牛顿力学临界经典例题(总结版)

余年寄山水
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2021年02月11日 06:02
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-

2021年2月11日发(作者:cctv2节目单)




[



9]


一个物块由静止开始沿不同长度的光滑斜面滑到水平地面上的定点


B



这些斜面的起点都靠在竖直墙上,如图< /p>


1


所示,已知


B


点距墙角距离为


b


,要使


小物块从斜面 的起点滑到


B


点所用的时间最短,求斜面的起点(如图中


P


点)距


地面的高度是多少?所用的时间又是 多少?



[



7]


如 图


3


所示,质量为


m=1kg


的物块放在倾角为


上,斜面质量为


,斜面与物块 间的动摩擦因数为


的斜面体



1


,地面光滑,现对斜面体施一水平推力


F


, 要使物体


m



对斜面静止,试确定推力


F


的取值范围。(


< br>



8.


水平传送带被广泛地应 用于机场和火车站,用于对旅客的行李进行安全检查。如图所示为一水平传送带装置示意图,绷紧的传

< p>
送带


AB


始终保持


v=1 m/s


的恒定速率运行。


一质量为


m= 4kg


的行李无初速度地放在


A


处,< /p>


传送带对行李的滑动摩擦力使行李开


始做匀加速直线运动,随后行 李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。设行李与传送带间的动摩擦因数


μ=0.1



AB


间的距



=2m



g



10 m/ s







1


)求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小;






2


)求行李做匀加速直线运动的时间;






3


)如果 提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到


B


处。求行李 从


A


处传送到


B


处的最短时间和传送带对应的最


小运行速率。



2




















2



如图所示,


传送带与地面的倾角


θ=37°




A


端到


B


端的长度为


16m



传送带以


v

< br>0


=10m/s


的速度沿逆时针方向转动。


在传送带上端


A


处无初速地放置一个质量为


0.5kg


的物体,


它与传送带之间的动摩擦因 数为


μ=0.5



求物体从

< p>
A


端运动到


B


端所


需的时间是多少?


(sin37°


=0.6< /p>



cos37°


=0.8)






1























3


、一水 平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为


μ< /p>


。初始时,传送带与


煤块都是静止。现让传送带以恒定的加速度< /p>


a


0


开始运动,当其速度达到

< p>
v


0


后,便以此速度做匀速运动。经过一段时间, 煤块在


传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长 度。




【变式


1


】如图所示,皮带轮带动传送带沿逆时针方向以速度


v


0


=2 m / s


匀速运动,两皮带轮之间的距离


L=3.2 m


,皮带绷紧与水


平方向的夹角


θ=37°

< p>
。将一可视为质点的小物块无


初速地从上端放到传送带上,已


知物块与传送带间的动摩擦因数


μ=0.5


,物块在 皮带上滑过时能在皮带上留下白色痕迹。求物体从下端离开传送带后,传送带


上留下的痕 迹的长度。(


sin37°


=0.6



cos37°


=0.8


,取

< p>
g=10 m / s




2



3


、如图 所示,水平长传送带始终以速度


v=3m/s


匀速运动。现将一 质量为


m=1kg


的物块放于左端(无初速度)。最终



物体与传送带一起以


3m/s


的速度运动,在物块由速度为零增加至


v=3m/s


的 过程中,求:




< br>1


)由于摩擦而产生的热量。






2


)由于 放了物块,带动传送带的电动机消耗多少电能?















举一反三








【变式 】如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角


θ=30°


,皮带在 电动机的带动下,始终保持


v


0


=2m /s


的速率


2


运行。现把一质量


m=10kg


的工件(可看做质点)轻轻 放在皮带的底端,经



h=1.5m


的 高处,取


g=10m/s


。求:






1


)工件与皮带间的动摩擦因数;






2


)电动 机由于传送工件多消耗的电能。



2


时 间


t=1.9s


,工件被传送



4


、如图所示,


AB


是一段位于竖直平面内的光滑轨道,高度为


h


,末端

< p>
B


处的切线方向水平。一个质量为


m


的小物体


P


从轨道顶端


A< /p>


处由静止释放,滑到


B


端后飞出,落在地 面上的


C


点,轨迹如图中虚线


BC


所示,已知它落地时相对于


B


点的水平


位移


OC=L




现在轨道下方紧贴


B


点安装一水平传送 带,传送带的右端与


B


点的距离为


,当 传送带静止时,让小物体


P



次从


A


点静止释放,它离开轨道并在传送带上滑行后从右端水平飞出,仍 然落在地面上的


C


点。当驱动轮转动而带动传送带以

< p>
速度


v


匀速向右运动时


( 其他条件不变)



物体


P


的落地点为


D



不计空气阻 力,


问传送带速度


v


的大小满足什么条 件时,



O



D


之间的距离


s


有最小值?这个最小值 为多少?




















举一反三






【变式】如果上面的问题改成传送带速度

v


的大小满足什么条件时,点


O



D


之间的距离


s


有最大值,这个最大值是多少?





5


、一传送带装置示意图如图所示,其中传送带经过

< p>
AB


区域时是水平的,经过


BC

< br>区域时变为圆弧形(圆弧由光滑


模板形成,未画出),经过


CD


区域时是倾斜的,


AB



CD


都与


BC


相切。 现将大量的质量均为


m


的小货箱一个一个在

A


处放到


传送带上,


放置时初速为 零,


经传送带运送到


D


处,

< p>
D



A


的高度差为


h



稳定工作时传送带速度不变,

< p>
CD


段上各箱等距排列,


相邻两箱的距离为


L


。每个箱在


A


处投 放后,在到达


B


之前已经相对于传送带静止,且以后也不再滑动 (忽略经


BC


段时的微小



3



滑动)。已知在一段相当长的时 间


T


内,共运送小货箱的数目为


N


。这个装置由电动机带动,传送带与轮子间无相对滑动,不


计轮轴处 的摩擦,求电动机的平均输出功率


P


















6


、有一 台与水平方向成


30°


角的传送带运输机,如图所示,它将沙子 从一处运送到另一处。沙子在


h=0.5 m


高的地方自


由落下,传送带始终以


v=1 m/s


的速度运转。若沙子落到传送带上的流量为


Q=50 kg/s


,传送带的有效长度


=10 m


,电动机的


效率


η=80%


,问至少 须选多大功率的电动机?(


g=10 m / s



2



















7


、如图所示,水平传送带


AB


< p>


8.3m


,质量为


M< /p>



1kg


的木块随传送带一起以


v


1



2m/s


的速度向左匀速运动(传送


带的传送速度恒定),木块与传送带间的动 摩擦因数


μ



0.5

< br>。当木块运动至最左端


A


点时,一颗质量为


m



20g


的子弹以


v


0



300m/s


水平向右的速度正对射入木块并穿出,穿出速度


v′

< p>


50m/s


,以后每隔


1s


就有一颗子弹射向木块,设子弹射穿木块的时


间极短,且每 次射入点各不相同,


g



10m/s< /p>


,求:


2






1


)在被 第二颗子弹击中前木块向右运动离


A


点的距离?





2


)木块在传送带上最多能被多少颗子弹击中?






3


)从第一颗子弹射中木块到木块最终离开传送带的过程中,子弹、木块和传送带这一系统所产 生的热量是多少?(


g



10m/s< /p>




2



















4




7< /p>


.如图所示,半径为


R


,内径很小的光滑 固定半圆管竖直放置,两个质量均为


m


的小球

< br>A



B


,以不同的速度进入管内 ,


A



过最高点


C


时,对管壁上部的压力为


3


mg< /p>



B


通过最高点时,对管壁下部的压力为


0.75


mg





A



B


两球落地点间的距离。







C


O


B


A


6


.如图所示,一个半径为


R


的光滑半 圆形轨道放在水平面上,一个质量为


m


的小球以某一初速度冲上 轨道,当小球将要从轨道


上沿水平方向飞出时,轨道对小球的压力恰好为零,则小球落地 点


C



B


点多 远?(


A



B


在同一竖直线上)




5


.如图,轻杆


OA



l



0.5m


,在


A


端固定一小球,小球质量




0.5 kg


,以


O


点 为



轴使小球在竖直平面内做圆周运动,当小球到达最高点时, 小球的速度大小为


v



0.4 m/s




求在此位置时杆对小球的作 用力。


g



10 m/s


2






2


.如图所示,物体


a



b


c


叠放在水平桌面上,水平力


F


b


=5N



F


c


=10N


分别作用于物体


b

< p>


c


上,


a



b



c

< br>均仍保持静止,



f


1



f


2



f


3


分别表示


a

< p>


b



b



c



c

与桌面的静摩擦力的大小,则




C




A.


f


1


= 5N,f


2


=0


f


3


=5N


B. f

< p>
1


=5N,f


2


=5N< /p>



f


3


=0


C. f


1


=0,f

< br>2


=5N



f

< br>3


=5N


D. f


1


=0,f


2


=10N



f


3


=5N


3.


如图所示,人通过定滑轮用绳拉住平台处于静止状态,人重


G


1


=600N


,平台重


G


2


=200N


,则人对绳 的拉力为










N


,对平


台 的压力为













N











400




200






4.


如图 所示,在两块相同的竖直木板之间的质量均为


m



4


块相同的砖,用两个大小均为


F

< br>的水平力压木板,


使砖静止不动,


第二块砖对第三块砖的摩擦力大小为(




A







5


A


.


O


C


B



A.
















/2







D.2mg




5


.如图 ,一固定斜面上两个质量相同的小物块


A


B


紧挨着匀速下滑,


A



B


的接触面光滑。


已知


A


与斜面之间的动摩擦因数是


B


与斜面 之间动摩擦因数的


2


倍,斜面倾角为


α



B


与斜面之


间的动摩擦因数是(




A






2


2



A



tan


α







B



cot


α







C



tan


α







D



cot


α



3


3


6.


如图所示,物体

A


靠在倾斜的墙面上,在与墙面和


B

垂直的力


F


作用下,


A

< p>


B


保持静止,试分


析< /p>


A



B


两个物体 的受力个数。



7


.如图


:


位于水平桌面上的物块


P


,由跨过定滑轮的轻绳与物块


Q


相连,从滑轮到


P



Q


的两段绳


都是水平的.已知


Q



P< /p>


之间以及


P


与桌面之间的动摩擦因数都是


μ


,两物块的质量都是


m


,滑轮


的质量、滑轮轴上的摩擦都不计.若用一水平向右的力


F



P


使它做匀速运动,则< /p>


F


的大小为多少?


5


.如图,质量为


M


的楔形物块静 置在水平地面上,其斜面的倾角为


θ


.斜面上有


的小物块,小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力


F


沿斜 面向上拉小物块,使之匀


小物块运动的过程中,


楔形物块始终保 持静止.


地面对楔形物块的支持力为






D




A


.(< /p>


M



m



g



















B


.(< /p>


M



m



g



F


< p>
C


.(


M



m



g


< br>F


sin


θ












D


.(


M< /p>



m



g



F


sin


θ



4


.如图所示,两个等大的水平力


F


分别作用在物体


B



C


上。物体


A



B



C


都处 于静止状态。各接触面与水平地面平行。物体


A



C


间的摩擦力大小为


f


1< /p>


,物体


B



C< /p>


间的摩擦力大小为


f


2

< br>,物体


C


与地面间的摩擦力大小为


f


3


,则(




B






A



C



P



F


M


Q



一质量为


m


F


m


θ



速上 滑.在


f


1



0



f


2


< /p>


0



f


3



0






B



f


1



0



f


2



F



f


3

< br>


0



f


1



F



f


2



0



f


3



0





D



f


1


< br>0



f


2



F



f


3



F



3


.(江苏省苏北四市


2008


年高三第二次 调研考试)水平地面上有一轻质弹簧,下端固定,上端与物体


A


相连接,整个系


统处于平衡状态。现用一竖直向下的力压物体


A


,使


A


竖直向下做匀加速直线运动一段 距离,整个过程中弹簧一直处在弹性


限度内。下列关于所加的力


F


的大小和运动距离


x


之间关系的图象 正确的是(










A


7


、< /p>


(江苏省南通市


2007-2008


学年 度第一学期期末调研考试)


在光滑水


x


一个物体同时受到两个水平力


F


1



F


2


的作用,


在第


1s


内物体保持静止状


F


2


随时间的变化如图所示。则物体(








x


x


F


/N



F


1


O



F


2


x


D


t


/s



平面上,有


A


B


C


态。


若力


F


1



A


.在 第


2s


内做加速运动,加速度大小逐渐减小,速度逐渐增大




B


.在第


3s


内做加速运动,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大

< p>



C


.在第

< p>
4s


内做加速运动,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大

< br>



6


1

2


3


4


5


6


7



D


.在 第


5s


末加速度为零,运动方向与


F< /p>


1


方向相同



答案:


BD


8




江苏省金陵中学


2007



2008


学年高三一轮复习检测一)在日常 生活中人们常常把物体运动的路程与运行时间的比值定义


叫做物体运动的平均速率。小李 坐汽车外出旅行时,


宁高速公路上,两次看到路牌和手表如图所示,则小


驶的平均速率为



















A



16km/h



C



240km/h


答案:


B


9



(山东省嘉祥一中


2008-2009


学年度高三阶段性


高度同时释放氢气球和铅球,忽略地球和其他星球对月球的影响,以 下说法正确的有











A


.氢气球和铅球都处于失重状态;










B


.氢气球将向上加速上升,铅球加速下落;



C


.氢气球和铅球都将下落,且同时落地;





D


.氢气 球和铅球都将下落,但铅球先落到地面



答案:


AC



15.


(枣庄市


2008


届第一次调 研)如图所示,四根相同的轻


的物体,在外力作用下做不同的运动:












1


)在光 滑水平面上做加速度大小为


g


的匀加速直线运动;





< br>(


2


)在光滑斜面上沿斜面向上的匀速直线运动;





< p>


3


)做竖直向下的匀速直线运动;





< br>(


4


)做竖直向上的加速度大小为


g


的匀加速直线运动。



设四根弹簧 伸长量分别为△


l


1


、△


l


2


、△


l


3


、△


l


4

< br>,不计空气阻力,


g


为重力加速度,则(








A


.△< /p>


l


1


>



l


2



B

< p>
.△


l


3


<



l


4


C


.△


l


1


>

< br>△


l


4



D


.△


l


2


>



l


3


< /p>


簧系住,并用倾角为


间,小球的加速度为


46.



2008


届高三联合物理试卷 ).如图所示,质量为


m


的小球用一水平轻弹

< br>60


°的光滑木板


AB


托住,< /p>


小球恰好处于静止状态,


当木板


AB


突然向下撤离的瞬






A



0












B


.大小为


g


,方向竖直向下



C


.大小


3


g


, 方向垂直木板向下


D


.大小为


2g


,方向垂直木板向下



例题


5


:在民航和火车站可以看到用于对行李进行安全检查的水平传送带。 当旅客把行李放到传送带上时,传送带对行李的滑动



7


质弹簧连着相同


检测试题)科


学研究发现, 在月球表面:①没有空气;②重力加速度约为地球表面的


l


/< /p>


6


;③没有磁场。若宇航员登上月球后,在空中从同一

< p>
B



96km/h


D



480km/h



汽车行驶在沪


李乘坐汽车行

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