题目列表(包括答案和解析)
9.图示中a、b、c为三个物块,M、N为两根轻质弹簧,R为跨过光滑定滑轮的轻绳,它们接如图所示的装置连接并处于平衡状态[2002年高考·广东物理卷]( )
A.有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态
B.有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态
C.有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态
D.有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态
解析:轻绳只能提供拉力,故弹簧N不可能处于压缩状态,选项B错误;当N处于原长时轻绳对a的拉力为零,M一定处于压缩状态,选项C错误.
答案:AD
8.用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体,静止时弹簧的伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L.斜面倾角为30°,如图所示.则物体所受摩擦力[2008年高考·山东理综卷]( )
A.等于零
B.大小为 mg,方向沿斜面向下
C.大于为 mg,方向沿斜面向上
D.大小为mg,方向沿斜面向上
解析:竖直悬挂时,mg=k·Δx;当质量为2m放到斜面上时,2mgsin 30°=f+k·Δx,因两次长度一样,所以Δx也一样.解这两个方程可得,物体受到的摩擦力为零.选项A正确.
答案:A
7.在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态.现对B加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心,设墙对B的作用力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A的作用力为F3.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图甲所示,则在此过程中[2008年高考·天津理综卷]( )
A.F1保持不变,F3缓慢增大
B.F1缓慢增大,F3保持不变
C.F2缓慢增大,F3缓慢增大
D.F2缓慢增大,F3保持不变
解析:如图乙所示,力F产生了两个作用效果,一个是使B压紧竖直墙面的分力大小为F1,一个是压紧A的分力大小为F2.当力F缓慢增大时,合力的方向和两个分力的方向都没有发生变化,所以当合力增大时两个分力同时增大.用整体法进行分析,F3为地面对A的支持力和摩擦力的合力,与A的重力与F2的合力大小相等,方向相反,故选项C正确.
答案:C
6.用三根轻绳将质量为m的物块悬挂在空中,如图甲所示.已知ac和bc与竖直方向的夹角分别为30°和60°,则ac绳和bc绳中的拉力分别为[2004年高考·广东物理卷]( )
A.mg,mg B.mg,mg
C.mg,mg D.mg,mg
解析:取结点c为研究对象,如图所示,由平衡条件得:
Fd=mg
Fa=Fd·cos 30°=mg
Fb=Fd·cos 60°=mg.
答案:A
5.图中a、b是两个位于固定斜面上的正方形物块,它们的质量相等.F是沿水平方向作用于a上的外力.已知a、b的接触面,a、b与斜面的接触面都是光滑的.下列说法正确的是[2004年全国春季高考]( )
A.a、b一定沿斜面向上运动
B.a对b的作用力沿水平方向
C.a、b对斜面的正压力相等
D.a受到的合力沿水平方向的分力等于b受到的合力沿水平方向的分力
解析:a、b可能向上、向下或静止,选项A错误;a、b之间的作用力垂直接触面沿斜面方向,b对斜面的正压力的大小为mgcos θ,a对斜面正压力的大小为Fsin θ+mgcos θ,选项C错误;a、b两物体中的运动速度、加速度相等,故两物体受的合外力相等,F合=ma,合力沿水平方向的分力也相等,大小Fa=macos θ,选项D正确.
答案:D
4.如图甲所示,位于水平桌面上的物块P由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连,从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的.已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计.若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为[2006年高考·全国理综卷Ⅱ]( )
A.4μmg B.3μmg
C.2μmg D.μmg
解析:Q、P的受力情况分别如图乙、丙所示
其中f1′=f1=μmg,f2=μFN2=2μmg
由平衡条件FT=f1=μmg
F=FT+f1+f2=4μmg.
答案:A
3.如图所示,用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O,并用第三根细线连接A、B两小球,然后用某个力F作用在小球A上,使三根细线均处于直线状态,且OB细线恰好沿竖直方向,两小球均处于静止状态.则该力可能为图中的[2007年高考·上海物理卷]( )
A.F1 B.F2 C.F3 D.F4
解析:由平衡条件知,B球只受重力和OB绳拉力的作用,A、B之间细线无张力作用,再对A进行受力分析可知,作用在A球上的力可能是图中的F3或F2.
答案:BC
2.如图所示,P是位于水平的粗糙桌面上的物块.用跨过定滑轮的轻绳将P与小盘相连,小盘内有砝码,小盘与砝码的总质量为m.在P运动的过程中,若不计空气阻力,则关于P在水平方向受到的作用力与相应的施力物体,下列说法正确的是[2007年高考·海南物理卷]( )
A.拉力和摩擦力,施力物体是地球和桌面
B.拉力和摩擦力,施力物体是绳和桌面
C.重力mg和摩擦力,施力物体是地球和桌面
D.重力mg和摩擦力,施力物体是绳和桌面
解析:P在水平方向受拉力和滑动摩擦力的作用,拉力的受力物体是轻绳,摩擦力的施力物体是桌面.
答案:B
1.探究弹力和弹簧伸长的关系时,在弹性限度内,悬挂15 N的重物时,弹簧的长度为0.16 m;悬挂20 N的重物时,弹簧的长度为0.18 m,则弹簧的原长L原和劲度系数k分别为[2008年高考·广东理科基础卷]( )
A.L原=0.02 m k=500 N/m
B.L原=0.10 m k=500 N/m
C.L原=0.02 m k=250 N/m
D.L原=0.10 m k=250 N/m
解析:根据胡克定律可得k== N/m=250 N/m.由15=k(0.16-L原),解得L原=0.10 m,故选项D正确.
答案:D
13.(14分)一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ.初始时,传送带与煤块都是静止的.现让传送带以恒定的加速度a0开始运动,当其速度达到v0后,便以此速度做匀速运动.经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动.求此黑色痕迹的长度.
[2006年高考·全国理综卷Ⅱ]
解析:根据“传送带上有黑色痕迹”可知,煤块与传送带之间发生了相对滑动,煤块的加速度a小于传送带的加速度a0.根据牛顿运动定律,可得:
a=μg
设经历时间t,传送带由静止开始加速到速度等于v0,煤块则由静止加速到v,有:
v0=a0t
v=at
由于a<a0,故v<v0,煤块继续受到滑动摩擦力的作用.设再经过时间t′,煤块的速度由v增大到v0,有:
v0=v+at′
解得:t′=v0(-)
此后,煤块与传送带的运动速度相同,相对于传送带不再滑动,不再产生新的痕迹
设在煤块的速度从零增大到v0的整个过程中,传送带和煤块移动的距离分别为s0、s,有:
s0=a0t2+v0t′=+v(-)
s=
传送带上留下的黑色痕迹的长度l=s0-s
联立解得:l=.
答案:
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