运动和力的关系检测题Word版 含答案.docx

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运动和力的关系检测题Word版含答案

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

，木板与地面间的动摩擦因数为

，有以下几种说法：

①木板受到地面的摩擦力的大小一定是

②木板受到地面的摩擦力的大小一定是

③当

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．②③B．①④C．①②D．②④

【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

①正确，②错误；

③④．木块对木板的摩擦力为

地面对木板的最大静摩擦力为

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．如图所示,水平面上O点的左侧光滑,O点的右侧粗糙。

有8个质量均为m的完全相同的小滑块（可视为质点）,用轻质的细杆相连,相邻小滑块间的距离为L,滑块1恰好位于O点左侧,滑块2、3……依次沿直线水平向左排开。

现将水平恒力F作用于滑块1上。

经观察发现,在第3个小滑块完全进入粗糙地带后到第4个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,小滑块做匀速直线运动,已知重力加速度为g,则下列判断中正确的是（）。

A．粗糙地带与滑块间的动摩擦因数为

B．滑块匀速运动时,各段轻杆上的弹力大小相等

C．第2个小滑块完全进入粗糙地带到第3个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,8个小滑块的加速度大小为

D．第1个小滑块完全进入粗糙地带到第2个小滑块进入粗糙地带前这一过程中,5和6两个小滑块之间的轻杆上的弹力大小为

【答案】D

【解析】

【详解】

A.将匀速运动的8个小滑块作为一个整体，有

，

解得

，

故A项错误；

B.当滑块匀速运动时，处在光滑地带上的滑块间的轻杆上的弹力都为零，处在粗糙地带上的滑块间的轻杆上的弹力不为零，且各不相同，故B项错误；

C.对8个滑块，有

，

代入

，解得

，

故C项错误；

D.对8个滑块，有

，

解得

再以6、7、8三个小滑块作为整体，由牛顿第二定律有

，

故D项正确;

3．传送带广泛的应用于物品的传输、分拣、分装等工作中，某煤炭企业利用如图所示的三角形传送带进行不同品质煤的分拣，传送带以

的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是

，且与水平方向的夹角均为

。

现有两方形煤块A、B（可视为质点）从传送带顶端静止释放，煤块与传送带间的动摩擦因数均为0.5，下列说法正确的是（　　）

A．煤块A、B在传送带上的划痕长度不相同

B．煤块A、B受到的摩擦力方向都与其运动方向相反

C．煤块A比煤块B后到达传送带底端

D．煤块A运动至传送带底端时速度大小为

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

B．煤块A开始受到的摩擦力方向沿传送带方向向下，与运动方向相同，煤块B下滑过程中受到的摩擦力方向沿传送带方向向上，与运动方向相反，选项B错误；

CD．对煤块A根据牛顿第二定律可得

解得

煤块A达到与传送带共速的时间

位移

故不可能与传送带共速，煤块A一直以

向下加速，达到底部的时间设为

，则有

解得

达到底端的速度为

对煤块B根据牛顿第二定律可得

解得

煤块B达到底部的时间设为

，则有

解得

所以A先达到底部，选项CD错误；

A．煤块A相对于传送带的位移

煤块B相对于传送带的位移

所以煤块A、B在传送带上的划痕长度不相同，选项A正确。

故选A。

4．如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平．t=0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t=4s时撤去外力．细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示．木板与实验台之间的摩擦可以忽略．重力加速度取g=10m/s2．由题给数据可以得出

A．木板的质量为1kg

B．2s~4s内，力F的大小为0.4N

C．0~2s内，力F的大小保持不变

D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2

【答案】AB

【解析】

【分析】

【详解】

结合两图像可判断出0-2s物块和木板还未发生相对滑动，它们之间的摩擦力为静摩擦力，此过程力F等于f，故F在此过程中是变力，即C错误；2-5s内木板与物块发生相对滑动，摩擦力转变为滑动摩擦力，由牛顿运动定律，对2-4s和4-5s列运动学方程，可解出质量m为1kg，2-4s内的力F为0.4N，故A、B正确；由于不知道物块的质量，所以无法计算它们之间的动摩擦因数μ,故D错误.

5．一物体自

时开始做直线运动，其速度图线如图所示，下列选项正确的是（　　）

0

A．在

内，物体离出发点最远为

B．在

内，物体经过的路程为

C．在

内，物体的平均速率为

D．在

内，物体所受的合外力为零

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】

A．0-5s，物体沿正向运动，5-6s沿负向运动，故5s末离出发点最远，最远距离为

A错误；

B．由“面积法”求出0-5s的位移

5-6s的位移

总路程为

B正确；

C．由面积法求出0-4s的位移

平度速度为

C正确；

D．

内,物体做加速运动，加速度不为零，根据牛顿第二定律，物体所受的合外力不为零，D错误。

故选BC。

6．如图，粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块A、B、C，质量均为m，B、C之间用轻质细绳连接。

现用一水平恒力F拉C，使三者由静止开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一块上面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动，则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是（　　）

A．若粘在木块A上面，绳的拉力不变

B．若粘在木块A上面，绳的拉力增大

C．若粘在木块C上面，A、B间摩擦力增大

D．若粘在木块C上面，绳的拉力和A、B间摩擦力都减小

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】

因无相对滑动，根据牛顿第二定律都有

F﹣3μmg﹣μ△mg=（3m+△m）a

可知，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一块上面，质量都变化，加速度a都将减小．

AB．若粘在A木块上面，以C为研究对象，受F、摩擦力μmg、绳子拉力T，根据牛顿第二定律有

F﹣μmg﹣T=ma

解得

T=F﹣μmg﹣ma

因为加速度a减小，F、μmg不变，所以，绳子拉力T增大．故B正确，A错误；

CD．若粘在C木块上面，对A，根据牛顿第二定律有

fA=ma

因为加速度a减小，可知A的摩擦力减小；

以AB为整体，根据牛顿第二定律有

T﹣2μmg=2ma

解得

T=2μmg+2ma

因为加速度a减小，则绳子拉力T减小，故D正确，C错误。

故选BD。

7．如图所示，带有长方体盒子的斜劈A放在固定的斜面体C的斜面上，长方体盒子底面水平，在盒子内放有光滑球B，B恰与盒子前、后壁P、Q相接触。

现将斜劈A在斜面体C上由静止释放，以下说法正确的是（　　）

A．若C的斜面光滑，斜劈A由静止释放，则P对球B有压力

B．若C的斜面光滑，斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行，则P、Q对球B均无压力

C．若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面匀速下滑，则P、Q对球B均无压力

D．若C的斜面粗糙，斜劈A沿斜面加速下滑，则Q对球B有压力

【答案】CD

【解析】

【分析】

【详解】

A．当斜面光滑，斜劈A由静止释放，斜劈和球这个整体具有相同的加速度，方向沿斜面向下。

根据牛顿第二定律，知B球的合力方向沿斜面向下。

所以B球受重力、底部的支持力、以及Q对球的弹力。

知P点对球无压力，Q点对球有压力。

故A错误；

B．当斜面光滑，斜劈A以一定的初速度沿斜面上滑，斜劈和球这个整体具有相同的加速度，方向沿斜面向下。

根据牛顿第二定律，知B球的合力方向沿斜面向下。

所以B球受重力、底部的支持力、以及Q对球的弹力，故B错误；

C．斜劈A沿斜面匀速下滑，知B球处于平衡状态，受重力和底部的支持力平衡。

所以P、Q对球均无压力。

故C正确；

D．斜劈A沿斜面加速下滑，斜劈和球这个整体具有相同的加速度，方向沿斜面向下。

根据牛顿第二定律，知B球的合力方向沿斜面向下。

所以B球受重力、底部的支持力、以及Q对球的弹力。

故D正确。

故选CD。

【点睛】

斜劈A在斜面体C上静止不动，则B受重力和支持力平衡。

当斜面光滑，斜劈A和B球具有相同的加速度沿斜面向上减速，通过对B球进行受力分析，判断P、Q对球有无压力。

当斜面粗糙，按照同样的方法，先判断出整体的加速度方向，再隔离对B进行受力分析，从而判断P、Q对球有无压力。

8．三角形传送带以1m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2m且与水平方向的夹角均为37°。

现有两个小物块A、B从传送带顶端都以1m/s的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5，下列说法正确的是（　　）

A．物块A、B同时到达传送带底端

B．物块A先到达传送带底端

C．物块A、B在传送带上的划痕长度不相同

D．传送带对物块A无摩擦力作用

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】

ABD．两个小物块

和

从传送带顶端都以

的初速度沿传送带下滑，因为

所以传送带对两小物块的滑动摩擦力分别沿传送带向上，大小相等，那么两小物块沿传送带向下的加速度大小相等，滑到传送带底端时的位移大小相等，因此物块

、

同时到达传送带底端，A正确，B错误，D错误；

C．对物块

，划痕的长度等于

的位移减去传送带的位移，由牛顿第二定律得

解得

由运动学公式得

解得

传送带运动位移

对传送带的划痕长度为

对物块

，划痕长度等于

的位移加上传送带的位移，同理得出

对传送带的划痕长度为

物块

、

在传送带上的划痕长度不相同，C正确。

故选AC。

9．如图甲所示，倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v0沿逆时针方向运行。

t＝0时，将质量m＝1kg的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的v﹣t图像如图乙所示。

设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g＝10m/s2。

则（）

A．传送带的速率v0＝10m/s

B．传送带的倾角θ＝30°

C．物体与传送带之间的动摩擦因数µ＝0.5

D．0~2.0s内物体在传送带上留下的痕迹为6m

【答案】AC

【解析】

【详解】

A．由图知，物体先做初速度为零的匀加速直线运动，速度达到传送带速度后（在t＝1.0s时刻），由于重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，物块继续向下做匀加速直线运动，从图像可知传送带的速度为v0＝10m/s，故A正确；

BC．在0~1.0s内，物体摩擦力方向沿斜面向下，匀加速运动的加速度为：

由图可得：

在1.0~2.0s，物体的加速度为：

由图可得：

联立解得：

，

，故B错误，C正确；

D．根据“面积”表示位移，可知0~1.0s物体相对于地的位移：

传送带的位移为：

x2＝v0t1＝10×1m＝10m

物体对传送带的位移大小为：

方向向上。

1.0~2.0s物体相对于地的位移：

传送带的位移为：

x4＝v0t1＝10×1m＝10m

物体对传送带的位移大小为：

方向向下，故留下的痕迹为5m，故D错误。

故选：

AC。

10．质量为m的光滑圆