好文档 - 专业文书写作范文服务资料分享网站

整体法与隔离法应用练习题 

天下 分享 时间: 加入收藏 我要投稿 点赞

整体法与隔离法应用练习题

1、 如图所示,质量为2m的物块A与水平地面的摩擦可忽略不计,质量为m的

物块B与地面的摩擦系数为μ.在已知水平推力F的作用下,A、B作加速运动.A对B的作用力为____.

答案:F?2?mg

32、如图所示,在光滑水平面上放着两个物体,质量m2=2m1,相互接触面是光滑的,与水平面的夹有为α。用水平力F推m1,使两物体一起做加速运动,则两物体间的相互作用力的大小是_____。

F解:取A、B系统为研究对像F=(m1+m2)a=3m1a ∴a?

3m1取m2为研究对像Nx=Nsin?=m2a ∴N?2m1Fm2a2F== sin?sin?3m13sin?3、如右图所示,斜面倾角为θ,连接体A和B的质量分别为mA,mB,用沿斜面向上的力F拉B使它们一起沿斜面向上运动,设连接A,B的细绳上的张力为T,则(1)若它们匀速沿斜面向上运动,F:T= ,(2)若它们匀加速沿斜面向上运动,F:T= 。

答案:(mA?mB):mA (mA?mB):mA

4、质量分别为m和M的物体叠放在光滑水平桌面上,A受恒力F1的作用,B受恒力F2的作用,二力都沿水平向,且F1>F2,运动过程中A、B二物体保持相对静止,物体B受到的摩擦力大小为___________,方向为_________________。

答案:

MF1?MF2;水平向左。

M?mF 1 2 F 5、如图所示,两个木块1、2中间夹一根轻弹簧放在光滑水平面上静止。若用大小不变的水平推力F先后分别向右推1木块和向左推2木块,发现两次弹簧的形变量之比为a∶b,则木块1、2的质量之比为________。

答案:b∶a

6、质量不等的A、B两物体,用细线相连,跨过一个定滑轮,如下图所示,两物体与桌面的縻擦系数均为0.4。已知在图示情况下,A、B一起作匀速运动。试问如果A、B两物体的位置互换,它们的运动情况如何?若是加速运动,求它们的加速度是多

2

大?(设细线质量、空气阻力和滑轮摩擦均不计,g=10米/秒)

A v B 答案:解:A在桌面上时恰好A、B一起做匀速运动,有:mg=

B

μmAg得:mB=

2mA(1) 5A、B换位后,设一起运动的加速度大小为a,有mAg-μmBg=(mA+mB)a(2) m??mBm?0.4m2

g=a=Ag=6(m/s)

mA?mBm?0.4m7、质量为m的物体A放在倾角为θ=37°的斜面上时,恰

好能匀速下滑。现用细线系住物体A,并平行于斜面向上绕过

光滑的定滑轮,另一端系住物体B,物体A恰好能沿斜面匀速上滑。求物休B的质量。(sin37°=0.6 , cos37°=0.8)

答案:

解:当物体A沿斜面匀速下滑时,受力图如图甲(1分) 沿斜面方向的合力为0 f=mgsinθ (3分) 当物体A沿斜面匀速上滑时,受力图如图乙(1分) A物体所受摩擦力大小不变,方向沿斜面向下(1分) 沿斜面方向的合力仍为0 TA=f′+mgsinθ(2分) 对物体B TB= mBg (1分) 由牛顿第三定律可知 TA= TB (1分) 由以上各式可求出 mB=1.2m (2分)

8、如图所示,两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块,质量分别为m1和m2,拉力F1和F2方向相反,与轻线沿同一水平直线,且F1>F2。试求在两个物块运动过程中轻线的拉力T。

答案:设两物块一起运动的加速度为a,则有

F1-F2=(m1+m2)a ①

根据牛顿第二定律,对质量为m1的物块有

F1-T=m1a ② 由①、②两式得T?m1F2?m2F1

m1?m29、如图所示,质量相等的两物块用细线连接,在竖直方向的力F1、F2的作用下,向上做匀加速运动,求两物块在运动过程中细线的拉力T.

设两物块一起运动的加速度为a,则有F1-F2-2mg=2ma (3分)

对下面物块有:T-mg-F2=ma (3分)解得:T?F1?F2 (2分) 210、如图所示,光滑水平面上物体A置于物体B上,2mA=mB,A受水平恒力F,B受水平恒力F2,F1与F2方向相同,但F1

对A、B整体有F1+F2=(mA+mB)a (2分)

对B物体,设其受到A物体的摩擦力向右,大小为f,则有

F2+f= mBa(2分)∴f?mBF1?mAF2?2F1?F2 (1分)

mA?mB3 当2F1>F2时,有f?2F1?F2,方向向右 (2分)当2F1=F2时,f=0 (1分)

3 当2F1

31.(★★★)如图6所示,质量为M的框架放在水平地面上,一轻弹簧上端固定一个质量为m的小球,

小球上下振动时,框架始终没有跳起.当框架对地面压力为零瞬间,小速度大小为

A.g C.0

球的加

M?m g mM?mD. g

mB.

图6

2.(★★★)如图7所示,A、B两小球分别连在弹簧两端,B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为

A.都等于B.

g 2g和0 2图7

M?MBg?和0 C.AMB2D.0和

MA?MBg?

MB23.(★★★★)如图8,质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上,B与弹簧相连,它们一起在

光滑水平面上做简谐振动,振动过程中A、B之间无相对运动,设弹簧的劲度系数为k,当物体离开平衡位置的位移为x时,A、B间摩擦力的大小等于

A.0 B.kx

C.(

m)kx M D.(

m)kx

M?m图8

1.D 2.D 3.D

6.一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮,绳的一端系一质量m=15kg的重物.重物静止于地面上,有一质量m1=10kg的猴子,从绳的另一端沿绳向上爬,如图所示,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) ( )

A.25m/s2 B.5m/s2 C.10m/s2 D.15m/s2

【解析】 重物刚要离开地面时,绳子上的拉力FT=mg=150N,猴子与绳子间的静摩擦力的大小Ff

=FT=150N,对猴子应用牛顿第二定律有Ff-m1g=m1a,解得a=5m/s2. 【答案】 B

例1 一列质量为103t的列车,机车牵引力为3.5×105N,运动中所受阻力为车重的0.01倍。列车由静止开始做匀加速直线运动,速度变为180km/h需多少时间?此过程中前进了多少千米?(g取10m/s2)

解析 本例是根据受力情况求运动情况。列车总质量m=103t=106kg,总重力G=mg=106×10N=107N。运动中所受阻力F=0.01G=0.01×107N=1×105N。设列车匀加速的加速度为a由牛顿第二定律得F合=F牵-F=ma,

则列车的加速度为

a?F牵?Fm?3.5?105?1?105106m/s2?0.25m/s2

列车由静止加速到vt=180km/h=50m/s所用的时间为

t?vt?v050?0?s?200s a0.25此过程中列车的位移为

2v2502?0t?v0s??m?5?103m?5km

2a2?0.25例2 质量为10g的子弹,以300m/s的水平速度射入一块一块坚直固定的木板,把木板打穿,子弹穿

出的速度为200m/s,板厚10㎝,求子弹对木板的平均作用力。

解析 本例已知运动情况求受力情况。先由运动学公式求加速度,再由牛顿第二定律求平均作用力。用公式计算时,用国际单位制表示物理量单位。

以子弹为研究对象,取v0方向为正方向,依题意:v0=300m/s,vt=200m/s,s=10㎝=0.10m,m=10g=10×10-5kg。

2子弹穿过木板过程中可看做匀速运动,设加速度为a,由v2t?v0?2as有 2v22002?3002t?v0a??m/s2??2.5?105m/s2

2s2?0.10负号表示加速度方向与初速度方向相反。

设木板对子弹的平均作用力为F,据牛顿第二定律有 F=ma=10×10-3×(-2.5×105)N=-2.5×103N 负号表示平均阻力的方向与初速度方向相反。

由牛顿第三定律,子弹对木板的平均作用力F’与木板对子弹的平均作用力F是作用力与反作用力。 故F’=-F=2.5×103N

例3 如图a表示,AC,BC为位于坚直平面内的两根光滑细杆,A,B,C三点恰位于同一圆周上,C为该圆周的最低点,a,b为套在细杆上的两个小环,当两环同时从A、B点自静止开始下滑,则

A.环a将先到达点C B.环b将先到达点C C.环a,b同时到达点C

D.由于两杆的倾角不知道,无法判断

解析 根据环的受力情况由牛顿第二定律判断运动情况。 环受力如图b所示,正交分解后可得环所受合外力为F合=mgsinθ,由牛顿第二定律F合=ma得,a=gsinθ。

设圆半径为R,由图中几何关系可得细杆长度为L=2Rsinθ,则小环沿杆由静止匀加速下滑,根据动力学公式L=

所以t?112at得2Rsinθ=gsin??t2

224R/g

可见小环沿细杆下滑所需时间与杆的倾斜程度无关。故选C。

例4 质量为60kg的人站在升降机的体重计上,当升降机做以下各运动时,体重计的示数是多少?(g=10m/s2)

(1)升降机匀速上升;

(2)升降机以5m/s2加速度加速上升; (3)升降机以5m/s2加速度减速上升; (4)升降机自由下落。

解析 体重计示数表示人对体重计的压力,这个压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力。要求体重计示数,需求出人对体重计的压力,由牛顿第二定律不难求出该力。

以人为研究对象,人受重力mg,方向坚直向下,支持力FN,方向坚直向上。 (1)匀速运动时,加速度a=0,由FN-mg=0得

FN-mg=600N

由牛顿第三定律可知,体重计示数为600N。 (2)因F合方向与加速度方向一致,故有

FN’-mg=ma’ ∴FN’=m(g+a’)=900N

由牛顿第三定律可知体重计示数为900N

(3)升降机匀减速上升时,因加速度方向向下,合外力向下。 由mg-FN’’=ma’’得F’’=m(g-a’’)=300N

同理,由牛顿第三定律得体重计示数为300N (4)升降机自由正落时,加速度方向向下。

a’’’=g

由mg-FN’’’=ma’’’,得FN’’’=0 可见体重计示数为零。 10、如图所示,传送带与地面倾角为??37?,AB的长度为16m,

传送带以10m/s的速度转动,在传送带上端A无初速度地放一个

质量为0.5 kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为0.5,求物体从A运动到B所用的时间可能为.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s).( )

AA.2.1s B. 2.0s C.1.8s D.4.0S 10、BD

B37

12、如图所示,水平传送带A、B两端相距S=3.5m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1。工件滑上A端瞬时速度VA=4 m/s,达到B端的瞬时速度设为vB。 (1)若传送带不动,vB多大?

(2)若传送带以速度v(匀速)逆时针转动,vB多大? (3)若传送带以速度v(匀速)顺时针转动,vB多大?

12、【解析】(1)传送带不动,工件滑上传送带后,受到向左的滑动摩擦力(Ff=μmg)作用,工件向右做减速运动,初速度为VA,加速度大小为a=μg=lm/s2,到达B端的速度vB?2vA?2aS?3m/s.

整体法与隔离法应用练习题 

整体法与隔离法应用练习题1、如图所示,质量为2m的物块A与水平地面的摩擦可忽略不计,质量为m的物块B与地面的摩擦系数为μ.在已知水平推力F的作用下,A、B作加速运动.A对B的作用力为____.答案:F?2?mg32、如图所示,在光滑水平面上放着两个物体,质量m2=2m1,相互接触面是光滑的,与水平面的夹有为α。
推荐度:
点击下载文档文档为doc格式
8s0we27k006i8ss1cmv1
领取福利

微信扫码领取福利

微信扫码分享