【题目】如图所示,A、B两物体的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上.A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F,则( )
A. 当F<2μmg时,A、B都相对地面静止
B. 当F=μmg时,A的加速度为μg
C. 当F>3μmg时,A相对B滑动
D. 无论F为何值,B的加速度不会超过μg
【答案】BCD
【解析】试题分析:根据A、B之间的最大静摩擦力,隔离对B分析求出整体的临界加速度,通过牛顿第二定律求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力.然后通过整体法隔离法逐项分析.
解:A、设B对A的摩擦力为f1,A对B的摩擦力为f2,地面对B的摩擦力为f3,由牛顿第三定律可知f1与f2大小相等,方向相反,f1和f2的最大值均为2μmg,f3的最大值为μmg.故当0<F≤μmg时,A、B均保持静止;继续增大F,在一定范围内A、B将相对静止以共同的加速度开始运动,故A错误;
C、设当A、B恰好发生相对滑动时的拉力为F′,加速度为a′,则对A,有F′﹣2μmg=2ma′,对A、B整体,有F′﹣μmg=3ma′,解得F′=3μmg,故当μmg<F≤3μmg时,A相对于B静止,二者以共同的加速度开始运动;当F>3μmg时,A相对于B滑动.C正确.
B、当F=μmg时,A、B以共同的加速度开始运动,将A、B看作整体,由牛顿第二定律有F﹣μmg=3ma,解得a=,B正确.
D、对B来说,其所受合力的最大值Fm=2μmg﹣μmg=μmg,即B的加速度不会超过μg,D正确.
因选不正确的,故选:A
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【题目】如图所示,质量m=50 kg的运动员(可视为质点)在河岸上A点紧握一根长L=5.0 m的不可伸长的轻绳,轻绳另一端系在距离水面高H=10.0 m的O点,此时轻绳与竖直方向的夹角为θ=37°,C点是位于O点正下方水面上的一点,距离C点x=4.8 m处的D点有一只救生圈,O、A、C、D各点均在同一竖直面内。(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2)
(1)若运动员抓紧绳端点,从台阶上A点沿垂直于轻绳斜向下以一定初速度v0跃出,当摆到O点正下方的B点时松开手,最终恰能落在救生圈内。运动员从台阶上A点跃出时的动能Ek;
(2)若初速度v0不一定,且使运动员最终仍能落在救生圈内,则救生圈离C点距离x将随运动员离开A点时初速度v0的变化而变化,试求v0-x的关系式。
(3)若绳子能承受的最大拉力为人重力的5倍,求运动员在水面落点和台阶上A点水平距离的范围。
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【题目】用如图甲所示的实验装置来探究加速度与力的关系,为消除摩擦力的影响,实验前必须平衡摩擦力
(1)某同学平衡摩擦力时是这样操作的:将小车静止地放在水平木板上,把木板不带滑轮的一端慢慢垫高,如图乙,直到小车由静止开始沿木板向下滑动为止.请问这位同学的操作是否正确________(请答“正确”或“不正确”)
(2)如果这位同学先如(1)中的操作,然后不断改变对小车的拉力F,他得到M(小车质量)保持不变情况下的a-F图线是图中的________(将选项代号的字母填在横线上)
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【题目】直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示。设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态。在箱子下落过程中,下列说法正确的是( )
A. 箱内物体对箱子底部始终没有压力
B. 箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大
C. 箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大
D. 若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”
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【题目】如图所示,在动摩擦因数μ=0. 2的水平面上有一个质量m = 1kg的小球,小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连,此时小球处于静止状态,且水平面对小球的 弹力恰好为零。在剪断轻绳的瞬间(g取10m/s2.下列说法中正确的是
A. 小球受力个数不变
B. 小球立即向左运动,且a=8 m/s2
C. 小球立即向左运动,且a=10m/s2
D. 苦剪断的是弹簧,则剪断瞬间小球加速度的大小a=10m/s2
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【题目】质量为2m的物体A和质量为m的物体B相互接触在水平面上,如图所示。若对A施加水平推力F,使两物体沿水平方向做匀加速直线运动,下列说法正确的是()
A. 若水平面光滑,物体A的加速度为
B. 若水平面光滑,物体A对B的作用力为
C. 若物体A与地面无摩擦,B与地面的动摩擦因数为μ,则物体B的加速度为
D. 若物体A与地面无摩擦,B与地面的动摩擦因数为μ,则物体A对B的作用力大小为
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【题目】利用如图所示的装置可以“测定滑块与桌面间的动摩擦因数”和“验证碰撞中的动量守恒”,竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与水平桌面相切,先将小滑块从圆弧轨道的最高点无初速度释放,测量出小滑块在水平桌面滑行的距离(图甲);然后将小滑块放在圆弧轨道的最低点,再将从圆弧轨道的最高点无初速度释放, 与碰撞后结合为一个整体,测量出整体沿桌面滑动的距离 (图乙),圆弧轨道的半径为, 和完全相同,重力加速度为。
(1)小滑块运动到圆弧轨道最低点时的速度__________(用和表示)。
(2)小滑块与桌面间的动摩擦因数=__________(用和表示)。
(3)若和的比值=____________,则验证了和碰撞过程中动量守恒。
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【题目】竖直平面内水平弹簧连接一个套在斜杆上的小球,小球无初速度释放,当小球距离0点最近时恰好为弹簧原长,当小球运动到0点正下方时,速度恰好减小为零,忽咯一切摩擦,弹簧始终在弹性限度之内,已知竖直虚线与斜杆夹角为30。,下列说法错误的是
A. 弹簧的弹性势能先减小后增大
B. 小球在最高点时的机械能大于在最低点时的机械能
C. 小球在弹簧与斜杆垂直时速度最大
D. 重力的功率先增大后减小
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【题目】在研究小车速度随时间变化关系的实验中,让小车在橡皮筋的作用下从静止弹出,打点计时器在与小车连接的纸带上打出一系列的点.从纸带上的A点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图所示.已知打点计时器电源的频率为50 Hz,通过分析纸带数据可判断:
(1)小车速度的变化情况是________,小车运动的最大速度在________(填表示计数点的字母)两个相邻的计数点之间;
(2)电火花计时器是使用__________电源的_________仪器,它的工作电压为______V,每隔__________s打一点。
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