1、选择题 如图所示,光滑水平地面上的小车质量为M, 站在小车水平底板上的人质量为m,人用一根跨过定滑轮的绳子拉小车,定滑轮上下两侧的绳子都保持水平,不计绳与滑轮之间摩擦.在人和车一起向右加速运动的过程中,下列说法正确的是( )
?
A.人可能受到向左的摩擦力
B.人一定受到向左的摩擦力
C.人拉绳的力越大,人和车的加速度越大
D.人拉绳的力越大,人对车的摩擦力越小
参考答案:AC
本题解析:对于人而言,由于其在向右加速运动,则在水平方向上的合力方向一定是向右的,现在已经有了一个绳子对他的向右的拉力,则他如果受到向左的摩擦力但较小时与不受摩擦力都会使其合力的方向向右,故人可能受到向左的摩擦力,A是正确的,B是不对的;
对于人与车的整体而言,人拉绳子的力越大,则人与车受到的合外力就越大,故人与车的加速度一定越大,C是正确的;设人的拉力为F,人与车的摩擦力为f,则2F=(M+m)a,F-f=ma,故f=
,故人拉绳子的力越大,人对车的摩擦力就越大,D是不对的。
本题难度:一般
2、简答题 物体A的质量m="l" kg,静止在光滑水平面上的平板车B的质量为M=0.5kg,平板车长为L=1m。某时刻A以vo=4m/s向右的初速度滑上平板车B的上表面,在A滑上平板车B的同时,给平板车B施加一个水平向右的拉力。忽略物体A的大小,已知A与平板车B之间的动摩擦因数
,取重力加速度g=10m/s2.试求:

(1)若F=5N,物体A在平板车上运动时相对平板车向前滑行的最大距离;
(2)如果要使A不至于从平板车B上滑落,拉力F大小应满足的条件.
参考答案:(1)0.5m?(2)1N≤F≤3N
本题解析:(1)物体A滑上平板车B以后,物体作匀减速运动,平板车作匀加速运动,两者速度相同时,物体A在平板车上相对小车向前滑行的距离最大。
由牛顿第二定律,对物体A有:?mg =maA?得aA=?g="2" m/s2?
对平板车B有:
???①
得:aB="14" m/s2?
两者速度相同时,有
?
得:t="0.25s?" (2分)?
此过程:A滑行距离:
?m?
B滑行距离:
?m?
此时物体A相对小车向前滑行的距离最大:△s= SA- SB="0.5m?"
(2)物体A不从车右端滑落的临界条件是A到达B的右端时,A、B具有共同的速度v1,
则:
………②?
又:
……………③?
由② ③式,可得:aB="6?" m/s2?
代入①式得: F="M" aB—?mg="1" N?
若F<1N,则A滑到B的右端时,速度仍大于B的速度,于是将从小车B的右端滑落。
当F较大时,在A到达B的右端之前,就与B具有相同的速度,之后,A必须相对B静止,才不会从B的左端滑落。
即有:F=(M+m)am,?
?m1g =m1am ?
解之得:F=3N?
若F大于3N,A就会从小车B的左端滑下。
综上:力F应满足的条件是: 1N≤F≤3N
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,水平方向的有界匀强磁场区域高度为d,三个宽度均为d的由相同导线制成的闭合导线框竖直置于磁场的上方,它们的底边处在同一高度,线框的高度hA=d/2,hB=d,hC=3d/2.当导线框A、B、C由静止开始释放后,在经过匀强磁场的过程中线框受到的磁场力始终小于线框的重力,则( )
A.刚进入磁场时三个导线框的速度相同
B.线框进入磁场
后,导线框C的加速度最大
C.通过磁场过程中无感应电流的时间导线框A最长
D.导线框进入磁场后,位移小于以前,经相等位移时导线框C的速度最大