一、第四章 运动和力的关系易错题培优（难）
1．如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m=0.2kg的小球从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中（弹簧始终在弹性限度内），其速度v和弹簧压缩量?x的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间的机械能损失不计，取重力加速度g=10m/s2，则下列说法中正确的是（ ）
A．该弹簧的劲度系数为15N/m B．当?x=0.3m时，小球处于失重状态 C．小球刚接触弹簧时速度最大
D．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
AC．由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当△x为0.1m时，小球的速度最大，然后减小，说明当△x为0.1m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力。则有
k?x?mg
解得
k?选项AC错误；
mg0.2?10?N/m?20.0N/m ?x0.1B．当△x=0.3m时，物体的速度减小，加速度向上，说明物体处于超重状态，选项B错误；
D．图中的斜率表示加速度，则由图可知，从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大，选项D正确。 故选D。
2．如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验。已知砝码和纸板的质量分别为2m和m，纸板与桌面间的动摩擦因数为μ，砝码与纸板间的动摩擦因数为2μ，重力加速度为g。要使纸板相对砝码运动，所需拉力的大小至少应为（ ）
A．7?mg 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
砝码和桌面对纸板的摩擦力分别为
B．8?mg
C．9?mg
D．10?mg
f1?2??2mg?4?mg
f2???2m?m?g?3?mg
设砝码的加速度为a1，纸板的加速度为a2，则有
f1?2ma1 F?f1?f2?ma2
发生相对运动需要满足
a2?a1
代入数据解得
F?9?mg
故选C。
3．如图所示，斜面体A静止放置在水平地面上，质量为m的物体B在外力F（方向水平向右）的作用下沿斜面向下做匀速运动，此时斜面体仍保持静止。若撤去力F，下列说法正确的是（ ）
A．A所受地面的摩擦力方向向左 B．A所受地面的摩擦力可能为零 C．A所受地面的摩擦力方向可能向右 D．物体B仍将沿斜面向下做匀速运动 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
根据题意可知B物块在外力F的作用下沿斜面向下做匀速直线运动，撤去外力F后，B物块沿斜面向下做加速运动，加速度沿斜面向下，所以A、B组成的系统在水平方向上有向左的分加速度，根据系统牛顿第二定律可知，地面对A的摩擦力水平向左，才能提供系统
在水平方向上的分加速度。 故选A。
4．如图所示，在一个倾角未知的、粗糙的、足够长的斜坡上，现给箱子一个沿坡向下的初速度，一段时间后箱子还在斜面上滑动，箱子和小球不再有相对运动，此时绳子在图中的位置（图中ob绳与斜坡垂直，od绳沿竖直方向）（ ）
A．可能是a、b 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】
B．可能是b、c C．可能是c、d D．可能是d、e
设斜面的倾角为θ，绳子与斜面垂直线的夹角为β。据题意箱子和小球不再有相对运动，则它们的加速度相同。对箱子和小球整体作受力分析，易知：如果斜面对箱子的摩擦力小于整体的重力沿斜面的分力，整体将沿斜面向下做匀加速运动，且加速度小于gsinθ；如果斜面对箱子的摩擦力恰等于整体的重力沿斜面的分力，整体将沿斜面向下做匀速运动；如果斜面对箱子的摩擦力大于整体的重力沿斜面的分力，整体将沿斜面向下做匀减速运动。 再对小球作受力分析如图，根据牛顿第二定律分析如下： 对oa情况有
mgsinθ+ FTsinβ=ma
必有a>gsinθ，即整体以加速度大于gsinθ沿斜面向下做匀加速运动，所以oa不可能。 对ob情况有
mgsinθ=ma
得a=gsinθ，即整体以加速度等于gsinθ沿斜面向下做匀加速运动，所以ob不可能。 对oc情况有
mgsinθ－ FTsinβ=ma
必有a FTcosβ－mgcosθ=0 mgsinθ－FTsinβ=ma 因β>θ，所以a<0，加速度沿斜面向上，即整体沿斜面向下做匀减速运动，所以oe可能。 由以上分析可知：绳子在图中的位置处于oa、ob均不可能，处于oc、od、oe均可能。 故选CD。
高一物理上册运动和力的关系单元复习练习(Word版 含答案)(1)
