题目列表(包括答案和解析)
5.(2009·全国卷Ⅱ)两物体甲和乙在同一直线上运动,它们
在0-0.4 s时间内的v-t图象如图6所示.若仅在两物
体之间存在相互作用,则物体甲与乙的质量之比和图中
时间t1分别为 ( ) 图6
A.和0.30 s B.3和0.30 s C.和0.28 s D.3和0.28 s
解析:根据图线特点知甲做匀加速直线运动,乙做匀减速直线运动,根据a=得3a甲=a乙,根据牛顿第二、第三定律有=,得=3.
再由图线乙有=,所以t1=0.3 s,B正确.
答案:B
4.(2010·南通调研)如图4所示,质量为M的长平板车放在光滑的倾
角为α的斜面上,车上站着一质量为m的人,若要平板车静止在
斜面上,车上的人必须 ( )
A.匀速向下奔跑图4
B.以加速度a=gsinα向下加速奔跑
C.以加速度a=(1+)gsinα向下加速奔跑
D.以加速度a=(1+)gsinα向上加速奔跑
解析:以车为研究对象,在平行于斜面方向和垂直于斜面方向建立
坐
标系,如图所示.因为车静止不动,即两个方向上合力都为零, x
方向:Ff-Mgsinα=0,所以摩擦力(人对车)沿斜面向上,大小等于
Mgsinα,故人受车的作用力沿斜面向下.
以人为研究对象受力分析如图所示.
则有Ff′+mgsinα=ma
Ff=Ff′
所以a=(1+)gsinα,
故C正确.
答案:C
3.如图3所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个
物体,A、B间的最大静摩擦力为μmg,现用水平拉力F拉B,使
A、B以同一加速度运动,则拉力F的最大值为 ( ) 图3
A.μmg B.2μmg C.3μmg D.4μmg
解析:当A、B之间恰好不发生相对滑动时力F最大,此时,对于A物体所受的合外力为μmg
由牛顿第二定律知aA==μg
对于A、B整体,加速度a=aA=μg
由牛顿第二定律得F=3ma=3μmg.C项正确.
答案:C
2.(2010·郑州实验中学模拟)如图2甲所示,在粗糙的水平面上,质量分别为m和M(m∶M=1∶2)的物块A、B用轻弹簧相连,两物块与水平面间的动摩擦因数相同.当用水平力F作用于B上且两物块共同向右加速运动时,弹簧的伸长量为x1.当用同样大小的力F竖直加速提升两物块时(如图乙所示),弹簧的伸长量为x2,则x1∶x2等于( )
图2
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.2∶3
解析:水平放置时,F-μ(m+M)g=(M+m)a1,kx1-μmg=ma1,可得x1=;竖直放置时:F-(m+M)g=(M+m)a2,kx2-mg=ma2,x2=,故x1∶x2=1∶1,A正确.
答案:A
1.(2009·安徽高考)为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯.无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转.一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图1所示.那么下列说法中正确的是 ( )
图1
A.顾客始终受到三个力的作用
B.顾客始终处于超重状态
C.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下
D.顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方,再竖直向下
解析:人加速运动时,受重力、支持力和水平向右的静摩擦力作用,扶梯对人的作用力指向右上方,人对扶梯的作用力指向左下方;当人匀速运动时,人只受重力和竖直向上的支持力作用,所以仅C项正确.
答案:C
12.(15分)如图8所示,在台秤上放半杯水,台秤示数为G′=50 N,
另用挂在支架上的弹簧测力计悬挂边长a=10 cm的正方体金属
块,金属块的密度ρ=3×103 kg/m3,当把弹簧测力计下的金属块
平稳地浸入水深b=4 cm时,弹簧测力计和台秤的示数分别为多
少?(水的密度是ρ水=103 kg/m3,g取10 m/s2) 图8
解析:金属块的重力为:
G金=ρga3=3×103×10×0.13 N=30 N
金属块所受水的浮力为
F浮=ρ水ga2b=103×10×0.12×0.04 N=4 N
弹簧测力计的示数为FT=G金-F浮=26 N
台秤的示数为FN=G′+F浮=54 N
答案:26 N 54 N
11.(15分)如图7所示,轻质弹簧上端拴一质量为m的小球,平衡时弹簧
的压缩量为x,在某次振动过程中,当小球运动到最低点时,弹簧的压
缩量为2x,试求此时小球的加速度和弹簧对地面的压力.
解析:平衡时有:mg=kx, 图7
在最低点,取向上为正方向,有:
2kx-mg=ma
解得:a=g
弹簧对地面的压力等于其弹力,故FN=2kx=2mg.
答案:g,方向竖直向上 2mg,方向竖直向下
10.2008年9月25日地处西北戈壁荒滩的酒泉卫星发射中心,“长征”号火箭第109次发射,将“神舟”七号载人航天飞船发射到太空,并成功完成了中国宇航员第一次太空行走.下面关于飞船与火箭起飞的情形,叙述正确的是 ( )
A.火箭尾部向下喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向上的推力
B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力
C.火箭飞出大气层后,由于没有空气,火箭虽然向下喷气,但也无法获得前进的动力
D.飞船进入运行轨道之后,与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力
解析:火箭升空时,其尾部向下喷气,火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体,火箭向下喷气时,喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力,即为火箭上升的推力,此动力并不是由周围的空气对火箭的反作用力提供的,因而与是否飞出大气层,是否在空气中飞行无关,因而B、C选项错误,A项正确;当飞船进入轨道后,飞船与地球之间依然存在着相互吸引力,即地球吸引飞船,飞船也吸引地球,这是一对作用力和反作用力,故D项正确.
答案:AD
9.物体静止在斜面上,如图6所示,下列说法正确的是 ( )
A.物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力
B.物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反
作用力 图6
C.物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力
D.物体所受重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力
解析:作用力与反作用力作用在不同的物体上,平衡力作用在同一物体上,故A项错误,B、C两项正确.物体的分力和合力应是针对同一物体,效果相同,故D项错.
答案:BC
8.在都灵冬奥会上,张丹和张昊一起以完美的表演赢得了双人滑
冰比赛的银牌.在滑冰表演刚开始时他们静止不动,随着优美
的音乐响起在相互猛推一下之后他们分别向相反方向运动.假
定两人与冰面间的动摩擦因数相同.已知张丹在冰上滑行的距
离比张昊远,这是由于 ( )
A.在推的过程中,张丹推张昊的力小于张昊推张丹的力
B.在推的过程中,张丹推张昊的时间等于张昊推张丹的时间 图5
C.在刚分开时,张丹的初速度大于张昊的初速度
D.在刚分开时,张丹的加速度小于张昊的加速度
解析:根据牛顿第三定律,在推的过程中,作用力和反作用力是等大、反向、共线的,它们总是同时产生、同时消失、同时变化的,所以推力相等,作用时间相同.由于两人和冰面的动摩擦因数相同,根据牛顿第二定律求得两人的加速度相同(均为μg),由运动学公式v2=2ax可知,加速度相同,张丹在冰上滑行的距离比张昊远,说明在刚分开时,张丹的初速度大于张昊的初速度,故选B、C.
答案:BC
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