一、第四章 运动和力的关系易错题培优(难)
1.如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上受到向右的拉力F的作用向右滑行,长木板处于静止状态,已知木块与木板间的动摩擦因数为?1,木板与地面间的动摩擦因数为?2,有以下几种说法:
①木板受到地面的摩擦力的大小一定是?1mg ②木板受到地面的摩擦力的大小一定是?2(m?M)g ③当F??2(m?M)g时,木板便会开始运动 ④无论怎样改变F的大小,木板都不可能运动
则上述说法正确的是( ) A.②③ 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
①②.对木板:水平方向受到木块对它向右的滑动摩擦力f1和地面的向左的静摩擦力f2的作用,由平衡条件得
B.①④
C.①②
D.②④
f2?f1??1mg
①正确,②错误;
③④.木块对木板的摩擦力为
f1??1mg
地面对木板的最大静摩擦力为
f2max??2(m?M)g
所以木块对木板的摩擦力f1不大于地面对木板的最大静摩擦力,当F改变时,f1不变,则木板不可能运动,③错误,④正确。
因此说法正确的是①④,选项B正确,ACD错误。 故选B。
2.如图甲所示,在光滑的水平面上有质量为M且足够长的长木板,木板上面叠放一个质-t量为m的小物块。现对长木板施加水平向右的拉力F=3t(N)时,两个物体运动的a-图象如图乙所示,若取重力加速度g=10 m/s2,则下列说法中正确的是( )
A.图线Ⅰ是小物块运动的a--t图象 C.长木板的质量M=1 kg 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
B.小物块与长木板间的动摩擦因数为0.3 D.小物块的质量m=2 kg
A.根据乙图可知,在3s以后,m与M开始发生相对运动,m的加速度不变,其大小为3m/s2,所以Ⅰ是长木板的a—t图象,故A错误;
B.设小物块与长木板间的动摩擦因素为?,根据牛顿第二定律可知
am??g?3m/s2
解得
??0.3
故B正确;
CD.当t?3s时,以M为研究对象,根据牛顿第二定律可知
F??mg?Ma
即
kt??mg?Ma
解得
a?由此可得
3?mgt? MM33? M2解得
M?2kg
在3s内,以整体为研究对象,可得
F?(M?m)a
即
3?(M?m)?1
所以
m?1kg
故CD错误。 故选B。
3.A、B两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上,两细线与水平方向夹角分别为60°和45°,A、B间拴接的轻质弹簧恰好处于水平状态,则下列判断正确的是( )
A.A、B的质量之比为1︰3 B.A、B所受弹簧弹力大小之比为3︰2
C.快速撤去弹簧的瞬间,A、B的瞬时加速度大小之比为1︰2 D.悬挂A、B的细线上拉力大小之比为1︰2 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
A.对AB两个物体进行受力分析,如图所示,设弹簧弹力为F。
对物体A
tan60?对物体B
mAg FmBg Ftan45?解得
mA3? mB1故A错误;
B.同一根弹簧弹力相等,故B错误;
C.快速撤去弹簧的瞬间,两个物体都将以悬点为圆心做圆周运动,合力为切线方向。 对物体A
mAgsin30?mAaA
对物体B
mBgsin45?mBaB
联立解得