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题库与分级提示
先识别研究对象和物理过程,再建立模型与方程。提示分层展开,完整答案由学习者主动查看。
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专题试卷
整套试卷、原始资料和本站独立编写的详细解析集中在同一专题中。
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Worked Examples
典型例题 · 15道
水平面恒力加速
2 kg物块受10 N水平拉力,μ=0.20,g=10 m/s²,求加速度。
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
完整解析
N=mg=20 N,f=μN=4 N;F−f=ma,得 a=3.0 m/s²。
斜面下滑加速度
光滑30°斜面上物块由静止释放,求加速度。
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
完整解析
沿斜面方向 mg sin30°=ma,得 a=5.0 m/s²。
电梯启动与制动
60 kg乘客随电梯以2 m/s²向上启动,求支持力。
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
完整解析
N−mg=ma,得 N=m(g+a)=720 N。
轻绳连接体
光滑面上2 kg与3 kg物块由10 N拉力牵引,求加速度和绳张力。
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
完整解析
整体 a=10/(2+3)=2 m/s²;隔离2 kg物块得 T=4 N。
定滑轮连接体
2 kg与3 kg物体跨过光滑定滑轮连接,求系统加速度。
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
完整解析
整体驱动力为(m₂−m₁)g,总质量m₁+m₂,a=2.0 m/s²。
叠放物块临界
上块1 kg、下块2 kg,接触面μs=0.30,地面光滑。求共同运动的最大水平拉力。
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
完整解析
上块最大加速度 a=μs g=3 m/s²;整体 Fmax=(1+2)a=9 N。
水平传送带共速
物块以2 m/s滑上传送带,带速6 m/s,μ=0.20,求达到共速时间。
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
完整解析
摩擦使物块加速,a=μg=2 m/s²;t=(6−2)/2=2 s。
倾斜传送带
物块与倾角37°传送带相对静止,判断静摩擦力方向。
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
完整解析
先比较 mg sinθ 与维持共同运动所需合力;方向不能仅由传送带运动方向决定。
板块相对位移
小块在长板上加速,已知对地位移x块、x板,写出相对位移。
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
完整解析
同一直线取同一正方向,Δx相=x块−x板;长度条件使用相对位移。
动力学图像
2 kg物体v-t图像在0~4 s由0线性增至8 m/s,求合力。
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
完整解析
斜率 a=Δv/Δt=2 m/s²,合力 F=ma=4 N。
变力分阶段运动
物块前2 s受6 N、后2 s合力为0,质量2 kg、初速0,求4 s末速度。
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
完整解析
前段a=3 m/s²,v₂=6 m/s;后段匀速,v₄=6 m/s。
临界分离问题
A压在B上共同竖直下落,何时两者恰好分离?
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
完整解析
临界时接触力N=0;对A有 mg=ma,因此共同向下加速度达到g。
最大静摩擦约束
μs=0.40的水平面上10 kg箱子未动,水平推力30 N,摩擦力多大?
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
完整解析
最大静摩擦力40 N;箱子仍静止,静摩擦力与推力平衡,为30 N。
多过程动力学
汽车先以2 m/s²加速5 s,再以5 m/s²制动,初速0,求总时间。
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
完整解析
加速末速10 m/s;制动时间2 s,总时间7 s。
实验图像求质量
a-F图像为过原点直线,斜率0.50 kg⁻¹,求研究对象质量。
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
完整解析
a=F/m,斜率1/m=0.50 kg⁻¹,所以m=2.0 kg。
Practice
章节练习 · 20道
受力来源辨析
水平桌面上的书受到哪些力?
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
答案与要点
重力和桌面的支持力。
惯性概念判断
速度大的物体惯性一定大吗?
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
答案与要点
不一定;惯性只由质量衡量。
合力与加速度方向
物体向东运动、合力向西,加速度方向?
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
答案与要点
向西,物体可能正在减速。
水平面基础计算
3 kg物体受12 N合力,加速度多大?
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
答案与要点
4 m/s²。
斜面正交分解
质量m物体在光滑θ斜面上的加速度?
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
答案与要点
g sinθ,沿斜面向下。
摩擦力方向判断
物块相对传送带向左滑,摩擦力方向?
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
答案与要点
对物块向右,阻碍相对运动。
静摩擦范围
μs=0.5、N=20 N,静摩擦力范围?
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
答案与要点
0≤f≤10 N,方向视趋势而定。
连接体整体法
2 kg与4 kg在光滑面受18 N,整体加速度?
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
答案与要点
3 m/s²。
连接体隔离法
上题中拉力作用于4 kg物块,绳张力?
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
答案与要点
隔离2 kg物块,T=6 N。
电梯超重
电梯以1 m/s²向上加速,50 kg乘客视重?
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
答案与要点
550 N(g=10 m/s²)。
电梯失重
电梯以2 m/s²向下加速,50 kg乘客视重?
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
答案与要点
400 N。
传送带同向运动
物块速度小于同向带速时,滑动摩擦通常使其怎样变化?
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
答案与要点
加速,直至共速或离开传送带。
传送带反向运动
物块与带反向运动时,如何判断摩擦?
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
答案与要点
依据相对滑动方向,摩擦阻碍相对运动。
板块共同加速
共同运动时两物体加速度是否一定相等?
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
答案与要点
若无相对滑动且约束不变,则相等。
临界相对滑动
求最大共同加速度时应取什么条件?
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
答案与要点
静摩擦达到最大值 f=μsN。
分阶段运动
受力突然改变时,速度和加速度哪个可突变?
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
答案与要点
加速度可突变;普通有限力下速度连续。
v-t图像反推受力
v-t图像水平段说明合力怎样?
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
答案与要点
加速度为0,合力为0。
实验控制变量
研究a与F关系时应控制什么不变?
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
答案与要点
研究对象总质量。
实验图像斜率
F-a图像斜率的物理意义?
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
答案与要点
质量m。
章节综合挑战
斜面、连接体与摩擦同时出现时第一步做什么?
提示 1
先选择研究对象并画受力图。
提示 2
写出加速度约束或临界条件后列式。
答案与要点
选研究对象并分过程画受力图,再决定整体法或隔离法。