资料简介
(答题时间:20分钟)
1. 如图所示,物块A、B叠放在粗糙的水平桌面上,水平外力F作用在A上,使A、B一起沿水平桌面向右加速运动。设A、B之间的摩擦力为f1,B与水平桌面间的摩擦力为f2。在始终保持A、B相对静止的情况下,逐渐增大F,则摩擦力f1和f2的大小( )
A. f1不变、f2变大 B. f1变大、f2不变
C. f1和f2都变大 D. f1和f2都不变
2. 如图所示,A、B 两物块的质量分别为2 m和m, 静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ,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F< 2 μmg时,A、B 都相对地面静止
B. 当F =μmg时,A的加速度为μg
C. 当F > 3μmg时,A相对B滑动
D. 无论F为何值,B的加速度不会超过μg
3. 如图所示,在光滑平面上有一静止小车,小车质量为M=5kg,小车上静止地放置着质量为m=1kg的木块,木块和小车间的动摩擦因数为μ=0.2,用水平恒力F拉动小车,下列关于木块的加速度am和小车的加速度aM,可能正确的有( )
A. am=2m/s2,aM=1 m/s2
B. am=1m/s2,aM=2 m/s2
C. am=2m/s2,aM=4 m/s2
D. am=3m/s2,aM=5 m/s2
4. 如图所示,叠放在一起的A、B两物体放在光滑的水平面上,水平恒力F作用在B上,A、B一起沿水平面向右运动。现将水平恒力F作用在B上并保持大小和方向不变,则A、B的运动状态可能为( )
A. A匀加速运动,B匀速运动
B. A匀加速运动,B匀减速运动
C. 以相同的加速度一起匀加速运动
D. A、B匀加速运动,但二者加速度大小不同
5. 如图所示,物体A和B叠放在光滑水平面上,在水平拉力F1=10 N,F2=12 N的作用下一起加速运动,物体A和B保持相对静止,若MA=4 kg,MB=6 kg,则A与B所受的摩擦力f1和f2的大小和方向为 ( )
A. f1向左,f2向右,大小都等于1.2 N
B. f1向右,f2向左,大小都等于1.2 N
C. f1向左,大小为2 N,f2为零
D. f1向右,大小为3 N,f2为零
6. 质量分别为m和M的两物体叠放在水平面上如图所示,两物体之间及M与水平面间的动摩擦因数均为。现对M施加一个水平力F,则以下说法中不正确的是( )
A. 若两物体一起向右匀速运动,则M受到的摩擦力等于F
B. 若两物体一起向右匀速运动,则m与M间无摩擦,M受到水平面的摩擦力大小等于mg
C. 若两物体一起以加速度a向右运动,M受到的摩擦力的大小等于F-Ma
D. 若两物体一起以加速度a向右运动,M受到的摩擦力大小等于(m+M)g+ma
7. 如图所示,质量为M=1kg的长木板静止在光滑水平面上,现有一质量m=0.5kg的小滑块(可视为质点)以v0=3m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上木板,带动木板一起向前滑动。已知滑块与木板间的动摩擦因数,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)滑块在木板上滑动过程中,长木板受到的摩擦力大小f和方向;
(2)滑块在木板上滑动过程中,滑块相对于地面的加速度大小a;
(3)滑块与木板A达到的共同速度v。
8. 如图所示,光滑水平面上静止放着长L=1.6m,质量为M=3kg的木板,一个质量为m=1kg的小物块放在木板的最右端,m与M之间的动摩擦因数为μ=0.1 ,现对木板施加一个水平向右的拉力F。(小物块可看作质点,g=10m/s2)
(1)施加F后,要想把木板从物体m的下方抽出来,求力F的大小应满足的条件;
(2)如果所施力F=10 N,为了把木板从物体的下方抽出来,此力F的作用时间不得小于多少?
1. B 解析:根据牛顿第二定律得:对B物体:,对整体:,当F增大时,加速度a增大,而,都不变,则不变,所以变大。
2. BCD 解析:当A、B刚要发生相对滑动时,A、B间的摩擦力达到最大静摩擦力,即,隔离对B分析,根据牛顿第二定律得,,解得,对整体分析,根据牛顿第二定律有:,解得,知当时,A、B发生相对滑动,故C正确;通过隔离对B分析,知B的加速度不会超过,故D正确;当时,A、B保持相对静止,对整体分析,加速度,故B正确;当时,知小于A、B之间的最大静摩擦力,则A、B不发生相对滑动,对整体分析,由于整体受到地面的最大静摩擦力,知A、B不能相对地面静止,故A错误。
3. C 解析:当时,木块与小车一起运动,且加速度相等,当时,小车的加速度大于木块的加速度,此时木块与小车发生相对运动,此时木块加速度最大,由牛顿第二定律得:
所以C正确,ABD错误。
4. CD 解析:本题考查的是整体法与隔离法。当力F作用在B上时,如果AB之间的摩擦力较大,则AB能以相同的加速度一起做匀加速直线运动,C正确;如果AB之间的摩擦力较小,则A的加速度小于B的加速度,AB仍然做匀加速直线运动,D正确;故选CD。
5. A 解析:整体法:整体受到F1=10 N,F2=12 N的作用,根据牛顿第二运动定律,整体的加速度为,因为AB在运动过程中保持静止,所以加速度相同,故A受到的合外力为8.8N,所以A受到的摩擦力方向向左,大小为1.2N,A受到B的摩擦力与B受到A的摩擦力是一对相互作用力,所以B受到的摩擦力方向向右,大小为1.2N,故选A。
6. B 解析:若两物体一起向右匀速运动,则m合外力为0,所以M、m之间没有摩擦力。M合外力也为0,M受到的摩擦力与F是一对平衡力,所以f=F=(M+m)g。所以A选项正确,B选项错误。若两物体一起以加速度a向右运动,M受到的合外力为F合=Ma=F-f',所以M受到的摩擦力为F-Ma。m受到的摩擦力即为m受到的合外力,所以m受到向右的摩擦力ma。根据作用力和反作用力的关系,M受到m给的摩擦力方向向左,大小为ma,受到水平面的摩擦力也向左,大小为(M+m)g,所以M受到的总摩擦力为(M+m)g+ma。所以C、D选项正确。本题答案为B。
7. 解:(1)木板所受摩擦力为滑动摩擦力,滑块向右滑动,木板相对滑块向左,滑动摩擦力与相对运动方向相反,所以滑块受摩擦力向左,木板受滑动摩擦力向右,如图
对木板:
方向向右
(2)对滑块,由牛顿第二定律得:
得出
(3)与滑块情况相似
可得出木板的加速度
设经过时间t,滑块和长木板达到共同速度v,则满足:
对滑块:
对长木板:
由以上两式得:滑块和长木板达到的共同速度v=1m/s
8. 解:力F作用在木板上时,m的加速度为am,M的加速度为aM,F至少作用时间为t
(1)am=μg=1m/s2
F>(M+m) am=4N
(2)am=μg=1m/s2
aM==3m/s2
作用t时间后撤去力F时,两者速度分别为vm,vM,位移分别为Sm,SM
vm=t vM=3t
Sm= SM=
ΔS1=SM-Sm=t2
设撤去力F后最后的共同速度为v,相对滑动位移为ΔS2
t=0.8s
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