1、1如图所示,钉子 A、B 相距 5l,处于同一高度细线的一端系有质量为 M 的小物块,另一端绕过 A 固定于 B质量为 m 的小球固定在细线上 C 点,B、C 间的线长为 3l用手竖直向下拉住小球,使小球和物块都静止,此时 BC 与水平方向的夹角为 53松手后,小球运动到与 A、B 相同高度时的速度恰好为零,然后向下运动忽略一切摩擦,重力加速度为 g,取 sin53=0.8,cos53=0.6求:来源:学科网(1)小球受到手的拉力大小 F;(2)物块和小球的质量之比 M:m;(3)小球向下运动到最低点时,物块 M 所受的拉力大小 T【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)
2、【答案】 (1) (2) (3) ( )65m(3)根据机械能守恒定律 ,小球回到起始点设此时 AC 方向的加速度大小为 a,重物受到的拉力为 T牛顿运动定律 MgT=Ma 小球受 AC 的拉力 T=T牛顿运动定律 Tmgcos53=ma解得 ( )点睛:本题考查力的平衡、机械能守恒定律和牛顿第二定律。解答第(1)时,要先受力分析, 建立竖直方向和水平方向的直角坐标系,再根据力的平衡条件列式求解;解答第(2)时,根据初、末状态的特点和运动过程,应用机械能守恒定律求解,要注意利用几何关系求出小球上升的高度与物块下降的高度;解答第(3)时,要注意运动过程分析,弄清小球加速度和物块加速度之间的关系,
3、因小球下落过程做的是圆周运动,当小球运动到最低点时速度刚好为零,所以小球沿 AC 方向的加速度(切向加速度)与物块竖直向下加速度大小相等。学#科网2【2015海南8】(多选)如图所示,物块 a、 b 和 c 的质量相同,a 和 b、 b 和 c 之间用完全相同的轻弹簧 S1 和 S2 相连,通过系在 a 上的细线悬挂于固定点 O;整个系统处于静止状态;现将细绳剪断,将物块a 的加速度记为 a1, S1 和 S2 相对原长的伸长分别为l 1 和l 2,重力加速度大小为 g,在剪断瞬间: ( )Aa 1=3g Ba 1=0 Cl 1=2l2 Dl 1=l2【答案】AC【学科网考点定位】牛顿第二定律
4、的瞬时性【名师点睛】做本类型题目时,需要知道剪断细线的瞬间,弹簧来不及发生变化,即细线的拉力变为零,弹簧的弹力吧不变,然后根据整体和隔离法分析。3【2015海南9】(多选)如图所示,升降机内有一固定斜面,斜面上放一物体,开始时升降机做匀速运动,物块相对斜面匀速下滑,当升降机加速上升时: ( )A物块与斜面间的摩擦力减小B物块与斜面间的正压力增大C物块相对于斜面减速下滑D物块相对于斜面匀速下滑【答案】BD【学科网考点定位】牛顿第二定律【名师点睛】做本题的关键是受力分析,知道变化前后,力的变化,然后根据力的分解和牛顿第二定律进行解题。4【2015上海3】如图,鸟沿虚线斜向上加速飞行,空气对其作用力
5、可能是: ( )A B C D1F2F3F4F【答案】B【解析】 小鸟沿虚线斜向上加速飞行,说明合外力方向沿虚线斜向上,小鸟受两个力的作用,空气的作用力和重力,如下图所示:【学科网考点定位】 牛顿第二定律【名师点睛】 本题以实际情境为命题背景,考查力与运动的关系、合力与分力的关系等知识点,意在考查考生对物理基本规律的理解能力和灵活运用物理规律解决实际问题的能力。本题的要点是理解合力和分力的关系,对小鸟进行受力分析可以较快解决问题。学(2)水平恒力 F 的大小;(3)木板上表面至少多长(计算结果保留 2 位有效数字)。【答案】 (1) (2) (3)【解析】来源:学科网【详解】(1)对小物块由牛
6、顿第二定律有 ,解得 若小物块一直加速到右端,设到右端速度为得 ,解得 因为 ,所以小物块先加速到与传送带共速,然后一起匀速运动至右端 设需 时间加速到共速 学&科网时间内皮带位移 时间内小物块位移 (3)由于 ,共速后小物块将以 匀减速到停止,而木板以 匀减速运动对木板由牛顿第二定律有得全过程木板位移 ,解得 来源:学科网 ZXXK全过程小物块位移所以板长8如图所 示,质量 , 的木板 静止在光滑水平地面上。木板右端与竖直墙壁之间距离为 ,其上表面正中央放置一个质量 的小滑块 与 之间动摩擦因数为 ,现用大小为 的推力水平向右推 ,两者发生相对滑动,作用 后撤去推力 。通过计算可知,在 与墙
7、壁碰撞时。 没有滑离 。设 与墙壁碰撞时间极短,且无机械能损失,重力加速度 求:(1) 相对 滑动的整个过程中。 相对 向左滑行的最大距离;(2) 相对 滑动的整个过程中, 、 系统产生的摩擦热。【答案】 (1) (2),方向向右 ,方向向左设 A、B 速度相等经历的时间为 t2 学*科网得在此时间内 B 运动的位移为s 2+s310m/s,所以物体向右运动的过程中一直加速。且向左运动的加速度大小与向右运动时的加速度大小相等,由对称性可得回到 B 点的速度 ,恰能完成圆周运动到 D 点。如果能完成上述过程,传输带的长度至少为 L从 B 向 A 运动的过程中,物块的加速度大小 解得:点睛:物体恰好能到达 D 点,必须由重力提供向心力,可求得物体到达 D 点所需要的速度,由机械能守恒定律求出物体到达 B 必须具有的速度再研究物体 B 到 A、A 到 C、以及 C 到 B 的过程,运用牛顿第二定律和运动学公式得到 B 点的速度与初速度的关系,从而求得初速度的条件