题目列表(包括答案和解析)
7.先后用相同材料制成的橡皮条彼此平行地沿水平方向拉同一质量为m的物块,且每次使橡皮条的伸长量均相同,物块m在橡皮条的拉力作用下所产生的加速度a与所拉橡皮条的数目n的关系如图所示.若更换物块所在水平面的材料,再重复这个实验,则图中直线与横轴间的夹角θ将 ( )
A.变大 B.不变
C.变小 D.与水平面的材料有关
[解析] 设一根橡皮条的拉力为F,有:nF-μmg=ma,得:a=n-μg,可见更换材料,只是改变了物体与水平面之间的摩擦因数大小,并不影响θ角的大小.
[答案] B
6.(·漳州模拟)如图所示,物体A放在固定的斜面B上,在A上施加一个竖直向下的恒力F,下列说法中正确的是( )
A.若A原来是静止的,则施加力F后,A将加速下滑
B.若A原来是静止的,则施加力F后,A仍保持静止
C.若A原来是加速下滑的,则施加力F后,A的加速度不变
D.若A原来是加速下滑的,则施加力F后,A的加速度将增大
[解析] 若A原来静止,则满足mgsinα≤μmgcosα=Ffm,当加上F时,同样满足(F+mg)sinα≤μ(mg+F)cosα,故A错B对.
若A原来加速下滑,则mgsinα>μmgcosα
加上F后,同理有Fsinα>μFcosα
即物体所受合力变大,故A加速度变大,故C错D对,故选B、D.
[答案] BD
5.原来静止的物体受到外力F的作用,右图所示为力F随时间变化的图线,则与F-t图象对应的v-t图象是下图中的 ( )
[解析] 由F-t图象可知,在0-t内物体的加速度a1=,做匀加速直线运动;在t-2t内物体的加速度a2=,但方向与a1反向,做匀减速运动,故选B.
[答案] B
4.如图所示,质量为m的人站在升降机里,如果升降机的加速度的绝对值为a,升降机底板对人的支持力F=mg+ma,则可能的情况是 ( )
A.升降机以加速度a向下加速运动
B.升降机以加速度a向上加速运动
C.在向上运动中,以加速度a制动
D.在向下运动中,以加速度a制动
[解析] 升降机对人的支持力F=mg+ma,故升降机处于超重状态,且有向上的加速度.而A、C选项中加速度均向下,即处于失重状态.故只有B、D选项正确.
[答案] BD
3.刹车距离是汽车安全性能的重要参数之一.图中所示的图线分别为甲、乙两辆汽车在紧急刹车过程中的刹车距离s与刹车前的车速v的关系曲线,已知紧急刹车过程中车与地面间的摩擦是滑动摩擦.据此可知,下列说法中正确的是 ( )
A.甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快,甲车的刹车性能好
B.乙车与地面间的动摩擦因数较大,乙车的刹车性能好
C.以相同的车速开始刹车,甲车先停下来,甲车的刹车性能好
D.甲车的刹车距离随刹车前的车速v变化快,甲车与地面间的动摩擦因数较大
[解析] 由题图,若以相同的车速开始刹车,乙车的刹车距离小,乙车先停下来,因此乙车的刹车性能好,乙车与地面间的动摩擦因数较大,故选项B对、ACD错.
[答案] B
2.下列说法正确的是 ( )
A.汽车运动的越快越不容易停下来,是因为汽车运动的越快,惯性越大
B.小球在做自由落体运动时,惯性不存在了
C.把一个物体竖直向上抛出后,能继续上升,是因为物体仍受到一个向上的推力
D.物体的惯性仅与质量有关,质量大的惯性大,质量小的惯性小
[解析] 汽车运动的越快越不容易停下来,是因为汽车的初速度大,故A错;物体的惯性只跟质量有关,质量大、惯性大,故D对,B错,把一个物体竖直向上抛出后能继续上升,是因为物体有惯性,C错.
[答案] D
1.关于运动状态与所受外力的关系,下面说法中正确的是 ( )
A.物体受到恒力作用时,它的运动状态不发生改变
B.物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态要发生改变
C.物体受到的合力为零时,它一定处于静止状态
D.物体的运动方向一定与它所受的合力的方向相同
[解析] 物体受到恒力作用时,速度改变,故选项A错、B对;物体受到的合力为零时,它可能做匀速直线运动,故选项C错;曲线运动中运动方向与合力不共线,故D错.
[答案] B
18.(·石家庄质检)一组宇航员乘坐太空穿梭机S,去修理位于离地球表面h=6.0×105m的圆形轨道上的太空望远镜H.机组人员使穿梭机S进入与H相同的轨道并关闭助推火箭,望远镜在穿梭机前方数千米处,如图所示.已知地球半径为R=6.4×106m,地球表面重力加速度为g=9.8m/s2,第一宇宙速度为v=7.9km/s.
(1)穿梭机所在轨道上的向心加速度g′为多少?
(2)计算穿梭机在轨道上的速率v′;
(3)穿梭机需先进入半径较小的轨道,才有较大的角速度追上望远镜.试判断穿梭机要进入较低轨道时应增加还是减小其原有速率,试说明理由.
[解析] (1)由mg=G,得地球表面的重力加速度为g=
同理穿梭机所在轨道上的向心加速度为
g′=
联立以上二式并代入数据解得g′=8.2m/s2
(2)由G=m,
可得第一宇宙速度v=
同理穿梭机在轨道上的速率v′=
代入数据解得v′=7.6km/s
(3)应减速.由G=m知穿梭机要进入较低轨道,必须有万有引力大于穿梭机做圆周运动所需的向心力,故当v′减小时,m才减小,则G>m.
17.如图所示,位于竖直平面上有圆弧的光滑轨道,半径为R,OB沿竖直方向,A点距地面的竖直高度为H,把质量为m的钢球从A点由静止释放,最后落在了水平面上的C点处,已知重力加速度为g,不计空气阻力,求:
(1)钢球刚到达B点及滑过B点时加速度分别多大?
(2)钢球落地点C距B点的水平距离s为多少?
(3)比值R/H为多少时,s最大?这个最大值为多少?
[解析] (1)小球由A到B过程中机械能守恒
mgR=mv2①
小球刚到达B点时有向心加速度a1
a1=②
由①②得:a1=2g
滑过B点时,只受重力,加速度a2=g.
(2)小球离开B点后做平抛运动
H-R=gt2③
s=vt④
由①③④得s=2.
(3)根据s=2得R=
即=时,s最大sm=H或sm=2R.
[答案] (1)2g g (2)2
(3) H或2R
16.如图所示,细绳一端系着质量为M=0.6kg的物体,静止在水平面上,另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3kg的物体,M的中点与圆孔距离为0.2m,并知M和水平面的最大静摩擦力为2N.现使此平面绕中心轴线转动,问角速度ω在什么范围内m处于静止状态?(g取10m/s2)
[解析] 设M和水平面保持相对静止,当ω具有最小值时,M有向着圆心运动的趋势,故水平面对M的摩擦力方向与指向圆心方向相反,且等于最大静摩擦力Ffm=2N.
对于M:FT-Ffm=Mωr
∴ω1==rad/s≈2.9rad/s
当ω具有最大值时,M有离开圆心O的趋势,水平面对M摩擦力方向指向圆心,Ffm=2N,对于M:
FT+Ffm=Mωr
∴ω2=≈6.5rad/s
故ω的范围是2.9rad/s≤ω≤6.5rad/s.
[答案] 2.9rad/s≤ω≤6.5rad/s
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