题目列表(包括答案和解析)
8.(2009·扬州模拟)一个研究性学习小组设计了一个竖直加速度器,如图所示.把轻弹簧上端用胶带固定在一块纸板上,让其自然下垂,在弹簧末端处的纸板上刻上水平线A.现把垫圈用胶带固定在弹簧的下端,在垫圈自由垂直下处刻上水平线B,在B的下方刻一水平线C,使AB间距等于BC间距.假定当地重力加速度g=10m/s2,当加速度器在竖直方向运动时,若弹簧末端的垫圈 ( )
A.在A处,则表示此时的加速度为零
B.在A处,则表示此时的加速度大小为g,且方向向下
C.在C处,则质量为50g的垫圈对弹簧的拉力为1N
D.在BC之间某处,则此时加速度器一定是在加速上升
[答案] BC
[解析] 设AB=BC=x,由题意知,mg=kx,在A处mg=maA,aA=g,方向竖直向下,B正确;在C处,2kx-mg=maC,aC=g,方向竖直向上,此时弹力F=2kx=2mg=1N,C正确;在BC之间弹力F大于mg,加速度方向竖直向上,但加速度器不一定在加速上升,也可能减速下降,故D错误.
7.(2010·潍坊)如图所示,重为G1的物体A在大小为F水平向左的恒力作用下,静止在倾角为α的光滑斜面上.现将重为G2的小物体B轻放在A上,则 ( )
A.A仍静止
B.A将加速下滑
C.斜面对A的弹力不变
D.B对A的压力大小等于G2
[答案] B
[解析] 对A物体受力分析如图,由题意知物体A受力平衡,则有
mAgsinα=Fcosα
FN=mAgcosα+Fsinα
当将B物体放在A物体上时
则有(mA+mB)gsinα>Fcosα
所以A将加速下滑,A错B对
B物体失重,所以B对A的压力小于G,D错,而FN=(mA+mB)gcosα+Fsinα增大,C错,正确答案B.
6.(2009·莆田模拟)如图所示,传送带的水平部分长为L,传动速率为v,在其左端无初速释放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左端运动到右端的时间不可能是 ( )
A.+ B.
C. D.
[答案] B
[解析] 因木块运动到右端的过程不同,对应的时间也不同,若一直匀加速至右端,则L=μgt2,得:t=,C正确;若一直加速到右端时的速度恰好与带速v相等,则L=t,有:t=,D正确;若先匀加速到带速v,再匀速到右端,则+v=L,有:t=+,A正确,木块不可能一直匀速至右端,B错误.
5.(2009·江苏南师附中模拟)物体A、B、C均静止在同一水平面上,它们的质量分别为mA、mB、mC,与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC,用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C,所得加速度a与拉力F的关系如图所示,A、B两直线平行,则以下关系正确的是 ( )
A.mA<mB<mC B.mA=mB<mC
C.μA=μB=μC D.μA<μB=μC
[答案] BD
[解析] 根据牛顿第二定律,F-μmg=ma,解得a=-μg,则图象斜率为,故mA=mB<mC,B正确.而当F=0时,a=-μg,故μA<μB=μC,D正确.
4.(2009·山东)某物体做直线运动的v-t图象如图甲所示,据此判断图乙(F表示物体所受合力,x表示物体的位移)四个选项中正确的是 ( )
[答案] B
[解析] 本题考查v-t图象、位移图象,
由v-t图像可看出0-2s内物体做匀加速直线运动
2s-4s内做匀减速运动,4s-6s内做反向加速运动,
由此可判定B正确,A、C、D错误,正确答案B.
3.如图所示,质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑的水平面上,如果它们分别受到水平推力F1和F2作用,且F1>F2,则1施于2的作用力大小为 ( )
A.F1 B.F1-F2
C.(F1-F2) D.(F1+F2)
[答案] D
[解析] 设每个物体的质量为m,因为F1>F2,物体1和2一起以相同的加速度a向右做匀加速直线运动,将1和2作为一个整体,根据牛顿第二定律,有:
F1-F2=2ma,∴a=.
要求1施于2的作用力FN,应将1和2隔离,以物体2为研究对象,则:
FN-F2=ma,∴FN=F2+ma=(F1+F2).
2.(2009·江苏苏州中学月考)小孩从滑梯上滑下的运动可看作匀加速直线运动.质量为M的小孩单独从滑梯上滑下,加速度为a1;该小孩抱着一只质量为m的小狗再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触),加速度为a2则a1和a2的关系为 ( )
A.a1=a2 B.a1=a2
C.a1=a2 D.a1=a2
[答案] D
[解析] 设小孩与滑梯间动摩擦因数为μ,小孩从滑梯上滑下,受重力G、支持力FN和滑动摩擦力Ff.如图所示,由牛顿第二定律,Mgsinα-μMgcosα=Ma1,a1=gsinα-μgcosα;当小孩抱着一只质量为m的小狗再从滑梯上滑下时,满足:(M+m)gsinα-μ(M+m)gcosα=(M+m)a2,得a2=gsinα-μgcosα,可见,a1=a2,D正确.
1.(2009·四川成都诊断性检测)一个质量为1kg、初速度不为零的物体,在光滑水平面上受到大小分别为1N、3N和5N的三个水平方向的共点力作用,则该物体 ( )
A.可能做匀速直线运动
B.可能做匀减速直线运动
C.不可能做匀变速曲线运动
D.加速度的大小不可能是2m/s2
[答案] B
[解析] 1N、3N和5N三个力的合力在1N到9N范围内变化,合力不可能为零,物体不会平衡,A不正确.如果合力方向与初速度方向相反,物体做匀减速直线运动,B正确.如果合力方向与初速度方向不在同一直线上,物体做匀变速曲线运动,C不正确.当合力为2N时,物体的加速度为2m/s2,D不正确.
13.如图所示,有一块木板静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量M=4kg,长L=1.4m,木板右端放着一个小滑块.小滑块质量为m=1kg,其尺寸远小于L.小滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.4,g=10m/s2.
(1)现用恒力F作用于木板M上,为使m能从M上滑落,F的大小范围是多少?
(2)其他条件不变,若恒力F=22.8N且始终作用于M上,最终使m能从M上滑落,m在M上滑动的时间是多少?
[答案] (1)F>20N (2)2s
[解析] (1)小滑块与木块间的滑动摩擦力
Fμ=μFN=μmg.
小滑块在滑动摩擦力Fμ作用下向右做匀加速运动的加速度
a1==μg=4m/s2.
木板在拉力F和滑动摩擦力Fμ作用下向右做匀加速运动的加速度a2=,
使m能从A上滑落的条件为a2>a1,
即>,
解得F>μ(M+m)g=20N.
(2)设m在M上面滑行的时间为t,恒力F=22.8N,木板的加速度a2==4.7m/s2,小滑块在时间t内运动位移s1=a1t2,木板在时间t内运动的位移s2=a2t2,又s2-s1=L,解得t=2s.
12.如图质量为m的机车头拖着质量均为m的n节车厢在平直轨道上以速度v匀速行驶,设机车头和各节车厢受到的阻力均为f,行驶中后面有一节车厢脱落,待脱落车厢停止运动时后面又有一节车厢脱落,各节车厢按此方式依次脱落,整个过程中机车头的牵引力保持不变,问:
(1)最后面一节车厢脱落后,机车头和剩下的车厢的加速度是多大?
(2)最后面一节车厢脱落后,当它停止运动时,机车头和剩下的车厢的速度是多大?
(3)全部车厢脱落并停止运动时,机车头的速度是多大?
[答案] (1) (2) (3)
[解析] (1)脱落最后一节后,机车头和剩下的车厢合力为f
f=(n+1-1)ma1
a1=
(2)设最后车厢脱落到停止的时间为t1,则0=v-at1
a=,t1==
对车头和剩下的车厢v1=v+a1t1=v+×=
(3)同理:v2=v1+a2t2=v1+×=
vn=v(n-1)+antn=v(n-1)+·=
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