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2力学不平衡状态【高二衔接答案】

二  力学——不平衡状态参考答案

一、选择题

1、B

2、【解答】解:A、B两物块叠放在一起共同向右做匀减速直线运动,对A、B整体根据牛顿第二定律有

然后隔离B,根据牛顿第二定律有

fAB=mBa=μmBg 大小不变,

物体B做速度方向向右的匀减速运动,故而加速度方向向左,摩擦力向左;

故选A.

3、A

4、解:设两物体的质量均为m,1施于2的作用力大小为F.

根据牛顿第二定律得:

对整体:a=

对物体2:F﹣F2=ma

得到:F=ma+F2=

故选:C

二、多项选择

5、BD

【解析】

试题分析:由图知在拉动桌布的过程中鱼缸相对桌布向左运动,故受到桌布对其向右的摩擦力作用,所以A错误;因鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,鱼缸在桌布上与在桌面上运动时受摩擦力大小相等,加速度 大小相等,鱼缸先在桌布上加速,然后再桌面上减速到停止,所以根据v=at知鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等,所以B正确;若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将不变,所以C错误;若猫减小拉力,桌布的加速度减小,鱼缸与桌布可能相对滑动也可能相对静止,鱼缸在桌面运 动的时间都会变长,所以鱼缸可能滑出桌面,所以D正确。

6、AB

【解答】解:设物体的质量为m,由牛顿第二定律得:

F1=ma1=3m,F2=ma2=m,

F1、F2两个力的合力范围为2m≤F≤4m

若F1、F2同时作用于该物体时,由顿第二定律F=ma得:

物体的加速度范围为:2m/s2≤a≤4m/s2

故选:AB.

7、AB

【解答】解:若地面光滑,整体的加速度a=

隔离对m分析,根据牛顿第二定律得,

若地面不光滑,整体的加速度a′=

隔离对m分析,根据牛顿第二定律得,T′﹣μmg=ma,解得 .故A、B正确,C、D错误.

故选:AB.

8、BD

三、计算题

9、牛顿第二定律.

【分析】对物体受力分析,受重力、支持力和静摩擦力,根据牛顿第二定律列式求解;对于静摩擦力的方向,先假设其平行斜面向上,若计算结果为负,表示与假设的方向相反.

【解答】解:对物体受力分析,受重力、支持力和静摩擦力,如图所示:

将加速度也沿着平行斜面和垂直斜面方向正交分解,根据牛顿第二定律,有:

平行斜面方向:mgsinθ﹣f=macosθ

垂直斜面方向:N﹣mgcosθ=masinθ

联立解得:f=10﹣2 ≈6.54N

N=2+10 ≈19.32N

答:物体受到的支持力为19.32N,摩擦力为6.54N.

10、解:(1)撤去F后物体的受力情况如图1所示,根据牛顿运动定律

f=μmg=ma

解得a=μg=5.0m/s2

(2)设撤去F时物体的速度为v,

因为0=v﹣at   所以v=2.0m/s

(3)物体受恒力F作用时的受力情况如图2所示,设物体在F作用过程中的加速度为a′,则 =10m/s2

根据牛顿运动定律Fcosθ﹣f′=ma′

N′+Fsinθ﹣mg=0

又因为f′=μN′所以F=54.5N  

答:(1)撤去F后物体运动过程中加速度的大小为5.0m/s2

(2)撤去F时物体的速度为2.0m/s.

(3)F的大小为54.5N.

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