题目列表(包括答案和解析)
24.(全国卷1)(15分)汽车由静止开始在平直的公路上行驶,0 ~60s内汽车的加速度随时间变化的图线如图所示。
⑴画出汽车在0~60s内的v-t图线;
⑵求在这60s内汽车行驶的路程。
[答案]⑴速度图像如图。⑵900m
[解析]由加速度图像可知前10s汽车匀加速,后20s汽车匀减速恰好停止,因为图像的面积表示速度的变化,此两段的面积相等。最大速度为20m/s。所以速度图像为图。然后利用速度图像的面积求出位移。
⑵汽车运动的面积为匀加速、匀速、匀减速三段的位移之和。
m。
20.(四川卷)如图所示,电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上,两相同的金
属导体棒a、b垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好,匀强磁场垂直穿过导轨平面。现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点,使其向上运动。若b始终保持静止,则它所受摩擦力可能
A.变为0 B.先减小后不变
C.等于F D.先增大再减小
答案:AB
[解析]对a棒所受合力为Fa=F-Ff-mgsin-BIl说明a做加速度减小的加速运动,当加速度为0后匀速运动,所以a所受安培力先增大后不变。
如果F=Ff+2mgsin,则最大安培力为mgsin,则b所受摩擦力最后为0,A正确。
如果F<Ff+2mgsin,则最大安培力小于mgsin,则b所受摩擦力一直减小最后不变,B正确。
如果Ff+3mgsin>F>Ff+2mgsin,则最大安培力大于mgsin小于2mgsin,则b所受摩擦力先减小后增大最后不变。
可以看出b所受摩擦力先变化后不变,CD错误。
19.(安徽卷)L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图所示。若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力。则木板P 的受力个数为
A. 3 B.4 C.5 D.6
答案:C
解析:P、Q一起沿斜面匀速下滑时,由于木板P上表面光滑,滑块Q受到重力、P的支持力和弹簧沿斜面向上的弹力。木板P受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、Q的压力和弹簧沿斜面向下的弹力,所以选项C正确。
23.(浙江卷) (20分)如图所示,一矩形轻质柔软反射膜可绕过O点垂直纸面的水平轴转动,其在纸面上的长度为L1,垂直的为L2。在膜的下端(图中A处)挂有一科行于转轴,质量为m,长为L3的导体棒使膜*成平面。在膜下方水平放置一足够大的太阳能光电池板,能接收到经反射膜反射到光电池板上的所有光能,并将沟通转化成电能。光电池板可等效为一个一电池,输出电压恒定为U;输出电流正比于光电池板接收到的光能(设垂直于入身光单位面积上的光功率保持恒定)。导体棒处在方向竖直向上的匀强磁场B中,并与光电池构成回路,流经导体棒的电流垂直纸面向外(注:光电池与导体棒直接相连,连接导线未画出)。
(1)再有一束平等光水平入射,当反射膜与竖直方向成=60时,导体棒牌受力平衡状态,求此时电流强度的大小和光电池的输出功率。
(2)当变成45时,通过调整电路使导体棒保持平衡,光电池除维持导体棒国学平衡外,不能输出多少额外电功率?
解析:
(1)导体棒所受安培力 ①
导体棒有静力平衡关系 ②
解得 ③
所以当=60°时,
光电池输出功率为
(2)当时,根据③式可知维持静力平衡需要的电流为
根据几何关系可知
可得
25.(重庆卷)(19分)某兴趣小组用如题25所示的装置进行实验研究。他们在水平桌面上固定一内径为d的圆柱形玻璃杯,杯口上放置一直径为d,质量为m的匀质薄原板,板上放一质量为2m的小物体。板中心、物块均在杯的轴线上,物块与板间动摩擦因数为,不计板与杯口之间的摩擦力,重力加速度为g,不考虑板翻转。
(1)对板施加指向圆心的水平外力,设物块与板间最大静摩擦力为,若物块能在板上滑动,求应满足的条件。
(2)如果对板施加的指向圆心的水平外力是作用时间极短的较大冲击力,冲量为,
①应满足什么条件才能使物块从板上掉下?
②物块从开始运动到掉下时的位移为多少?
③根据与的关系式说明要使更小,冲量应如何改变。
解析:
(1)设圆板与物块相对静止时,它们之间的静摩擦力为f。共同加速度为a
由牛顿运动定律,有
对物块 f=2ma 对圆板 F-f=ma
两物相对静止,有 f≤
得 F≤fmax
相对滑动的条件F>fmax
(2)设冲击刚结束时圆板获得的速度大小为,物块掉下时,圆板和物块速度大小分别为和。
由动量定理,有
由动能定理,有
对圆板
对物块
由动量守恒定律,有
要使物块落下,必须>
由以上各式得
>
s=
分子有理化得
s=
根据上式结果知:I越大,s越小。
17.AC[解析]整体法,分析受力,选AC.
本题考查受力分析,力的平衡。难度:易。
17.(山东卷)如图所示,质量分别为、的两个物体通过轻弹簧连接,在力的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(在地面,在空中),力与水平方向成角。则所受支持力N和摩擦力正确的是
A.
B.
C.
D.
16.(山东卷)如图甲所示,物体沿斜面由静止滑下,在水平面上滑行一段距离后停止,物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同,斜面与水平面平滑连接。图乙中、、和分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程。图乙中正确的是
答案:C
解析:在斜面上,;在水平面上,。
本题考查力、速度、加速度、位移、图象。
难度:易。
20.(广东卷)下列关于力的说法正确的是
A.作用力和反作用力作用在同一物体上
B.太阳系中的行星均受到太阳的引力作用
C 运行的人造地球卫星所受引力的方向不变
D.伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因
答案:BD
解析:A.作用力和反作用力受力物体不同,要明确和一对平衡力区别,不要混淆;
C.人造地球卫星绕地做匀速圆周运动有万有引力提供向心力,因而方向始终指向地心一直在变,选BD。
13.(广东卷) 图2为节日里悬挂灯笼的一种方式,A、B点等高,O为结点,轻绳AO、BO长度相等,拉力分别为FA 、FB,灯笼受到的重力为 G.下列表述正确的是
A.FA一定小于G
B.FA与FB大小相等
C.FA与FB是一对平衡力
D.FA与FB大小之和等于G
答案:B
解析:三力平衡问题,用正交分解法,设∠AOB=2θ,O点受到FA、FB、F三力作用,其中F=G,建立如图所示的坐标系,列平衡方程得:
解出: 当θ=1200时:;当θ<1200时:;当θ>1200时:故选B。
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