专题利用力与平衡动力学和功能解决多过程问题

图1图2图3图5专题：利用力与平衡、动力学和功能关系解决多过程问题习题1．(2012·课标全国理综·16)如图2所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间．设墙面对球的压力大小为N1，球对木板的压力大小为N2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置．不计摩擦，在此过程中()A．N1始终减小，N2始终增大B．N1始终减小，N2始终减小C．N1先增大后减小，N2始终减小D．N1先增大后减小，N2先减小后增大1．如图1所示，A、B两个相同的物块紧靠竖直墙壁，在竖直向上的恒力F作用下处于静止状态，A物块受力的个数是()A．2个B．3个C．4个D．5个3．如图3所示，质量为M，半径为R的半球形物体A放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B.以下说法正确的有()A．A对地面的压力等于(M＋m)gB．A对地面的摩擦力方向向左C．B对A的压力大小为R＋rRmgD．细线对小球的拉力大小为rRmg4．如图4所示，一吊床用AB、CD两根轻绳悬挂起来，吊床静止时，两轻绳与竖直方向的夹角分别为45°和60°，则AB、CD两绳的拉力之比为()图4A.3∶2B.2∶3C．1∶2D.2∶15．如图5所示，倾角为30°的光滑斜面上，劲度系数为k的轻质弹簧一端系在质量为m的小球上，另一端固定在墙上的P点，小球在斜面上静止时，弹簧与竖直方向的夹角为60°，则弹簧的形变量大小为()图6图7图8图9图10A.mgkB.3mg2kC.3mg3kD.3mgk6．如图6所示，一质量为m的物体A恰能在倾角为α的斜面体上匀速下滑．若用与水平方向成θ角、大小为F的力推A，使A加速下滑，斜面体始终静止．下列关于斜面体受到地面的摩擦力的说法正确的是()A．方向水平向右，大小为mgcosαsinαB．方向水平向左，大小为mgcosαsinαC．方向水平向左，大小为FcosθD．大小为07．如图7所示，斜面体A静止在水平地面上，质量为m的物体B在水平外力F的作用下沿斜面向下做匀速运动，此时斜面体仍保持静止，则下列说法中正确的是()A．地面对A的摩擦力方向向左B．地面对A的摩擦力方向向右C．若撤去力F，物体B仍沿斜面向下匀速运动D．若撤去力F，物体B沿斜面向下减速运动8．如图8所示，斜劈形物体的质量为M，放在水平地面上，质量为m的粗糙物块以某一初速度沿斜劈的斜面向上滑，至速度为零后又加速返回，而斜劈始终保持静止，物块m向上、向下滑动的整个过程中()A．地面对斜劈M的摩擦力方向先向左后向右B．地面对斜劈M的摩擦力方向没有改变C．地面对斜劈M的支持力等于(M＋m)gD．物块m向上、向下滑动时加速度大小相同9．如图9所示，一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端，竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球，则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面)，挡板对小球的推力F、半球面对小球的支持力FN的变化情况正确的是()A．F增大，FN减小B．F增大，FN增大C．F减小，FN减小D．F减小，FN增大10．一套有细环的粗糙杆水平放置，带正电的小球通过绝缘细线系在细环上，并将整个装置放入一水平向右的匀强电场中，处于平衡状态，如图10所示．现将电场稍加大一些，小球再次平衡，下列说法正确的有()A．细线对细环的拉力保持不变图11图12图14B．细线对带电小球的拉力变大C．细环所受的摩擦力变大D．粗糙杆对细环的支持力保持不变11．如图11所示，A、B两物体的质量分别为mA、mB，且mAmB，整个系统处于静止状态．滑轮的质量和一切摩擦均不计．如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点，整个系统重新平衡后，绳的拉力F和两滑轮间绳子与水平方向的夹角θ变化情况是()A．F变大，θ角变大B．F变小，θ角变小C．F不变，θ角变小D．F不变，θ角不变12．A、B、C三个物体通过细线和光滑的滑轮相连，处于静止状态，如图12所示，C是一箱沙子，沙子和箱的重力都等于G，动滑轮的质量不计，打开箱子下端开口，使沙子均匀流出，经过时间t0流完，则下列图中哪个图线表示在这过程中桌面对物体B的摩擦力Ff随时间的变化关系()图1313．如图13所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下可以改变与水平面间的倾角θ，用以卸下车厢中的货物．下列说法正确的是()A．当货物相对车厢静止时，随着θ角的增大货物与车厢间的摩擦力增大B．当货物相对车厢静止时，随着θ角的增大货物与车厢间的支持力增大C．当货物相对车厢加速下滑时，地面对货车有向左的摩擦力D．当货物相对车厢加速下滑时，货车对地面的压力小于货物和货车的总重力14．如图14所示，在倾角为α的传送带上有质量均为m的三个木块1、2、3，中间均用原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为μ，其中木块1被与传送带平行的细线拉住，传送带按图示方向匀速运行，三个木块处于平衡状态．下列结论正确的是()A．2、3两木块之间的距离等于L＋μmgcosαk图3B．2、3两木块之间的距离等于L＋sinα＋μcosαmgkC．1、2两木块之间的距离等于2、3两木块之间的距离D．如果传送带突然加速，相邻两木块之间的距离都将增大15．如图1所示是简化后的跳台滑雪的雪道示意图．整个雪道由倾斜的助滑雪道AB和着陆雪道DE，以及水平的起跳平台CD组成，AB与CD圆滑连接．运动员从助滑雪道AB上由静止开始，在重力作用下，滑到D点水平飞出，不计飞行中的空气阻力，经2s在水平方向飞行了60m，落在着陆雪道DE上．已知从B点到D点运动员的速度大小不变．(g取10m/s2)求：(1)运动员在AB段下滑到B点的速度大小；(2)若不计阻力，运动员在AB段下滑过程中下降的高度；(3)若运动员的质量为60kg，他下滑到B点的速度大小为v1＝202m/s，他在AB段滑行过程克服阻力做了多少功？图116．如图2所示，静止放在水平桌面上的纸带，其上有一质量为m＝0.1kg的铁块，它与纸带右端的距离为L＝0.5m，所有接触面之间的动摩擦因数相同．现用水平向左的恒力，经2s时间将纸带从铁块下抽出，当纸带全部抽出时铁块恰好到达桌面边缘且速度为v＝2m/s.已知桌面高度为H＝0.8m，不计纸带重力，铁块视为质点．重力加速度g取10m/s2，求：(1)铁块抛出后落地点离抛出点的水平距离；(2)动摩擦因数；(3)纸带抽出过程中系统产生的内能．图217．如图3所示，长L＝2m、质量M＝3kg的木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上，质量m＝1kg的小物块放在木板的上端，木板和物块间的动摩擦因数μ＝0.5，对木板施加一平行于斜面向上的拉力F＝19N，取g＝10m/s2，(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)斜面足够长．求：(1)木板下滑的加速度；(2)小物块经多长时间离开木板；图4(3)小物块离开木板时木板获得的动能．18．如图4所示，用内壁光滑的薄壁细管弯成的“S”形轨道固定于竖直平面内，弯曲部分是由两个半径均为R＝0.2m的半圆平滑对接而成(圆的半径远大于细管内径)．轨道底端A与水平地面相切，顶端与一个长为l＝0.9m的水平轨道相切于B点．一倾角为θ＝37°的倾斜轨道固定于右侧地面上，其顶点D与水平轨道的高度差为h＝0.45m，并与其它两个轨道处于同一竖直平面内．一质量为m＝0.1kg的小物体(可视为质点)在A点被弹射入“S”形轨道内，沿轨道ABC运动，并恰好从D点以平行斜面的速度进入斜轨道．小物体与BC段间的动摩擦因数μ＝0.5.(不计空气阻力，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)小物体从B点运动到D点所用的时间；(2)小物体运动到B点时对“S”形轨道的作用力大小和方向；(3)小物体在A点的动能．19．如图5所示，半径为R＝0.2m的光滑1/4圆弧AB在竖直平面内，圆弧B处的切线水平．B端高出水平地面h＝0.8m，O点在B点的正下方．将一质量为m＝1.0kg的滑块从A点由静止释放，落在水平面上的C点处，(g取10m/s2)求：(1)滑块滑至B点时对圆弧的压力及xOC的长度；(2)在B端接一长为L＝1.0m的木板MN，滑块从A端释放后正好运动到N端停止，求木板与滑块间的动摩擦因数μ.(3)若将木板右端截去长为ΔL的一段，滑块从A端释放后将滑离木板落在水平面上P点处，要使落地点P距O点最远，ΔL应为多少？图520．一传送带装置示意图如图6所示，其中传送带AB区域是水平的，BC区域的倾角θ＝37°，B处有很小一段圆弧形过渡(圆弧形长度不计，图中未画出)，AB长度为L1＝4m，BC长度为L2＝16.6m．现将一个质量为m＝1.0kg的工件(可视为质点)无初速度地轻放在传送带A端，工件与传送带间的动摩擦因数为μ＝0.8，设传送带运行的速率v＝8.4m/s始终保持不变，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：图6(1)工件到达C端时的速度大小；(2)工件从A端运动到C端所经历的时间；(3)工件从A端运动到C端的过程中，工件与传送带间克服摩擦总共产生了多少热量？(传送带与轮间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦)