小F=320N,重力加速度大小g=10m/s2,物体加速度大小a =2m/s2代入上式,得 m2=40Kg 他最多能举起40Kg的物体. 例题2 一个质量为200g的物体,以初速度v0=20m/s竖直上抛, 上升的最大高度为16m.没有风,且假设物体所受空气阻力的大小始 终不变,求物体落回抛出点时的速度大小.g取10m/s2. 解:物体受到的空气阻力跟物体相对空气的运动方向相反. 因 此,在没有风的情况下, 物体受到的空气阻力跟物体相对地面的运 动方向相反.物体上升时,受到的空气阻力向下;下降时, 受到的空 气阻力向上.设空气阻力的大小始终为f. 物体减速上升时,加速度向下,合外力也向下;加速下降时, 加 速度向下,合外力也向下. 由牛顿第二定律,物体减速上升时,加速度的大小为 a1=(mg+f)/m 即 a1=g+f/m (1) 加速下降时,加速度的大小为 a2=(mg-f)/m 即 a2=g-f/m (2) 由匀变速直线运动公式,上升阶段满足 v02=2a1h (3) 其中h=16m.下降阶段满足 v2=2a2h (4) (1)+(2): a1+a2=2g (5) (3)+(4): v02+v2=2(a1+a2)h (6) (5)代入(6)得 v02+v2=4gh (7) 代入数据得 v=(240)1/2m/s=15.5m/s 例题3 木块静止在光滑水平面上,子弹以较大的水平速度 v从 木块左面射入,从右面射出,木块获得速度u. 设子弹对木块的作用 力与速度无关.如v增大 ,则u (A)增大 (B)减小 (C)不变. 思路:首先通过考察子弹相对木块的运动, 判断子弹穿行于木 块的时间,与子弹的入射速度v有怎样的关系. 解:子弹对木块的作用力向前,木块对子弹的作用力向后,这一 对作用力是恒定的,在它们的作用下,子弹向前作匀减速直线运动, 木块向前作初速度为零的匀加速直线运动.子弹相对木块作匀加速 运动. 在子弹对木块的作用力与速度无关这个前提下,增大v以后,子 弹匀减速运动的加速度仍为原来的值,木块作匀加速运动的加速度 也仍为原来的值,从而子弹相对木块的加速度仍为原来的值. 增大v以后,子弹穿行于木块期间,子弹相对木块运动的位移仍 等于木块的长度. 子弹相对木块运动的初速度等于v,增大v, 意味着增大子弹相 对木块运动的初速度. 所以增大v以后,子弹穿行于木块的时间减少. 在较少的时间内,木块作初速度为零的匀加速运动, 获得的末 速度u就较小. 选项(B)正确. 例题4 如图3-2所示,斜面的倾角为α.质量分别为m1、m2的两木 块A、B,用细绳连接.它们与斜面之间的动摩擦因数μ相同 .现在A 上施加一个沿斜面向上的拉力F,使A、B一起向上作匀加速运动.求 证细绳上的拉力与μ和α无关. 解:设A、B一起运动的加速度为a,对A、B组成的整体应用牛顿 第二定律可得: F-(m1+m2)gsinα-μ(m1+m2)gcosα=(m1+m2)a 即 F=(m1+m2)gsinα+μ(m1+m2)gcosα+(m1+m2)a (1) 设细绳上的拉力大小为T,对B应用牛顿第二定律可得: T-m2gsinα-μm2gcosα=m2a 即 T=m2gsinα+μm2gcosα+m2a (2) (1)式除以(2)式得 F/T=(m1+m2)/m2 (3) 由(3)式可见,细绳上的拉力决定于拉力F以及两个木块的质量, 与 动摩擦因数μ以及斜面的倾角α无关. 例题5 如图3-3所示,自由下落的小球,从它接触到竖直放置的轻 弹簧开始,到弹簧被压缩到最短的过程中, (A)合力逐渐变小 (B)合力先变小后变大 (C)速度逐渐变小 (D)速度先变小后变大 解:小球刚接触到弹簧时,弹簧处于自然状态,弹簧对小球的作 用力为零,小球受到的合力等于它受到的重力.在最初一段时间内, 小球以自由落体运动的末速度为初速度,继续向下做加速运动. 小 球向下运动一段适当的位移时(弹簧被压缩适当的长度时),小球弹 簧对小球的向上的支持力大小正好等于重力,这时小球的合外力为 零.由于小球已经具有了一定的速度,所以还要向下运动.弹簧被压 缩的长度增加时,支持力也增大,支持力超过重力,合力向上, 所以 从合外力为零的时刻以后向下的运动是减速运动.向下的减速运动 进行到速度减为零为止.速度减为零时,弹簧被压缩到最短.再以后, 小球向上运动,弹簧的长度增加. 综上所述,小球从接触到弹簧开始, 到弹簧被压缩到最短的过 程中,小球的合外力先是向下,逐渐减小,然后向上,逐渐增大;小球 先作加速运动,然后作减速运动.选项(B)正确. 例题6 如图3-4所示,在水平拉力F的作用下,物体A向右运动, 同 时物体B匀速上升.可以判断 (A)物体A的运动是匀速运动 (B)绳子对物体A的拉力逐渐减小 (C)水平地面对物体A的支持力逐渐增大 (D)水平地面对物体A的摩擦力逐渐减小 解:物体A的速度u跟物体B的速度v满足: v=ucosθ 在v保持不变的情况下,u随着θ的变化而变化:物体A的运动不是匀 速运动. 由物体B匀速运动,可知绳子对物体B的拉力保持不变. 绳子对 物体A的拉力T的大小总等于绳子对B的拉力,也是不变的. 物体A的受力情况如图3-5所示,将 T沿水平方向和竖直方向分解 为Tx、Ty,随着θ的减小,Tx逐渐增大,Ty逐渐减小.作用于物体A的 Ty、支持力N、重力G,三者满足: Ty+N=G N随着Ty的减小而增大.根据 f=μN 水平地面对物体A的滑动摩擦力f随着N的增大而增大 综上所述,选项(C)正确. 例题7 一质点自倾角为α的斜面上方P点沿光滑的斜槽PB从静 止开始下滑,如图3-6所示,为使质点在最短的时间内从P点到达斜面, 则斜槽与竖直方向的夹角β应等于______. 解:如图3-6作PC垂直于斜面,垂足为C.则∠CPA=α,∠CPB=α- β.应用牛顿第二定律可得,质点从斜面上下滑时,加速度为 a=gcosβ 应用匀变速直线运动公式可得 PB=(1/2)at2 即 t2=2PB/a=2[PC/cos(α-β)]/(gcosβ) 即 t2=2PC/[gcos(α-β)cosβ] 当 α-β=β , 即 β=α/2 时 , t2取最小值,t取最小值,质点在最短的时间内从P点到达斜面. 例题8 图3-7中A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总质 量为M,B为铁片,质量为m,整个装置用轻绳悬挂于O点. 当电磁铁通 电,铁片被吸引上升的过程中,轻绳上拉力F的大小为( ). (A)F=Mg (B)Mg<F<(M+m)g (C)F=(M+m)g (D)F>(M+m)g (1992年高考上海卷试题) 解:铁片离开秤盘时, 电磁铁对它的向上的拉力一定大于地球 对它的重力mg.铁片在上升中,逐渐靠近电磁铁,电磁铁对它向上的 吸引力逐渐增加,仍大于mg. 根据牛顿牛顿第三定律,铁片对电磁铁向下的吸引力, 电磁铁 对铁片的吸引力大小相等,大于mg. A和C组成的系统,受力平衡:绳子施加的拉力,等于系统的重力, 与铁片对电磁铁向下的吸引力之和,大于(Mg+mg).选项(D)正确. 例题9 把一个质量m=4Kg的长方体木块,分割成两个三棱柱形 木块A和B,角α=30°,然后再对到一起,放在光滑的水平面上, 如 图3-8所示.用大小为8N的水平力F沿图示方向推A, A、B 组成的长方体 保持原来的形状,沿力的作用方向平动. (1)求A对B的作用力. (2)求A对B的静摩擦力. 解:(1)A和B的加速度a,都是沿F方向.B的加速度是A对B的作用 力Q产生的.所以,Q的方向跟F的方向相同,如图3-9所示. 对A、B组成的系统应用牛顿第二定律: a=F/m=(8/4)m/s2=2m/s2 对B应用牛顿第二定律: Q=(m/2)a=2×2N=4N (2)A对B的作用力Q是A对B的压力N和静摩擦力f的合力( 也可以 说,Q可以分解为N和f),如图3-10(俯视图)所示.静摩擦力的大小为 f=Q/2=2N 例题10 如图3-11所示,A和B质量相等均为m,A与B之间的动摩擦 因数为μ1,静摩擦因数为μ2,B与地面之间的动摩擦因数为μ3.原 来在水平拉力F的作用下,A和B彼此相对静止 ,相对地面匀速运动( 图3-11(a).撤消F后,A和B彼此保持相对静止,相对地面匀减速运动( 图3-11(b).则A、B相对地面匀减速运动的过程中,A、B 之间的摩擦 力的大小为 (A)μ1mg (B)μ2mg (C)μ3mg (D)F/2 解:B与地面之间的压力支持力大小始终等于A、B两个物体的 总重力,因此地面对B的滑动摩擦力的大小始终为 f=μ3(2mg) A、B匀速运动时,受力平衡: F=f A、B一起以加速度a做减速运动时,对于A、B组成的系统来说,地面 对B的滑动摩擦力f就是合外力,等于(2ma);对于A来说,B对A的静摩 擦力f1就是合力,等于(ma).于是 f1=f/2 综合以上三式得: f1=μ3mg 和 f1=F/2 本题选(C)(D). 说明:因为A、B没有相对运动,所以A、B之间的动摩擦因数μ1 用不到;因为B对A的静摩擦力不一定是最大静摩擦力,所以A、B 之 间的静摩擦因数μ2用不到. 例题11 如图3-12所示,质量为mA、mB的两个物体A和B 用跨过光 滑滑轮的细绳相连.A沿倾角为θ的斜面向下加速下滑.A、B两物体 加速度的大小相同,等于a.楔形物体C的下表面是光滑的.求台阶对 C水平方向的作用力的大小. 解:如图3-13,将物体A的加速度 a沿水平方向和竖直方向分解, 水平分加速度为 ax=acosθ; 物体B的加速度是向上的,没有水平分量;滑轮质心的加速度为零. 在水平方向上,对由A、B、C以及滑轮,组成的系统, 应用质 点组牛顿第二定律,有 F=mAax. 由以上两式得 F=mAacosθ . 例题12 如图3-14所示,三个质量相同,形状相同的楔形物体, 放 在水平地面上.另有三个质量相同的小物体, 分别从斜面顶端沿斜 面下滑.由于小物体跟斜面间的动摩擦因数不同, 第一个小物体匀 加速下滑;第二个物体匀速下滑; 第三个小物体以一定的初速度匀 减速下滑. 三个楔形物体都保持静止,水平面对它们的支持力分别 为N1、N2、N3,则 (A)N1=N2=N3 (B)N1<N2<N3 (C)N1>N2>N3 解:楔形物体和小物体组成的系统受到的外力是: 水面地面对 楔形物体的支持力,地球对楔形物体和小物体的重力, 以及水平地 面施加于楔形物体的沿着接触面的静摩擦力. 小物体匀加速下滑时,加速度沿斜面向下, 将加速度向水平方 向和竖直方向分解时,竖直方向的分加速度是向下的. 根据质点组 牛顿第二定律,竖直方向的作用力的合力向下,所以支持力N 1小于 两者的重力之和. 小物体匀速下滑时,加速度为零.支持力N 2等于两者的重力之 和. 小物体减速下滑时,加速度沿斜面向上, 将加速度沿水平方向 和竖直方向分解时,竖直方向的分加速度向上. 根据质点组牛顿第 二定律,竖直方向作用力的合力向上,支持力N 3大于两者的重力 之和. 本题选(B). 例题13 如图3-15,光滑水平面上有一块木板,质量为M=4Kg, 长 为L=1.4m.木板右端放着一个小滑块,小滑块质量为m=1Kg, 尺寸 远小于L,与木板之间的动摩擦因数为μ=0.4.原来它们都静止,现 在大小为F=28N的水平力向右拉木板,使滑块从木板左端掉下, 此 力作用时间至少为多长? 解:根据题意,水平力作用一段时间后,滑块会从左端掉下. 这 暗示我们,水平力开始作用期间,木板向右的加速度较大,速度较大, 滑块向右的加速度较小,速度较小.在滑块尚未滑到木板左端时,如 水平力停止作用,那么在一段时间内,木板向右的速度仍大于滑块, 那么此后经一段时间滑块有可能从左端掉下,那时, 木板向右的速 度应大于等于木板向右的速度. 由此可知,水平力作用适当的一段时间t1后, 木板向右的速度 比滑块向右的速度大,大适当的数值,然后撤去水平力,当两者的速 度正好相等时,滑块从木板左端掉下.t 1就是水平力作用的最短时 间. 向右的水平力F开始作用后,木板除受到这个力外,还受到向左 的滑块施加的滑动摩擦力 f=μmg=4N 木板的加速度向右,大小为 (F-f)/M=6m/s2 滑块受到向右的滑动摩擦力,加速度向右,大小为 f/m=4m/s2 经时间t1时,撤去水平力F.此后滑块的加速度仍向右,大小仍为 f/m=4m/s2. 木板在向左的滑动摩擦力作用下,加速度向左,大小为 f/M=1m/s2 木板相对于滑块始终向右运动,滑块相对于木板始终向左运动. 下面以木板为参照物,考察滑块在木板上的运动(图3-16). 滑块第一 阶段作初速度为零的匀加速运动,末速度的大小记为v,第二阶段作 匀减速运动,末速度为零. 第一阶段,加速度的大小为 a1=6-4=2m/s 第二阶段,加速度的大小为 a2=4+1=5m/s2 根据匀变速直线运动公式,有 v=a1t1 即 v=2t1 (1) v=a2t2=5t2 即 v=5t2 (2) L=(v/2)(t1+t2) 即 2.8=v(t1+t2) (3) 由(1)(2(3)得 t1=1s 使滑块从木板左端掉下,水平力F作用时间至少为1s. 例题14 如图3-17所示,A、B两个光滑的梯形木块质量均为m, 紧 挨着并排放在光滑水平面上.倾角θ=60°.欲使A、B在水平推力F 作用下,一起加速运动(两者无相对滑动),F不能超过多少? 解:A受力情况如图3-18所示.A、B之间没有相对滑动, 意味着两 者的加速度相同,都是沿水平方向,设大小为a.对A应用牛顿第二定 律: Ncosθ+P= mg (1) F-Nsinθ = ma (2) 对A、B组成的系统应用牛顿第二定律: F=(m+m)a (3) 又 N>0 (4) P≥0 (5) a>0 (6) 由(2)(3)两式得 2F-2Nsinθ = F 即 N=F/(2sinθ) (7) 将(7)代入(1)得 P=mg-(Fctgθ)/2 (8) mg-Fcosθ/(2sinθ)≥0 F≤2mgtg60° F≤2×31/2mg 欲使A、B在水平推力F作用下,一起加速运动(两者无相对滑动), F 不能超过2×31/2mg. 例题15 如图3-19所示,楔形物体静止在水平面上,左右斜面都是 光滑的,α>β.跨过定滑轮的细绳,系住两个物块 ,物块保持静止. 将细绳切断后,两个滑块运动,楔形物体仍保持静止,此时 (A)地面对楔形物体的支持力大小与原来相同 (B)地面对楔形物体的支持力比原来小 (C)地面对楔形物体有静摩擦力,向左 (D)地面对楔形物体有静摩擦力,向右 解:两个物块的加速度都是沿斜面向下,都有竖直向下的分量, 对两个物块和楔形物- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 物理 例题 经典 新人 必修
咨信网温馨提示:
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【仙人****88】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【仙人****88】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,个别因单元格分列造成显示页码不一将协商解决,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【仙人****88】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【仙人****88】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。
关于本文