2016届高考物理第二轮复习预测题37.doc

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第9题　力学综合计算题
预测题型1　运动学规律与牛顿第二定律的综合应用
1．(2015·嘉兴三质检)如图1所示，一足够长的固定光滑斜面倾角θ＝37°，两物块A、B的质量mA＝1kg，mB＝4kg.两物块之间的轻绳长L＝0.5m，轻绳可承受的最大拉力为FT＝12N，对B施加一沿斜面向上的力F，使A、B由静止开始一起向上运动，力F逐渐增大，g取10m/s2(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．

图1
(1)某一时刻轻绳被拉断，求此时外力F的大小；
(2)若轻绳拉断瞬间A、B的速度为3m/s，绳断后保持外力F不变，求当A运动到其能到达的最高点时，A、B之间的距离．

2．(2015·聊城二模)如图2所示，质量M＝8.0kg，长L＝2.0m的木板静置在水平地面上，质量m＝0.50kg的小滑块(可视为质点)以速度v0＝3.0m/s从木板的左端冲上木板．已知滑块与木板间的动摩擦因数μ＝0.20，重力加速度g取10 m/s2.

图2
(1)若木板固定，滑块将从木板的右端滑出，求滑块在木板上滑行的时间t和滑出时的速度v；
(2)若水平地面光滑，且木板不固定，在小滑块冲上木板的同时，对木板施加一个水平向右的恒力F，如果要使滑块不从木板右端掉下，力F应满足什么条件？假定滑块与木板之间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等．
答案精析

三、计算题规范练
第9题　力学综合计算题
预测题型1　运动学规律与牛顿第二定律的综合应用
1．(1)60N　(2)2.375m
解析　(1)整体：F－(mA＋mB)gsinθ＝(mA＋mB)a
A物体：FT－mAgsinθ＝mAa
解得：F＝60N.
(2)设沿斜面向上为正，
A物体：－mAgsinθ＝mAaA
因v0＝3m/s
故A物体到最高点所需时间t＝0.5s
此过程A物体的位移为xA＝At＝t＝0.75m
B物体：F－mBgsinθ＝mBaB
xB＝v0t＋aBt2
两者间距为xB－xA＋L＝2.375m.
2．(1)1.0s　1.0m/s　(2)F≥1N
解析　(1)滑块在木板上做匀减速直线运动，初速度为v0＝3.0m/s，位移为L＝2.0m，滑块在滑行的过程中受重力、支持力和摩擦力．
根据牛顿第二定律有，滑块加速度的大小
a＝＝＝2.0m/s2
设滑块在木板上滑行的时间为t，根据运动学公式有
L＝v0t－a1t2
所以t＝1.0s或t＝2.0s(舍)
之所以要舍去t＝2.0s，是因为如果木板足够长，当t＝＝1.5s时，滑块就静止了．
滑块从右端滑出时，v＝v0－a1t＝1.0m/s.
(2)设当F＝F1时，滑块恰好运动到木板的右端，然后与木板一起运动．在滑块与木板有相对滑动的这段时间内，滑块做匀减速直线运动，木板做匀加速直线运动．设这段时间为t1，滑块与木板共同运动的速度为v1，则有
v0t1－at－a滑t＝L
v1＝v0－at1＝a滑t1
解得t1＝s
a滑＝0.25m/s2
根据牛顿第二定律有F1＋μmg＝Ma滑
所以F1＝1N
所以，当F≥1N时，滑块不会从木板的右端滑出．

希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

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