非选择题命题点集训1

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1、非选择题命题点集训一 力与运动图11.(安师大附中2012届高三第二次摸底考试)在水平地面上有一质量为10kg的物体,在水平拉力F的作用下由静止开始运动,10s后拉力大小减为F/4,方向不变,再经过20s停止运动.该物体的速度与时间的关系如图1所示.求:(1)整个过程中物体的位移大小;(2)物体与地面的动摩擦因数.【解析】 (1)依题意可知整个过程中物体的位移大小就等于图像与t轴所围成的三角形面积,即s=×30×10m=150m.(2)物体的运动分为两个过程,由图可知两个过程加速度分别为:a1=1m/s2,a2=-0.5m/s2受力图如下:对于两个过程,由牛

2、顿第二定律得:F-Ff=ma1①-Ff=ma2②联立①②式解得:Ff=10N由滑动摩擦力公式得:Ff=μFN=μmg 解得:μ=0.1.【答案】 (1)150m (2)0.12.(2012·江南十校联考)如图2所示,倾角为30°的光滑斜面与粗糙的水平面平滑连接.现将一滑块(可视为质点)从斜面上的A点由静止释放,最终停在水平面上的C点.已知A点距水平面的高度h=0.8m,B点距C点的距离L=2.0m.(滑块经过B点时没有能量损失,g=10m/s2),求:(1)滑块在运动过程中的最大速度;(2)滑块与水平面间的动摩擦因数μ;(3)滑块从A点释放后,经过时间t=1

3、.0s时速度的大小.图2【解析】 (1)滑块先在斜面上做匀加速运动,然后在水平面上做匀减速运动,故滑块运动到B点时速度最大为vm,设滑块在斜面上运动的加速度大小为a1,则有mgsin30°=ma1v=解得:vm=4m/s.(2)滑块在水平面上运动的加速度大小为a2,则有μmg=ma2v=2a2L解得:μ=0.4(3)滑块在斜面上运动的时间为t1,则vm=a1t1解得:t1=0.8s由于t>t1,滑块已经经过B点,做匀减速运动的时间为t-t1=0.2s设t=1.0s时速度大小为vv=vm-a2(t-t1)解得:v=3.2m/s.【答案】 (1)4m/s (2)

4、0.4 (3)3.2m/s3.(2012·黄山市第一中学模拟)如图3所示,在高出水平地面h=1.8m的光滑平台上放置一质量M=2kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A,其右段长度l1=0.2m且表面光滑,左段表面粗糙.在A最右端放有可视为质点的物块B,其质量m=1kg,B与A左段间动摩擦因数μ=0.4.开始时二者均静止,现对A施加F=20N水平向右的恒力,待B脱离A(A尚未露出平台)后,将A取走.B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x=1.2m.(取g=10m/s2)求:图3(1)B离开平台时的速度vB;(2)B从开始运动到刚脱离A时,B运动的时间tB

5、和位移xB;(3)A左段的长度l2.【解析】 (1)设物块平抛运动的时间为t,由运动学知识可得h=gt2①x=vBt②联立①②式,代入数据得vB=2m/s.③(2)设B的加速度为aB,由牛顿第二定律和运动学的知识得μmg=maB④vB=aBtB⑤xB=aBt⑥联立③④⑤⑥式,代入数据得tB=0.5s⑦xB=0.5m.⑧(3)设B刚开始运动时A的速度为v1,由动能定理得Fl1=Mv⑨设B运动后A的加速度为aA,由牛顿第二定律和运动学的知识得F-μmg=MaA⑩l2+xB=v1tB+aAt⑪联立⑦⑧⑨⑩⑪式,代入数据得l2=1.5m.【答案】 (1)2m/s (

6、2)0.5s 0.5m (3)1.5m4.(2012·山东高考)如图4所示,一工件置于水平地面上,其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道,BC段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道,二者相切于B点,整个轨道位于同一竖直平面内,P点为圆弧轨道上的一个确定点.一可视为质点的物块,其质量m=0.2kg,与BC间的动摩擦因数μ1=0.4.工件质量M=0.8kg,与地面间的动摩擦因数μ2=0.1.(取g=10m/s2)(1)若工件固定,将物块由P点无初速度释放,滑至C点时恰好静止,求P、C两点间的高度差h;(2)若将一水平恒力F作用于工件,使物块在P点与工件保持相对

7、静止,一起向左做匀加速直线运动.①求F的大小;②当速度v=5m/s时,使工件立刻停止运动(即不考虑减速的时间和位移),物块飞离圆弧轨道落至BC段,求物块的落点与B点间的距离.图4【解析】 (1)物块从P点下滑经B点至C点的整个过程,根据动能定理得mgh-μ1mgL=0(ⅰ)代入数据得h=0.2m.(ⅱ)(2)①设物块的加速度大小为a,P点与圆心的连线与竖直方向间的夹角为θ,由几何关系可得cosθ=(ⅲ)根据牛顿第二定律,对物块有mgtanθ=ma(ⅳ)对工件和物块整体有F-μ2(M+m)g=(M+m)a(ⅴ)联立(ⅱ)(ⅲ)(ⅳ)(ⅴ)式,代入数据得F=8.

8、5N(ⅵ)②设物块平抛运动的时间为t,水平位移为x1

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