高一物理力学经典例题及解析与答案 - 高一下册物理经典例题解析

时间:2019-01-11分类:物理

高一物理力学经典例题及解析与答案

14.(12分)如图14所示,在倾角为 的固定斜面上,跨过定滑轮的轻绳一端系在小车的前端,另一端被坐在小车上的人拉住。已知人的质量为60kg,小车的质量为10kg,绳及滑轮的质量、滑轮与绳间的摩擦均不计,斜面对小车的摩擦阻力为人和小车总重力的0.1倍,重力加速度g取10m/s2,当人以280N的力拉绳时,设斜面足够长.试求:

(1)人与车一起运动的加速度大小

(2)人所受摩擦力的大小和方向

解:(1)对整体由第二定律有:

2F-(m1+m2)gsin300-F12=(m1+m2)a (3分)

得:a=2m/s2 (3分)

(2)对人由第二定律有:

3分)

F1=140N, 方向沿斜面向上 (3分)

14.(10分)如图所示,小车上有一竖直杆,总质量为M,杆上套有一块质量为m的木块,杆与木块间的动摩擦因数为μ,小车静止时木块可沿杆自由滑下.问:必须对小车施加多大的水平力让车在光滑水平面上运动时,木块才能匀速下滑.

14.本题共10分

解:当木块沿杆匀速下滑时,由平衡条件得: Mg=μN (3分)

对m、M组成的系统,由牛顿第二定律得:

F=(M+m)a (3分)

对在水平方向上,由牛顿第二定律得:

N=ma (2分)

联立解得:F= (m+M)g (2分)

15.(12分)一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由细绳连接着,它们处于如图15中所示位置时恰好都能保持静止状态.此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,A、B间的细绳呈伸直状态,与水平线成300夹角.已知B球的质量为3kg,求细绳对B球的拉力和A球的质量mA

15.本题共12分

解:对B球,受力分析如图,物体B处于平衡状态有:

Tsin300=mBg

T=2mBg=2×3×10=60N (4分)

对A球,受力分析如图,物体A处于平衡状态有:

在水平方向:Tcos300=NAsin300 (3分)

在竖直方向:NAcos300=mAg+Tsin300 (3分)

由上两式解得:mA=2mB=6kg (2分)

13.(10分)如图所示,固定在水平面上的斜面倾角为θ=370,长方体木块A的MN面上钉着一颗小钉子,质量m=1.5kg的小球B通过一细线与小钉子相连接,细线与斜面垂直,木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.50.现将木块由静止释放,木块沿斜面下滑,求下滑过程中木块对小球支持力的大小.g取10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8.

13.本题共10分

解:由于木块与斜面间有摩擦力的作用,所以小球B与木块间有压力作用,并且它们以共同的加速度a沿斜面向下运动.将小球和木块看作一个整体,设木块质量为M,根据牛顿第二定律,有:

(3分)

代入数据得: m/s2 (2分)

选小球为研究对象,设MN面对小球作用力为T,根据牛顿第二定律,有: (3分)

代入数据得: N (2分)

14.(10分)如图(a)轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮(不计摩擦)挂住一个质量为M1 的物体,∠ACB=30º;图(b)中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30º,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体,求细绳AC段的张力TAC与细绳EG的张力TEG之比.

14.本题共10分

解:解:.图(a)中绳AC段的拉力TAC=M1g (4分)

图(b)中由于TEGsin30º=M2g (2分)

得TEG=2M2g , (2分)

解得TAC/ TEG=M1/2M2 (2分)

高一物理力学经典例题及解析与答案

14.(12分)如图14所示,在倾角为的固定斜面上,跨过定滑轮的轻绳一端系在小车的前端,另一端被坐在小车上的人拉住。已知人的质量为60kg,小车的质量为10kg,绳及滑轮的质量、滑轮与绳间的摩擦均不计,斜面对小车的摩擦阻力为人和小车总重力的0.1倍,重力加速度g取10m/s2,当人以280N的力拉绳时,设斜面足够长.试求:

(1)人与车一起运动的加速度大小

(2)人所受摩擦力的大小和方向

解:(1)对整体由第二定律有:

2F-(m1+m2)gsin300-F12=(m1+m2)a(3分)

得:a=2m/s2(3分)

(2)对人由第二定律有:

3分)

F1=140N,方向沿斜面向上(3分)

14.(10分)如图所示,小车上有一竖直杆,总质量为M,杆上套有一块质量为m的木块,杆与木块间的动摩擦因数为μ,小车静止时木块可沿杆自由滑下.问:必须对小车施加多大的水平力让车在光滑水平面上运动时,木块才能匀速下滑.

14.本题共10分

解:当木块沿杆匀速下滑时,由平衡条件得:

Mg=μN(3分)

对m、M组成的系统,由牛顿第二定律得:

F=(M+m)a(3分)

对在水平方向上,由牛顿第二定律得:

N=ma(2分)

联立解得:F=(m+M)g(2分)

15.(12分)一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由细绳连接着,它们处于如图15中所示位置时恰好都能保持静止状态.此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,A、B间的细绳呈伸直状态,与水平线成300夹角.已知B球的质量为3kg,求细绳对B球的拉力和A球的质量mA

15.本题共12分

解:对B球,受力分析如图,物体B处于平衡状态有:

Tsin300=mBg

T=2mBg=2×3×10=60N(4分)

对A球,受力分析如图,物体A处于平衡状态有:

在水平方向:Tcos300=NAsin300(3分)

在竖直方向:NAcos300=mAg+Tsin300(3分)

由上两式解得:mA=2mB=6kg(2分)

13.(10分)如图所示,固定在水平面上的斜面倾角为θ=370,长方体木块A的MN面上钉着一颗小钉子,质量m=1.5kg的小球B通过一细线与小钉子相连接,细线与斜面垂直,木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.50.现将木块由静止释放,木块沿斜面下滑,求下滑过程中木块对小球支持力的大小.g取10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8.

13.本题共10分

解:由于木块与斜面间有摩擦力的作用,所以小球B与木块间有压力作用,并且它们以共同的加速度a沿斜面向下运动.将小球和木块看作一个整体,设木块质量为M,根据牛顿第二定律,有:

(3分)

代入数据得:m/s2(2分)

选小球为研究对象,设MN面对小球作用力为T,根据牛顿第二定律,有:

(3分)

代入数据得:N(2分)

14.(10分)如图(a)轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮(不计摩擦)挂住一个质量为M1的物体,∠ACB=30º;图(b)中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30º,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体,求细绳AC段的张力TAC与细绳EG的张力TEG之比.

14.本题共10分

解:解:.图(a)中绳AC段的拉力TAC=M1g(4分)

图(b)中由于TEGsin30º=M2g(2分)

得TEG=2M2g,(2分)

解得TAC/TEG=M1/2M2(2分)

高一物理力学经典例题及解析与答案

14.(12分)如图14所示,在倾角为 的固定斜面上,跨过定滑轮的轻绳一端系在小车的前端,另一端被坐在小车上的人拉住。已知人的质量为60kg,小车的质量为10kg,绳及滑轮的质量、滑轮与绳间的摩擦均不计,斜面对小车的摩擦阻力为人和小车总重力的0.1倍,重力加速度g取10m/s2,当人以280N的力拉绳时,设斜面足够长.试求:

(1)人与车一起运动的加速度大小 (2)人所受摩擦力的大小和方向

解:(1)对整体由第二定律有:

2F-(m1+m2)gsin300-F12=(m1+m2)a (3分) 得:a=2m/s2 (3分)

(2)对人由第二定律有: 3分)

F1=140N, 方向沿斜面向上 (3分) 14.(10分)如图所示,小车上有一竖直杆,总质量为M,杆上套有一块质量为m的木块,杆与木块间的动摩擦因数为μ,小车静止时木块可沿杆自由滑下.问:必须对小车施加多大的水平力让车在光滑水平面上运动时,木块才能匀速下滑. 14.本题共10分

解:当木块沿杆匀速下滑时,由平衡条件得: Mg=μN (3分)

对m、M组成的系统,由牛顿第二定律得:

F=(M+m)a (3分)

对在水平方向上,由牛顿第二定律得:

N=ma (2分)

联立解得:F= (m+M)g (2分) 15.(12分)一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由细绳连接着,它们处于如图15中所示位置时恰好都能保持静止状态.此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,A、B间的细绳呈伸直状态,与水平线成300夹角.已知B球的质量为3kg,求细绳对B球的拉力和A球的质量mA 15.本题共12分

解:对B球,受力分析如图,物体B处于平衡状态有:

Tsin300=mBg T=2mBg=2×3×10=60N (4分)

对A球,受力分析如图,物体A处于平衡状态有:

在水平方向:Tcos300=NAsin300 (3分)

在竖直方向:NAcos300=mAg+Tsin300 (3分)

由上两式解得:mA=2mB=6kg (2分) 13.(10分)如图所示,固定在水平面上的斜面倾角为θ=370,长方体木块A的MN面上钉着一颗小钉子,质量m=1.5kg的小球B通过一细线与小钉子相连接,细线与斜面垂直,木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.50.现将木块由静止释放,木块沿斜面下滑,求下滑过程中木块对小球支持力的大小.g取10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8.

13.本题共10分

解:由于木块与斜面间有摩擦力的作用,所以小球B与木块间有压力作用,并且它们以共同的加速度a沿斜面向下运动.将小球和木块看作一个整体,设木块质量为M,根据牛顿第二定律,有:

(3分)

代入数据得: m/s2 (2分)

选小球为研究对象,设MN面对小球作用力为T,根据牛顿第二定律,有:

(3分) 代入数据得: N (2分) 14.(10分)如图(a)轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮(不计摩擦)挂住一个质量为M1 的物体,∠ACB=30º;图(b)中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30º,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体,求细绳AC段的张力TAC与细绳EG的张力TEG之比.

14.本题共10分

解:解:.图(a)中绳AC段的拉力TAC=M1g (4分)

图(b)中由于TEGsin30º=M2g (2分)

得TEG=2M2g , (2分)

解得TAC/ TEG=M1/2M2 (2分)