题目列表(包括答案和解析)
11.(14分)如图13所示,有一长度x=1 m、质量M=10 kg的
平板小车,静止在光滑的水平面上,在小车一端放置一质量
m=4 kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.25,要 图13
使物块在2 s内运动到小车的另一端,求作用在物块上的水平力F是多少?(g取10 m/s2)
解析:由下图中的受力分析,根据牛顿第二定律有
F-Ff=ma物 ①
Ff′=Ma车 ②
其中Ff=Ff′=μmg ③
由分析图结合运动学公式有x1=a车t2 ④
x2=a物t2 ⑤
x2-x1=x ⑥
由②③解得a车=1 m/s2 ⑦
由④⑤⑥⑦解得a物=1.5 m/s2
所以F=Ff+ma物=m(μg+a物)=4×(0.25×10+1.5) N=16 N.
答案:16 N
10.(2009·宁夏高考)如图12所示,一足够长的木板静止在光滑
水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦.现
用水平恒力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但 图12
仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为 ( )
A.物块先向左运动,再向右运动
B.物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动
C.木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动
D.木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零
解析:撤去拉力时,物块的速度小于木板的速度,物块相对于木板向左滑,受向右的摩擦力而向右加速,而木板受向左的摩擦力向右减速,当二者速度相等时,再一起做匀速运动,故B、C正确.
答案:BC
9.(2010·莆田模拟)如图11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可能是( ) 图11
A.+ B. C. D.
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传送带速度v相等,则L=t,有:t=,D正确;若先匀加速到传送带速度v,再匀速到右端,则+v(t-)=L,有:t=+,A错误;木块不可能一直匀速至右端,B错误.
答案:CD
8.(2009·广东高考)某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为
490 N.他将弹簧测力计移至电梯内称其体重,t0至t3时间段
内,弹簧测力计的示数如图9所示,电梯运行的v-t图象
可能是图10中的(取电梯向上运动的方向为正方向) ( ) 图9
图10
解析:由G-t图象知:t0-t1时间内具有向下的加速度,t1-t2时间内匀速或静止,t2-t3时间内具有向上的加速度,因此其运动情况可能是:t0-t3时间内,故A、D正确.
答案:AD
7.斜面上的物体受到平行于斜面向下的力F的作用,力F随时间变化的图象及物体运动的v-t图象如图8所示.由图象中的信息能够求出的量或可以确定的关系是(g取10 m/s2) ( )
图8
A.物体的质量m
B.斜面的倾角θ
C.物体与斜面间的动摩擦因数μ
D.μ>tanθ
解析:设物体的质量为m,斜面的倾角为θ,由v-t图象可得0-2 s内物体的加速度为a1=1 m/s2;由F-t图象可知0-2 s内力F1=3 N,在0-2 s内对物体应用牛顿第二定律得:F1+mgsinθ-μmgcosθ=ma1.由v-t图象可得2 s后物体的加速度为a2=0,物体做匀速直线运动;由F-t图象可知2 s后力F2=2 N,由平衡条件可得:F2+mgsinθ-μmgcosθ=0,代入数据联立解得:m=1 kg,μ=tanθ+>tanθ,综合得出,正确选项为A、D.
答案:AD
6.(2010·滨州模拟)如图7所示,在汽车中悬挂一小球,实验表明,
当汽车做匀变速直线运动时,悬线将与竖直方向成某一稳定角
度.若在汽车底板上还有一个跟其相对静止的物体m1,则关于
汽车的运动情况和物体m1的受力情况正确的是 ( ) 图7
A.汽车一定向右做加速运动
B.汽车可能向左运动
C.m1除受到重力、底板的支持力作用外,还一定受到向右的摩擦力作用
D.m1除受到重力、底板的支持力作用外,还可能受到向左的摩擦力的作用
解析:根据题图可知汽车的加速度为a=gtanθ且方向向右,汽车可能向右做加速运动或向左做减速运动,故A错误,B正确.m1所受合力方向应向右.m1除受到重力、底板的支持力作用外,还一定受到向右的摩擦力作用,C正确,D错误.
答案:BC
5.(2009·山东高考)某物体做直线运动的v-t图象如图6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)所示的四个选项中正确的是 ( )
图6
解析:由v-t图象知,0-2 s匀加速,2 s-4 s匀减速,4 s-6 s反向匀加速,6 s-8 s匀减速,且2 s-6 s内加速度恒定,由此可知:0-2 s内,F恒定,2 s-6 s内,F反向,大小恒定,6 s-8 s内,F又反向且大小恒定,故B正确,A错.C、D图中0-2 s内分别表示物体做匀速运动和减速运动,所以C、D错.
答案:B
4.(2010·广州模拟)如图5所示,质量为m的小球用水平轻弹簧系
住,并用倾角为30°的光滑木板AB托住,小球恰好处于静止状
态.当木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速度大小为( )
A.0 B.g 图5
C.g D.g
解析:撤离木板时,小球所受重力和弹簧弹力没变,二者合力的大小等于撤离木板前木板对小球的支持力FN,由于FN==mg,所以撤离木板后,小球加速度大小为:a==g.B项正确.
答案:B
3.如图4所示,在光滑的水平面上,质量分别为m1和m2的木
块A和B之间用轻弹簧相连,在拉力F作用下,以加速度a
做匀加速直线运动,某时刻突然撤去拉力F,此瞬时A和B 图4
的加速度为a1和a2,则 ( )
A.a1=a2=0 B.a1=a,a2=0
C.a1=a,a2=a D.a1=a,a2=-a
解析:首先研究整体,求出拉力F的大小F=(m1+m2)a.突然撤去F,以A为研究对象,由于弹簧在短时间内弹力不会发生突变,所以A物体受力不变,其加速度a1=a.以B为研究对象,在没有撤去F时有:F-F′=m2a,而F=(m1+m2)a,所以F′=m1a.撤去F则有:-F′=m2a2,所以a2=-a .D项正确.
答案:D
2.如图3所示,车内绳AB与绳BC拴住一小球,BC水平,车由原
来的静止状态变为向右加速直线运动,小球仍处于图中所示的位
置,则 ( )
A.AB绳、BC绳拉力都变大 图3
B.AB绳拉力变大,BC绳拉力变小
C.AB绳拉力变大,BC绳拉力不变
D.AB绳拉力不变,BC绳拉力变大
解析:如图所示,车加速时,球的位置不变,则AB绳拉力沿竖
直方向的分力仍为FT1cosθ,且等于重力G,即FT1=,故FT1
不变.向右的加速度只能是由BC绳上增加的拉力提供,故FT2
增加,所以D正确.
答案:D
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