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1、第三章运动定律综合练习【例题精选】：1一物体通过总位移一半的平均速度是v1通过位移后一半的平均速度是v2，则其在整个位移上的平均速度为：ABCD由单位制可看出A选项是正确的。 2解释现象：人能把端着的一盆水泼出去？人端着一盆水泼出：盆和水原状态是运动的，当盆在人力的作用下由运动到停止，改变了原来的状态，而水还未来得及受力仍保持原来的运动状态，所以水离开了盆泼了出去。3如图所示，水平传送带传送质量为2kg的物体，在传送过程中物体和传送带间无相对滑动，试问在下列情况下物体所受摩擦力的大小和方向。（1）以0.2m/s的速度加速传送时，摩擦力的大小为N，方向。（2）以0.2m/s2的加速度匀速传送时摩
2、擦力的大小为N，方向。（3）以0.2m/s222222的加速度减速传送时摩擦力的大小为N，方向。解答分析：（1）由于加速则加速度方向与传送方向一致，而加速度方向与合外力的方向与一致。物体受力：mg、N、f，其中mg N, SF合= f = ma = 20.2 = 0.4(N)，方向向右。（2）由于匀速运动SF = 0，没有相对运动和相对运动趋势， f = 0，方向无。（3）由于减速，a = 0.2m/s2，a的方向与v相反，SF 与a方向一致，物体受力为：mg、N、f，其中 mgN，f大小 = m(a) = 0.22 = 0.4(N)，方向向左。4一质量为m的物体，放在倾角为a的固定斜面上，物
3、体与斜面的摩擦因数为m，对物体施加一水平力F，如图所示，试求F取什么样的值时，物体从静止开始沿斜面以加速度a运动？解答分析：由于题目所给条件中，加速度a的方向没有说明，因此处于斜面上的物体加速度a的方向有两种可能性：即平行斜面向上或向下，从而速度和摩擦力的方向也有两种可能性，由此可知F不是一个值。所以讨论可分为两种情况。（1）设加速度a的方向平行斜面向上，此时物体向上运动共受四个力作用，重力mg，支持力N，推力F，摩擦力f，如右图所示建立直角坐标系；平行斜面向上为x轴正方向，垂直斜面上为y轴的正方向，用正交分解法，将力分解到两轴上。根据牛顿第二定律列方程： （2）设a的方向平行斜面向下，此时物
4、体向下运动，f的方向平行斜面向上，建立直角坐标系，将各力正交分解如右图所示：依据牛顿第二定律列方程：此题答案有两解。由上可知，对物体运动状态进行分析时一定要将各种情况都考虑到，如果物体要静止在斜面上，即a = 0，推力应满足的条件是：5如右图中，PQ是一个由轻弹簧支撑的平台（质量忽略）弹簧另一端固定在地面上，一重物m从高处落下并粘在平台上，设整个过程中弹簧发生的形变一直是弹性形变，重物在第一次降到最低点之前，它的速度最大的位置是A重物非常接近平台时B重物落到平台上但弹簧还未形变时C当弹簧弹力等于重物重力时D当弹簧被最大限度压缩时解答分析：先分析重物从开始下落时到第一次降到最低点之前的受力情况在
5、与PQ平台按触电前只受重力是自由落体是匀变速直线运动，速度一直是在增加，重物一旦与平台接触，由于弹簧形变产生了向上的弹力，此时重物受到mg（向下）F弹向上，SF合 mg，且随着形变的加F增大，SF减小，加速度减小（2a 0且向上，a向上重物做减速运动，直至形变最大（即重物第一次降到最低点）弹力最大，SF最大，重物速度减为零。因此正确选项为C。 6物体原来静止在水平地面上，在水平向东、大小不变的力作用下物体作匀加速运动，经过一段位移到A点时速度为v，此时作用力方向不变，大小立即增大为原来的三倍，又经过同样大的一段位移到B点时速度为，如果这时作用力方向仍不变，大小立即减小为开始时，那么，物体经过与
6、A到B同样长的时间后速度为。解答分析：由题意建立物理情景示意图，如下图示。由匀变速直线运动的速度位移公式由匀变速直线运动速度公式，则有将(2)代(3)则 。7如右图所示A（可视为质点）和B的质量各为m、M，B为一块长木板静置在光滑水平面上，A以v0初速度滑上B的左端，A、B间的动摩擦因数为m，要使A不从B的右端掉下去，试求板长的最小值。解答分析：依题意A、B间有滑动摩擦力f，且A主动去蹭B，所以对B来说f向右，对A来说f向左，所以A、B相互作用的结果，使A减速，使B加速，要求A不从B的右端掉下去的条件是：A滑到B的右端时二者的速度应相等，无相对运动。解法可有如下几种：解法一：首先建立物理情景显
7、出物理过程的示意图。设二者等速时速度为v，板长为L，A的位移S1，B的位移S2，如右图所示，对A：对B：，由上四式可得解法二：利用平均速度公式运算简便些，其中t的表达式与解法（一）相同解法三：利用vt图象解，如右图所示，L的值可用O C v0面积表达，t的表达式同解法（一） 解法四：更换参照系，用相对运动解，取板为参照系，则A的加速度为（a1 + a2），A滑到板的最右端相对于板停下，位移就是L。“说明”本例在中学物理中具有典型性，上述解法具有普遍意义，未来一些物理问题可仿此处理，在后续课程第四、五章中有许多物理现象完全不同的问题。但其相互作用的共性与本例相同。本例所提供的四种解法都能用。在熟
8、练掌握本例的基础上，并注意知识的迁移。【综合练习】：一、选择题：四个选项中至少有一选项是正确的，共有6小题，每小题5分，共30分，答对而不全的得3分。1以下说法正确的是A力是维持物体运动的原因。B只有物体做变速运动时，物体才呈现出惯性。C物体做匀速直线运动时所受合外力必为零。D牛顿第一定律是理想状态下的规律，没有普遍意义。 2放在斜面上处于静止的物体，受到三个力：G、N、f静，以下有关力的分析正确的是AG、N、f静三个力的合力为零。B斜面受到物体的作用力的合力大小不等于重力。CN和f静两个力的反作用力的合力方向是竖直向下的。DN的反作用力是物体对斜面的压力。 3在平直的公路上，汽车由静止开始做
9、匀加速直线运动，当速度达到v时立即关闭发动机滑行，直到停止，运动过程中的vt图象图示，设汽车的牵引力为F，阻力为f，则AF f = 3 1BF f = 4 1CF f = 1 3DF f = 1 4 4一轻质弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了4cm，再将重物向下拉1cm，然后放手，则在刚释放的瞬间重物的加速度是（g取10m/s2）A2.5m/s2B7.5m/s2C10m/s2D12.5m/s2 5一物体做方向不变的运动，所受合外力的方向始终与速度方向相同，但合外力的大小逐渐减直至为零，则在此过程中A速度逐渐减小，当合外力为零时，速度为零。B速度逐渐增大，当合外力为零时，速度达到最大值
10、。C位移逐渐增大，当合外力为零后，位移继续增大。D位移逐渐增大，速度保持不变，当合外力为零后，位移不再增大。 6如右图所示，质量为2kg的物体A正在粗糙水平面上向右运动。现给A施加一个水平向左大小是20N的水平拉力F。若A与地面的动摩擦因数为0.2则：（g取10m/s2）A在施力后很短时间内，A物体受摩擦力大小为4N方向向右。B在施力后很短时间内，A物体受摩擦力大小为4N方向向左。C在施力后一段时间内，A物体受摩擦力可能为零。D在施力较长时间后，A物体受摩擦力大小为4N，方向向右。 二、填空题：共7小题，每小题5分，共35分。7质量为10kg的物体，以10m/s的初速度在粗糙水面上滑行，物体跟
11、水平面之间的动摩擦因数为0.2，此物体滑行后第4s末的速度m/s，第10末的速度大小为m/s。（g取10m/s）8物体从倾角为37的斜面的顶端内静止滑下，滑到底端的速度是它从顶端的自由下落到地面速度的，则物体与斜面间的摩擦因数。9小球以24m/s的初速度竖直上抛，设小球受到空气阻力大小恒定，为球重的0.2倍，那么小球上升到最高点所需时间为s，小球上升的最大高度为m。（g取 10m/s2）10物体在高为h的斜面上端从静止开始斜面匀加速下滑。当它滑到距地面高为 时所用的时间是滑到底端所用时间的倍。当下滑时间是滑到底端的一半时，距地面的高度为h。11小物块从倾角为q长为S的斜面的顶端由静止开始下滑，
12、物块与斜面的摩擦因数为m，求物块滑到斜面底端所需的时间t = 。 12一物块放在水平地面上，在水平恒力F作用下，从静止开始运动，经一段时间将力撤去，物块在水平地面上又滑行了同样一段时间停下来，则地面对物块的摩擦力大小为。13如右图所示，在竖直的车厢后壁上放着一个质量为m的物体，物体与车壁之间的滑动摩擦因数为m，为了使物体能紧贴着车壁不致滑下，车厢最少以a = 的加速度在水平轨道上进行。三、计算题：共3小题，14、16题各10分，15题15分，共25分。14如右图所示，一个质量为5kg的一楔形木块，静置在水平桌面上，楔形木块的倾角为37，与桌面间的滑动摩擦因数为0.2，有一个质量为1kg 的物块
13、置于楔形木块的斜面上，物块与斜面的接触是光滑的。为了保持物块相对斜面静止，可用一水平F推楔形木块，求水平力F大小？（g取10m/s2）15一物体置于光滑水平面上，受到6N水平拉力作用下，从静止出发经2s速度加到24m/s，（g取10m/s2），求：（1）物体的质量是多少？（2）若改用同样大小的力竖直向上提升这个物体，它的加速度多大？（3）物体在这个竖直向上的力的作用下，速度由零增大到4m/s的过程中，物体上升的高度为多大？16水平传送带长度为20m，以2m/s的速度匀速运动。已知某物体与传送带间摩擦因数0.1，物体从放到传送带一端开始，到另一端所需时间？【综合练习二】：一、选择题：共5小题，每
14、小题6分，共30分，每题四选项中至少一个正确，选对得6分，选对不全得4分，错选不选得零分。1如右图所示，自由下落的小球，从它接触竖直放置的弹簧开始到弹簧压缩到最短的过程中，小球的速度和受到的合力的变化的情况是A合力变小，速度变小。B合力变小，速度变大。C合力先变小后变大，速度先变小后变大。D合力先变小后变大，速度先变大后变小。 2一个物体沿光滑斜面从静止开始下滑，那么A只要高度相同，滑到底端所用的时间与斜面倾角无关。B只要高度相同，滑到底端的速率与斜面倾角无关。C质量减半的物体沿同一斜面滑到底端的速率不变。D质量减半的物体沿同一斜面滑到底端的速率也减半。 3质量为3m的物体，放在粗糙的水平面上，受水平推力F的作用产生的加速度大小为a1，当水平推力变为2F时，物体产生的加速度大小为a2，比较a1和a2大小的关系。Aa2 = 2a1Ba2 a1Ca2 a1D条件不足无法判断 4用力F使物体从静止开始沿水平而运动，经时间t撤去F，又经2t时间，物体停下来，运动过程中阻力恒定，则物体受到阻力大小等于
