题目列表(包括答案和解析)
9.如图1-2-15甲所示,A、B两物体叠放在光滑水平面上,对物体A施加一水平力F,F-t图象如图1-2-15乙所示,两物体在力F作用下由静止开始运动,且始终相对静止,规定水平向右为正方向,则下列说法正确的是( )
图1-2-15
A.两物体在4 s时改变运动方向
B.在1 s-3 s时间内两物体间摩擦力为零
C.6 s时两物体的速度为零
D.B物体所受的摩擦力方向始终与力F的方向相同
解析:两物体在0-1 s内,做加速度增大的变加速运动,在1 s-3 s内,做匀加速运动,在3 s-4 s内,做加速度增大的变加速运动,在4 s-6 s内,做加速度减小的变加速运动,故两物体一直向一个方向运动,A、C错误,D正确.1 s-3 s时间内两物体做匀加速运动,对B进行受力分析可知两物体间的摩擦力不为零,B错误.
答案:D
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上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力与滑动摩擦
力大小视为相等.从t=0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈
周期性变化的水平拉力F的作用,F随时间t的变化规律如图1-2-16所示.重力加速
度g取10 m/s2,则物体在t=0至t=12 s这段时间的位移大小为( )
A.18 m B.54 m C.72 m D.198 m
解析:物体与地面间最大静摩擦力Ff=μmg=0.2×2×10 N=4 N.由
题给F-t图象知0-3 s内,F=4 N,说明物体在这段时间内保持静止不
动.3-6 s内,F=8 N,说明物体做匀加速运动,加速度a==2 m/s2.6 s
末物体的速度v=at=2×3=6(m/s),在6-9 s内物体以6 m/s的速度做匀速运动.9-12 s内又
以2 m/s2的加速度做匀加速运动,作v-t图象如图.故0-12 s内的位移x=×2+6×
6=54(m).
答案:B
8.(2010·广东惠州调研)让小球分别沿倾角不同的光滑斜面从静止开始滚下,正确的结论有( )
A.倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间成正比
B.倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间成正比
C.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关
D.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关
解析:设斜面倾角为θ,长度为L,小球沿光滑斜面下滑的加速度为a,根据牛顿第二定律有:mgsin θ=ma⇒a=gsin θ,小球沿斜面做匀加速直线运动,所以小球的位移x=gsin θ·t2,即位移与时间的平方成正比,A错误;小球在斜面上的速度v=gsin θ·t,即速度与时间成正比,B正确;小球从顶端滑到底端的速度为v,由运动学公式有:v2=2gsin θ·L,C错误;L=gsin θ·t2,所以时间与倾角有关,D错误.
答案:B
7.图1-2-13是某景点的山坡滑道图片,为了探究滑行者在滑道直线部分AE滑行的时间.技术人员通过测量绘制出如图1-2-14所示的示意图.AC是滑道的竖直高度,D点是AC竖直线上的一点,且有AD=DE=10 m,滑道AE可视为光滑,滑行者从坡顶A点由静止开始沿滑道AE向下做直线滑动,g取10 m/s2,则滑行者在滑道AE上滑行的时间为( )
图1-2-13 图1-2-14
A. s B.2 s C. s D.2 s
解析:AE两点在以D为圆心、半径为R=10 m的圆上,在AE上的滑行时间与沿AD所在的直径自由下落的时间相同,t= =2 s,选B.
答案:B
6. (2010·上海单科,18)如图为质量相等的两个质点A、B在同一直线上
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A.在t时刻两个质点在同一位置
B.在t时刻两个质点速度相等
C.在0-t时间内质点B比质点A位移大
D.在0-t时间内合外力对两个质点做功相等
解析:根据v-t图的意义可知t时刻A、B两质点的速度相等,B项正确.再结合动能定理可知D项正确.v-t图中的面积表示对应时间内的位移,由图可知0-t时间内质点B比质点A的位移大,C项正确.由于两质点的初始位置不确定,故不能确定t时刻两质点的位置,故A选项错误.
答案:BCD
5.如图1-2-11所示,质量为m、带电荷量为+q的滑块,沿绝缘斜面匀速下滑,当滑块滑至竖直向下的匀强电场区域时,滑块的运动状态为(已知qE<mg)( )
A.继续匀速下滑
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C.将减速下滑
D.上述三种情况都有可能发生
解析:滑块进入电场前,沿绝缘斜面匀速下滑,受力情况满足mgsin θ=μmgcos θ,进入电场后(mg+qE)sin θ=μ(mg+qE)·cos θ,仍满足平衡条件,故滑块将继续匀速下滑.
答案:A
4.(2010·北京东城区检测)如图1-2-10所示,在光滑水平面上运动的物体,刚好能越过一个倾角为α的固定在水平面上的光滑斜面做自由落体运动,落地时的速度为v,不考虑空气阻力及小球滚上斜面瞬间的能量损失,下列说法正确的是( )
A.小球冲上斜面前在水平面上的速度应大于v
B.小球在斜面上运动的时间为
C.斜面的长度为
D.小球在斜面上运动的加速度大于gsin α
解析:由题意可知,小球运动到斜面最顶端的速度恰好为0,小球上升过程中做匀减速运动,加速度为gsin α,D错误.小球滚上斜面到自由落体落地的过程中只有重力做功,机械能守恒,故小球冲上斜面前在水平面上的速度应等于v,A错误;小球在斜面上运动的时间为t=,B正确;斜面的长度为x=,C正确.
答案:BC
3.某同学在学习了动力学知识后,绘出了一个沿直线运动的物体的加速度a、速度v、位移x随时间变化的图象如图所示,若该物体在t=0时刻,初速度均为零,则下列图象中表示该物体沿单一方向运动的图象是( )
解析:A项位移正负交替,说明物体做往复运动,B项物体先做匀加速运动,再做匀减速运动,然后做反向匀加速运动,再做反向匀减速运动,周而复始;C项表示物体先做匀加速运动,再做匀减速运动,循环下去,物体始终单向运动,C正确,D项从面积判断物体速度有负值出现,不是单向运动.
答案:C
图1-2-10
2.下列所给的质点位移图象和速度图象中能反映运动质点回到初始位置的是( )
解析:在位移图象中,初、末位置的坐标相同表示质点能回到初始位置,故A正确,C错误;在速度图象中,正向位移和负向位移的大小相等表示质点能回到初始位置,故B错误,D正确.
答案:AD
1.有一列火车正在做匀加速直线运动,从某时刻开始计时,第1分钟内,发现火车前进了180 m.第6分钟内发现火车前进了360 m,则火车的加速度为( )
A.0.01 m/s2 B.0.05 m/s2 C.36 m/s2 D.180 m/s2
答案:A
12.(2010·天津模拟)在图3-1-23甲中,带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后,从G点垂直于MN进入偏转磁场,该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B,带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片上的H点,如图甲所示,测得G、H间的距离为d,粒子的重力可忽略不计.
图3-1-23
(1)设粒子的电荷量为q,质量为m,求该粒子的比荷;
(2)若偏转磁场的区域为圆形,且与MN相切于G点,如图3-1-23乙所示,其他条件不变.要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上(MN足够长),求磁场区域的半径应满足的条件.
解析:(1)带电粒子经过电场加速,进入偏转磁场时速度为v,由动能定理
qU=mv2 ①
进入磁场后带电粒子做匀速圆周运动,轨道半径为r,
qvB=m ②
打到H点有r= ③
由①②③得=.
(2)要保证所有带电粒子都不能打到MN边界上,带电粒子在磁场中运动偏角小于90°,临界状态为90°.
如图所示,磁场区半径R=r=
所以磁场区域半径满足
R≤.
答案:(1) (2)R≤
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