高三物理一輪復(fù)習(xí)3-2牛頓第二定律總結(jié)與精品試題
一、選擇題
1.(201*北京)“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)等處,從幾十米高處跳下的一種極限運(yùn)動(dòng).某人做蹦極運(yùn)動(dòng),所受繩子拉力F的大小隨時(shí)間t變化的情況如圖所示.將蹦極過程近似為在豎直方向的運(yùn)動(dòng),重力加速度為g.據(jù)圖可知,此人在蹦極過程中最大加速度約為()
A.gC.3g
B.2gD.4g
2.如圖所示,正沿平直軌道向右勻速行駛的車廂內(nèi),用水平繩a和傾斜繩b共同固定一個(gè)小球,若車廂改做加速運(yùn)動(dòng),則兩繩的拉力FTa和FTb的變化情況是()
A.FTa增大C.FTa不變
B.FTb減小
D.FTa、FTb的合力增大
3.(201*江西重點(diǎn)中學(xué)模擬)如圖(甲)是某景點(diǎn)的山坡滑道圖片,為了探究滑行者在滑道直線部分AE滑行的時(shí)間.技術(shù)人員通過測(cè)量繪制出如圖(乙)所示的示意圖.AC是滑道的豎直高度,D點(diǎn)是AC豎直線上的一點(diǎn),且有AD=DE=10m,滑道AE可視為光滑,滑行者從坡頂A點(diǎn)由靜止開始沿滑道AE向下做直線滑動(dòng),g取10m/s2,則滑行者在滑道AE上滑行的時(shí)間為()
A.2sC.3s
B.2sD.22s4.(201*黑龍江四校模擬)質(zhì)量為0.3kg的物體在水平面上做直線運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)情況如圖所示,兩條直線為:水平方向物體只受摩擦力作用時(shí)和水平方向受到摩擦力、水平力F兩個(gè)力共同作用時(shí)的速度時(shí)間圖象,則下列說法中正確的是(g=10m/s2)()
A.水平力F可能等于0.3NB.物體的摩擦力一定等于0.1NC.水平力F一定等于0.1ND.物體的摩擦力可能等于0.3N
5.(201*撫州模擬)如圖所示,帶有長方體盒子的斜劈A放在固定的斜面體C的斜面上,在盒子內(nèi)放有光滑球B,B恰與盒子前、后壁P、Q點(diǎn)相接觸.若使斜劈A在斜面體C上靜止不動(dòng),則P、Q對(duì)球B無壓力.以下說法不正確的是()
A.若C的斜面光滑,斜劈A由靜止釋放,則Q點(diǎn)對(duì)球B有壓力
B.若C的斜面光滑,斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行,則P、Q對(duì)B均無壓力
C.若C的斜面粗糙,斜劈A沿斜面勻速下滑,則P、Q對(duì)B均無壓力D.若C的斜面粗糙,斜劈A沿斜面加速下滑,則Q點(diǎn)對(duì)球B有壓力
6.(201*濰坊模擬)如圖(甲)所示,一物體沿足夠長的光滑斜面從t=0時(shí)由靜止開始運(yùn)動(dòng),同時(shí)受到沿斜面向上的風(fēng)力作用,風(fēng)力的大小與時(shí)間成正比,即F=kt(k為常數(shù)).在物體沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的過程中,物體的加速度、速度隨時(shí)間變化的圖象正確的是(取沿斜面向下為正方向)()
7.(201*濟(jì)寧模擬)如圖所示,水平傳送帶A、B兩端點(diǎn)相距x=4m,以v0=2m/s的速度(始終保持不變)順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn),今將一小煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速度地輕放至A點(diǎn)處,已知小煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,g取10m/s2.由于小煤塊與傳送帶之間有相對(duì)滑動(dòng),會(huì)在傳送帶上留下劃痕.則小煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中()
A.小煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是2sB.小煤塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是2.25sC.劃痕長度是4mD.劃痕長度是0.5m
8.(201*濟(jì)南模擬)如圖a所示,一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上,上端放置一物體(物體與彈簧不連接),初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上,使物體開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng),拉力F與物體位移x的關(guān)系如圖b所示(g=10m/s2),則正確的結(jié)論是()
A.物體與彈簧分離時(shí),彈簧處于壓縮狀態(tài)B.彈簧的勁度系數(shù)為7.5N/cmC.物體的質(zhì)量為3kgD.物體的加速度大小為5m/s2二、非選擇題
9.一只小貓?zhí)饋碜プ覓煸谔旎ò迳系呢Q直木桿,如右圖所示,在這一瞬間懸繩斷了,設(shè)木桿足夠長,由于小貓繼續(xù)上爬,所以小貓離地面高度不變,則木桿下降的加速度大小為________,方向?yàn)開_______.(設(shè)小貓質(zhì)量為m,木桿的質(zhì)量為M)
10.(201*江西百所名校模擬)一游客在滑雪時(shí),由靜止開始沿傾角θ=37°的山坡勻加速下滑.下滑過程中攝影師分別在相距L=22.5m的A點(diǎn)和B點(diǎn)各給游客抓拍一張照片,為了追求滑雪過程中的動(dòng)感效果,攝影師將相機(jī)的曝光時(shí)間定為Δt=0.1s.由于游客的速度較快,相片中出現(xiàn)了一定長度的虛影,經(jīng)實(shí)地測(cè)量照片中與A點(diǎn)的虛影長度相對(duì)應(yīng)的實(shí)際長度lA=2m,照片中與B點(diǎn)的虛影長度相對(duì)的實(shí)際長度lB=2.5m.若考慮在0.1s內(nèi)游客的運(yùn)動(dòng)可視為勻速運(yùn)動(dòng),試計(jì)算:(g=10m/s,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)游客在A點(diǎn)時(shí)速度的大小vA;(2)滑雪板與坡道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
3(3)A點(diǎn)距出發(fā)點(diǎn)的距離LA.
11.(201*山東)如圖所示,在高出水平地面h=1.8m的光滑平臺(tái)上放置一質(zhì)量M=2kg、由兩種不同材料連接成一體的薄板A,其右段長度l1=0.2m且表面光滑,左段表面粗糙.在A最右端放有可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B,其質(zhì)量m=1kg.B與A左段間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4.開始時(shí)二者均靜止,現(xiàn)對(duì)A施加F=20N水平向右的恒力.待B脫離A(A尚未露出平臺(tái))后,將A取走.B離開平臺(tái)后的落地點(diǎn)與平臺(tái)右邊緣的水平距離x=1.2m.(取g=10m/s)求:
2(1)B離開平臺(tái)時(shí)的速度vB.
(2)B從開始運(yùn)動(dòng)到剛脫離A時(shí),B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tB和位移xB.(3)A左端的長度l2.
12.(201*金華十校模擬)傳送帶以恒定速度v=4m/s順時(shí)針運(yùn)行,傳送帶與水平面的夾角θ=37°.現(xiàn)將質(zhì)量m=2kg的小物品輕放在其底端(小物品可看成質(zhì)點(diǎn)),平臺(tái)上的人通過一根輕繩用恒力F=20N拉小物品,經(jīng)過一段時(shí)間物品被拉到離地高為H=1.8m的平臺(tái)上,如圖所示.已知物品與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g取10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)物品從傳送帶底端運(yùn)動(dòng)到平臺(tái)上所用的時(shí)間是多少?
(2)若在物品與傳送帶達(dá)到同速瞬間撤去恒力F,求物品還需多少時(shí)間離開傳送帶?
擴(kuò)展閱讀:201*屆高三物理一輪復(fù)習(xí)精品資料:牛頓第二定律(高考真題+模擬新題)(有詳解)
C單元牛頓運(yùn)動(dòng)定律C2牛頓第二定律單位制
22.(2)C2[201*重慶卷]某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1-10所示的裝置,利用米尺、秒表、輕繩、輕滑輪、軌道、滑塊、托盤和砝碼等器材來測(cè)定滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.滑塊和托盤上分別放有若干砝碼,滑塊質(zhì)量為M,滑塊上砝碼總質(zhì)量為m′,托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m.實(shí)驗(yàn)中,滑塊在水平軌道上從A到B做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),重力加速度g取10m/s.
2圖1-10
①為測(cè)量滑塊的加速度a,須測(cè)出它在A、B間運(yùn)動(dòng)的________與________,計(jì)算a的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式是________;
②根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得到a與m的關(guān)系為:a=
(1+μ)g
m-μg
M+(m′+m)
他想通過多次改變m,測(cè)出相應(yīng)的a值,并利用上式來計(jì)算μ.若要求a是m的一次函數(shù),必須使上式中的_______________保持不變,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)將從托盤中取出的砝碼置于_______________;
③實(shí)驗(yàn)得到a與m的關(guān)系如圖1-11所示,由此可知μ=___________(取兩位有效數(shù)字).
圖1-11
22.(2)C2[201*重慶卷]【答案】①位移s時(shí)間t2s
a=2②m′+m滑塊上③0.23(0.21~0.25)
t1【解析】①由s=at2知,要測(cè)量滑塊的加速度a只需測(cè)量滑塊的位移s和滑行時(shí)間t,
2s
此時(shí)a=2.t
(1+μ)g
②若要求a是m的一次函數(shù),只需保持不變,即(m′+m)不變,故實(shí)驗(yàn)
M+(m′+m)
時(shí)應(yīng)將從托盤中取出的砝碼置于滑塊上.
③由圖象可知,圖象過(69.0×10
-3,0.43)和(64.0×10
-3,0.23)兩點(diǎn),將之代入a=
(1+μ)g
m-μg,解得:μ=0.23.
M+(m′+m)
21.C2[201*浙江卷]在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí),已提供了小車、一端附有定滑輪的長木板、紙帶、帶小盤的細(xì)線、刻度尺、天平、導(dǎo)線.為了完成實(shí)驗(yàn),還需從下圖中選取實(shí)驗(yàn)器材,其名稱是________,并分別寫出所選器材的作用________.
【答案】學(xué)生電源、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(或電火花計(jì)時(shí)器)、鉤碼、砝碼學(xué)生電源為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器提供交流電源;電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(電火花計(jì)時(shí)器)記錄小車運(yùn)動(dòng)的位置和時(shí)間;鉤碼用以改變小車的質(zhì)量;砝碼用以改變小車受到拉力的大小,還可用于測(cè)量小車質(zhì)量
【解析】根據(jù)“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”實(shí)驗(yàn),結(jié)合所提供與供選擇的實(shí)驗(yàn)器材,可以確定相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)一步可以確定需要選擇的實(shí)驗(yàn)器材.
2.C2[201*天津卷]如圖所示,A、B兩物塊疊放在一起,在粗糙的水平面上保持相對(duì)靜止地向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中B受到的摩擦力()
圖1
A.方向向左,大小不變B.`方向向左,逐漸減小C.方向向右,大小不變D.方向向右,逐漸減小
2.[201*天津卷]A【解析】A、B一起往右做勻減速直線運(yùn)動(dòng),說明兩個(gè)問題:①加速度a大小不變;②加速度a方向向左.對(duì)B物體受力分析,由牛頓第二定律F=ma可知:B受到的摩擦力方向向左,大小不變,A正確.
18.C2[201*北京卷]“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)處,從幾十米高處跳下的一種極限運(yùn)動(dòng).某人做蹦極運(yùn)動(dòng),所受繩子拉力F的大小隨時(shí)間t變化的情況如圖所示.將蹦極過程近似為在豎直方向的運(yùn)動(dòng),重力加速度為g.據(jù)圖可知,此人在蹦極過程中最大加速度約為()
A.gB.2gC.3gD.4g
18.C2[201*北京卷]B【解析】從圖中可以看出,當(dāng)人靜止時(shí),所受到的拉力為0.6F0,即0.6F0=mg.當(dāng)合力最大時(shí),加速度最大.最大的拉力從圖中可知為1.8F0=3mg,由牛頓第二定律可得F-mg=ma,代入數(shù)據(jù)可知,a=2g,B項(xiàng)正確.
20.C2[201*北京卷]物理關(guān)系式不僅反映了物理量之間的關(guān)系,也確定了單位間的關(guān)系.如關(guān)系式U=IR既反映了電壓、電流和電阻之間的關(guān)系,也確定了V(伏)與A(安)和Ω(歐)的乘積等效.現(xiàn)有物理量單位:m(米)、s(秒)、N(牛)、J(焦)、W(瓦)、C(庫)、F(法)、A(安)、Ω(歐)和T(特),由它們組合成的單位都與電壓單位V(伏)等效的是()
A.J/C和N/CB.C/F和Tm2/s11C.W/A和CTm/sD.WΩ和TAm
2220.C2[201*北京卷]B【解析】由公式W=UIt=UQ可得,J/C與電壓單位V等效,由F=Eq可得,N/C為電場(chǎng)強(qiáng)度的單位,與電壓單位V不等效,A項(xiàng)錯(cuò)誤.由公式Q=CU、BL2
E=BLv=可知,C/F、Tm2/s與電壓單位V等效,B項(xiàng)正確.由P=UI可知,W/A與電
tNm
壓單位V等效,CTm/s=As=N,所以CTm/s與力的單位N等效,C項(xiàng)錯(cuò)誤.由
AmsU211N
P=可知,WΩ與電壓單位V等效,TAm=Am=N,所以TAm與力的單位N
R22mA等效,D項(xiàng)錯(cuò)誤.
22.C2E3[201*北京卷]如圖所示,長度為l的輕繩上端固定在O點(diǎn),下端系一質(zhì)量為m的小球(小球的大小可以忽略).
(1)在水平拉力F的作用下,輕繩與豎直方向的夾角為α,小球保持靜止.畫出此時(shí)小球的受力圖,并求力F的大;(2)由圖示位置無初速釋放小球,求當(dāng)小球通過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小及輕繩對(duì)小球的拉力.不計(jì)空氣阻力.
C3超重和失重
9.C3[201*天津卷](1)某同學(xué)利用測(cè)力計(jì)研究在豎直方向運(yùn)行的電梯運(yùn)動(dòng)狀態(tài).他在地面上用測(cè)力計(jì)測(cè)量砝碼的重力,示數(shù)為G.他在電梯中用測(cè)力計(jì)仍測(cè)量同一砝碼的重力,發(fā)現(xiàn)測(cè)力計(jì)的示數(shù)小于G,由此判斷此時(shí)電梯的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能是__________________.
9.(1)[201*天津卷]【答案】減速上升或加速下降
【解析】測(cè)力計(jì)在電梯中的示數(shù)即為視重,靜止在地面時(shí)的示數(shù)表示物體的實(shí)重,依題意,視重小于實(shí)重,物體處于失重狀態(tài),物體要么往上減速,要么往下加速.
C4實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證牛頓定律
C5牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合
21.C5[201*課標(biāo)全國卷]如圖1-6所示,在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1的足夠長的木板,其上疊放一質(zhì)量為m2的木塊.假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等.現(xiàn)給木塊施加一隨時(shí)間t增大的水平力F=kt(k是常數(shù)),木板和木塊加速度的大小分別為a1和a2,下列反映a1和a2變化的圖線中正確的是()
圖1-6
【解析】A當(dāng)拉力F很小時(shí),木塊和木板一起加速運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律,對(duì)木塊Fk和木板:F=(m1+m2)a,故a1=a2=a==t;當(dāng)拉力很大時(shí),木塊和木板將發(fā)
m1+m2m1+m2F-μm2gμmg
生相對(duì)運(yùn)動(dòng),對(duì)木板:μm2g=m1a1,得a1=2,對(duì)木塊:F-μm2g=m1a2,得a2=m1m2k
=t-μg,A正確.m2
23.C5[201*四川卷]隨著機(jī)動(dòng)車數(shù)量的增加,交通安全問題日益凸顯.分析交通違法事例,將警示我們遵守交通法規(guī),珍惜生命.一貨車嚴(yán)重超載后的總質(zhì)量為49t,以54km/h的速率勻速行駛.發(fā)現(xiàn)紅燈時(shí)司機(jī)剎車,貨車即做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度的大小為2.5m/s2(不超載時(shí)則為5m/s2).
(1)若前方無阻擋,問從剎車到停下來此貨車在超載及不超載時(shí)分別前進(jìn)多遠(yuǎn)?(2)若超載貨車剎車時(shí)正前方25m處停著總質(zhì)量為1t的轎車,兩車將發(fā)生碰撞,設(shè)相互作用0.1s后獲得相同速度,問貨車對(duì)轎車的平均沖力多大?
【解析】(1)設(shè)貨車剎車時(shí)速度大小為v0,加速度大小為a,末速度大小為vt,剎車距離為s
v0-vts=①
2a代入數(shù)據(jù),得超載時(shí)s1=45m②若不超載s2=22.5m③
(2)設(shè)貨車剎車后經(jīng)s′=25m與轎車碰撞時(shí)的初速度大小為v1
2v1=v20-2as′④
設(shè)碰撞后兩車共同速度為v2,貨車質(zhì)量為M,轎車質(zhì)量為m,由動(dòng)量守恒定律Mv1=(M+m)v2⑤
設(shè)貨車對(duì)轎車的作用時(shí)間為Δt、平均沖力大小為F,由動(dòng)量定理FΔt=mv2⑥
聯(lián)立④⑤⑥式,代入數(shù)據(jù)得F=9.8×104N⑦24.C5
圖1-10
[201*山東卷]如圖1-10所示,在高出水平地面h=1.8m的光滑平臺(tái)上放置一質(zhì)量M=2kg、由兩種不同材料連接成一體的薄板A,其右段長度l1=0.2m且表面光滑,左段表面粗糙.在A最右端放有可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B,其質(zhì)量m=1kg.B與A左段間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4.開始時(shí)二者均靜止,現(xiàn)對(duì)A施加F=20N水平向右的恒力,待B脫離A(A尚未露出平臺(tái))后,將A取走.B離開平臺(tái)后的落地點(diǎn)與平臺(tái)右邊緣的水平距離x=1.2m.
(取g=10m/s2)求:(1)B離開平臺(tái)時(shí)的速度vB.
(2)B從開始運(yùn)動(dòng)到剛脫離A時(shí),B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tB和位移xB.(3)A左端的長度l2.
【解析】(1)設(shè)物塊平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,由運(yùn)動(dòng)學(xué)可得1
h=gt2①
2x=vBt②
聯(lián)立①②式,代入數(shù)據(jù)得vB=2m/s③
(2)設(shè)B的加速度為aB,由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)的知識(shí)得μmg=maB④vB=aBtB⑤12
xB=aBtB⑥
聯(lián)立③④⑤⑥式,代入數(shù)據(jù)得tB=0.5s⑦xB=0.5m⑧
(3)設(shè)B剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)A的速度為v1,由動(dòng)能定理得1Fl1=Mv21⑨
2設(shè)B運(yùn)動(dòng)后A的加速度為aA,由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)的知識(shí)得F-μmg=MaA⑩12
l2+xB=v1tB+aAtB
2聯(lián)立⑦⑧⑨⑩式,代入數(shù)據(jù)得l2=1.5m
14.C5[201*浙江卷]如圖所示,甲、乙兩人在冰面上“拔河”.兩人中間位置處有一分界線,約定先使對(duì)方過分界線者為贏.若繩子質(zhì)量不計(jì),冰面可看成光滑,則下列說法正確的是()
A.甲對(duì)繩的拉力與繩對(duì)甲的拉力是一對(duì)平衡力B.甲對(duì)繩的拉力與乙對(duì)繩的拉力是作用力與反作用力C.若甲的質(zhì)量比乙大,則甲能贏得“拔河”比賽的勝利D.若乙收繩的速度比甲快,則乙能贏得“拔河”比賽的勝利
【解析】C甲、乙兩人在冰面上拔河,甲對(duì)繩的拉力與繩對(duì)甲的拉力是作用力與反作用力,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;甲對(duì)繩的拉力與乙對(duì)繩的拉力都作用在繩上,故不是作用力與反作用力,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;由于繩子質(zhì)量不計(jì),且冰面可看成光滑,繩對(duì)甲、乙的作用力大小相等,若甲的質(zhì)量大,則甲的加速度小,相等時(shí)間通過的位移小,后過分界線,故甲能贏得比賽的勝利,C選項(xiàng)正確;是否贏得比賽主要看兩人加速度的大小,跟收繩的速度大小無關(guān),故D選項(xiàng)錯(cuò)誤.
14.C5、D2[201*江蘇物理卷]如圖所示,長為L、內(nèi)壁光滑的直管與水平地面成30°角固定位置.將一質(zhì)量為m的小球固定在管底,用一輕質(zhì)光滑細(xì)線將小球與質(zhì)量為M=km的小物塊相連,小物塊懸掛于管口.現(xiàn)將小球釋放,一段時(shí)間后,小物塊落地靜止不動(dòng),小球繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng),通過管口的轉(zhuǎn)向裝置后做平拋運(yùn)動(dòng),小球在轉(zhuǎn)向過程中速率不變.(重力加速度為g)
圖13
(1)求小物塊下落過程中的加速度大;(2)求小球從管口拋出時(shí)的速度大小;(3)試證明小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移總小于2L.2
14.C5、D2[201*江蘇物理卷]【解析】(1)設(shè)細(xì)線中的張力為T,根據(jù)牛頓第二定律Mg-T=MaT-mgsin30°=ma且M=km解得a=
2k-1
g2k+1
(2)設(shè)M落地時(shí)的速度大小為v,m射出管口時(shí)速度大小為v0,M落地后m的加速度為a0.
根據(jù)牛頓第二定律-mgsin30°=ma0又由勻變速直線運(yùn)動(dòng),v=2aLsin30°,
2v2)0-v=2a0L(1-sin30°2
解得v0=(3)平拋運(yùn)動(dòng)x=v0t
k-2
gL(k>2)
2k+1
1Lsin30°=gt2
2解得x=L則x圖1-3
A.t2時(shí)刻,小物塊離A處的距離達(dá)到最大B.t2時(shí)刻,小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大C.0~t2時(shí)間內(nèi),小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左D.0~t3時(shí)間內(nèi),小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用
16.C5[201*福建卷]B【解析】結(jié)合圖乙,在0~t1時(shí)間內(nèi),物體往左做勻減速直線運(yùn)動(dòng),t1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到最左邊,A錯(cuò);在t1~t2時(shí)間內(nèi),物體往右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),但由于速度小于傳送帶的速度,物體與傳送帶的相對(duì)位移仍在增大,t2時(shí)刻相對(duì)位移最大,B對(duì);0~t2時(shí)間內(nèi),物體相對(duì)傳送帶向左運(yùn)動(dòng),一直受到向右的滑動(dòng)摩擦力,f=μmg不變,但t2時(shí)刻以后物體相對(duì)傳送帶靜止,摩擦力為0,CD錯(cuò).
1.[201*福州模擬]手托著書使它做下述各種情況的運(yùn)動(dòng),那么,手對(duì)書的作用力最大的情況是()
A.向下做勻減速運(yùn)動(dòng)B.向上做勻減速運(yùn)動(dòng)C.向下做勻加速運(yùn)動(dòng)D.向上做勻速運(yùn)動(dòng)
1.A【解析】超重時(shí)手對(duì)書的作用力最大,向上做勻減速運(yùn)動(dòng)、向下做勻加速運(yùn)動(dòng)都是失重,向上做勻速運(yùn)動(dòng)是平衡狀態(tài),向下做勻減速運(yùn)動(dòng)是超重狀態(tài),所以A對(duì).
2.[201*濮陽一模]質(zhì)量m=1kg的物體在光滑平面上運(yùn)動(dòng),初速度大小為2m/s.在物體運(yùn)動(dòng)的直線上施以一個(gè)水平恒力,經(jīng)過t=1s,速度大小變?yōu)?m/s,則這個(gè)力的大小可能是()
A.2NB.4NC.6ND.8N
2.AC【解析】物體的加速度可能是2m/s,也可能是6m/s,根據(jù)牛頓第二定律,這個(gè)力的大小可能是2N,也可能是6N,所以答案是AC.
3.[201*德州模擬]如圖L2-2所示,木箱頂端固定一豎直放置的彈簧,彈簧下方有一物塊,木箱靜止時(shí)彈簧處于伸長狀態(tài)且物塊與箱底間有壓力.若在某段時(shí)間內(nèi),物塊對(duì)箱底剛好無壓力,則在此段時(shí)間內(nèi),木箱的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能為()
22圖L2-2
A.加速下降B.加速上升C.物塊處于失重狀態(tài)D.物塊處于超重狀態(tài)
3.AC【解析】木箱靜止時(shí)彈簧處于伸長狀態(tài)且物塊與箱底間有壓力,此時(shí)物塊在重力、彈簧彈力、木箱底對(duì)它向上的支持力作用下處于平衡狀態(tài).物塊對(duì)箱底剛好無壓力時(shí),重力、彈簧彈力不變,其合力豎直向下,所以系統(tǒng)的加速度向下,物塊處于失重狀態(tài),可能加速下降,故AC對(duì).
4.[201*泰安模擬]在光滑水平地面上,一物體靜止.現(xiàn)受到水平拉力F的作用,拉力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖L2-3所示.則()
圖L2-3
A.物體做往復(fù)運(yùn)動(dòng)B.0~4s內(nèi)物體的位移為零C.4s末物體的速度最大D.0~4s內(nèi)拉力對(duì)物體做功為零
4.D【解析】物體的運(yùn)動(dòng)是先加速后減速,2s末速度最大,4s末速度減到零,物體一直向同一方向運(yùn)動(dòng),0~2s內(nèi)和2~4s內(nèi)位移大小相等但拉力卻大小相等而方向相反,故0~4s內(nèi)拉力做功為零,所以答案選D.
5.[201*聊城模擬]在地面上將一金屬小球豎直向上拋出,上升一定高度后再落回原處,若不考慮空氣阻力,則如圖L2-4所示圖象能正確反映小球的速度、加速度、位移和動(dòng)能隨時(shí)間變化關(guān)系的是(取向上為正方向)()
ABCD
圖L2-4
5.A【解析】由于金屬小球的位移、動(dòng)能隨時(shí)間的變化都是非線性的,所以C、D均錯(cuò);豎直上拋運(yùn)動(dòng)中加速度不變,故B錯(cuò);豎直上拋的金屬小球速度先向上均勻減小,后又向下均勻增加,且整個(gè)過程中加速度不變,圖線斜率不變,所以A對(duì).
6.[201*濮陽一模]如圖L2-5所示,質(zhì)量分別為m、2m的球A、B由輕質(zhì)彈簧相連后再用細(xì)線懸掛在正在豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng)的電梯內(nèi),細(xì)線中的拉力為F,此時(shí)突然剪斷細(xì)線,在線斷的瞬間,彈簧的彈力的大小和小球A的加速度大小分別為()
圖L2-5
2F2FA.,+g33mF2FB.,+g33m2FF
C.,+g33mFF
D.,+g33m
6.A【解析】在線剪斷前,對(duì)A、B及彈簧整體:F-3mg=3ma,對(duì)B:F彈-2mg2F
,線剪斷后的瞬間,彈力不變,此時(shí)對(duì)A球來說,受到向下的重3
2F力和彈力,有:F彈+mg=maA,得:aA=+g,故A對(duì).
3m=2ma,由此得:F彈=
7.[201*鹽城模擬]在“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,有四位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖L2-6所示的四幅圖象,其中不能說明“質(zhì)量一定時(shí)加速度與合外力成正比”或“合外力一定時(shí)加速度與質(zhì)量成反比”的是()
ABCD
圖L2-6
7.BC【解析】A的圖線反映了加速度與合外力是正比例關(guān)系,能說明“質(zhì)量一定時(shí)加速度與合外力成正比”;B的圖線反映了在合外力較大些時(shí),加速度與合外力是非線性關(guān)系,所以B錯(cuò);C的圖線反映了加速度與質(zhì)量是非線性關(guān)系,但不能肯定合外力一定時(shí)加1
速度與質(zhì)量成反比,若要肯定這一點(diǎn),還需作出a-圖線,看是不是正比例圖線,所以C
m錯(cuò),D對(duì)
8.[201*溫州模擬]傳送機(jī)的皮帶與水平方向的夾角為α,如圖L2-7所示,將質(zhì)量為m的物體放在皮帶傳送機(jī)上,隨皮帶保持相對(duì)靜止一起向下以加速度a(a>gsinα)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則下列關(guān)于小物塊在運(yùn)動(dòng)過程的說法中正確的是()
圖L2-7
A.支持力與靜摩擦力的合力大小等于mgB.靜摩擦力對(duì)小物塊一定做正功C.靜摩擦力的大小可能等于mgsinαD.皮帶與滑塊的動(dòng)摩擦因數(shù)一定大于tanα
8.BC【解析】物體隨皮帶保持相對(duì)靜止一起向下做勻加速運(yùn)動(dòng),物體所受合外力不為零,所以支持力與靜摩擦力的合力大小不等于mg,故A錯(cuò);加速度a>gsinα,說明靜摩擦力沿傳送帶向下,而小物塊運(yùn)動(dòng)方向也向下,故靜摩擦力對(duì)小物塊一定做正功,B對(duì);由牛頓第二定律:mgsinα+f=ma,因?yàn)閍比gsinα大多少不知道,所以靜摩擦力的大小可能等于mgsinα,C對(duì);由以上分析可知,靜摩擦力f是有可能小于mgsinα的,由f=μFN=μmgcosα,因此說“皮帶與滑塊的動(dòng)摩擦因數(shù)一定大于tanα”是錯(cuò)的,D錯(cuò).
9.201*三明模擬201*年初,我國南方多次遭受嚴(yán)重的冰災(zāi),給交通運(yùn)輸帶來巨大的影響.已知汽車橡膠輪胎與普通路面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.7,與冰面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1.當(dāng)汽車以某一速度沿水平普通路面行駛時(shí),急剎車后(設(shè)車輪立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)),汽車要滑行14m才能停下.那么,在冰凍天氣,該汽車若以同樣速度在結(jié)了冰的水平路面上行駛,急剎車后汽車?yán)^續(xù)滑行的距離增大了多少?
9.【解析】設(shè)初速度為v0,當(dāng)汽車在水平普通路面上急剎車時(shí),μ1mg=ma1得a1=μ1g=7m/s2v0=2a1x1
得v0=2a1x1=14m/s
當(dāng)汽車在水平冰面上急剎車時(shí),μ2mg=ma2得a2=μ2g=1m/s2v20=2a2x2得x2=98m
因此,急剎車后汽車?yán)^續(xù)滑行的距離增大了Δx=x2-x1=84m
10.[201*濟(jì)寧模]擬如圖所示,質(zhì)量為80kg的物體放在安裝在小車上的水平磅秤上,小車在平行于斜面的拉力F作用下沿斜面無摩擦地向上運(yùn)動(dòng),現(xiàn)觀察到物體在磅秤上讀數(shù)為1000N.已知斜面傾角θ=30°,小車與磅秤的總質(zhì)量為20kg.
(1)拉力F為多少?
(2)物體對(duì)磅秤的靜摩擦力為多少?(3)若小車與斜面間有摩擦,動(dòng)摩擦因數(shù)為3
,斜面質(zhì)量為100kg,試求斜面對(duì)地面的3
2壓力和摩擦力分別為多少?(A一直靜止在地面上)
10.【解析】(1)選物體為研究對(duì)象,受力分析如圖所示:
將加速度a沿水平和豎直方向分解,則有:FN1-mg=masinθ解得a=5m/s
取小車、物體、磅秤這個(gè)整體為研究對(duì)象,受力分析如圖所示:
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