题目列表(包括答案和解析)
8.(2009·广东单科)某人在地面上用弹簧秤称得其体重为490 N.他将弹簧秤移至电梯内称其体重,t0至t3时间段内,弹簧秤的示数如图7所示,电梯运行的v-t图可能是(取电梯向上运动的方向为正)( )
解析:由图可知,t0-t1,弹簧秤示数小于人的体重,电梯处于失重状态,加速度方向为竖直向下,有两种运动状态:加速下降或减速上升;t1-t2,弹簧秤示数等于人的体重,电梯处于平衡状态,即匀速直线运动或静止;t2-t3,电梯处于超重状态,加速度方向为竖直向上,有两种运动状态:加速上升或减速下降,故选项A、D正确.
答案:AD
7.用同种材料制成倾角为30°的斜面和长水平面,斜面长2.4 m且固定,一小物块从斜面顶端以沿斜面向下的初速度v0开始自由下滑,当v0=2 m/s时,经过0.8 s后小物块停在斜面上.多次改变v0的大小,记录下小物块从开始运动到最终停下的时间t,作出t-v0图象,如图6所示,则下列说法中正确的是(g=10 m/s2)( )
图6
A.小物块在斜面上运动时加速度大小为2.5 m/s2
B.小物块在斜面上运动时加速度大小为0.4 m/s2
C.小物块与该种材料间的动摩擦因数为
D.由图可推断若小物块初速度继续增大,小物块的运动时间也随速度均匀增大
解析: 从图象可知加速度为a==2.5 m/s2,所以A正确,B错误;根据牛顿第二定律有ma=μmgcosθ-mgsinθ,得到μ=,C正确;随着初速度增大,小物块会滑到水平面上,规律将不再符合图象中的正比关系,所以D错误.
答案:AC
图7
6.如图5所示为杂技“顶杆”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,竿对“底人”的压力大小为( )
A.(M+m)g-ma
B.(M+m)g+ma
C.(M+m)g
D.(M-m)g
解析:考查牛顿第二定律的应用,超重、失重概念.将杆和人看成一个整体,当人以加速度a加速下滑时,人处于失重状态,失重量为ma,因此系统对支持物的压力会比重力小ma,因此竿对人的压力为(M+m)g-ma,A项正确.本题难度中等.
答案:A
5.如图4所示,质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上,物体距传送带左端的距离为L,稳定时绳与水平方向的夹角为θ,当传送带分别以v1、v2的速度作逆时针转动时(v1<v2),绳中的拉力分别为F1、F2;若剪断细绳时,物体到达左端的时间分别为t1、t2则下列说法正确的是( )
A.F1<F2 B.F1=F2
C.t1一定大于t2 D.t1可能等于t2
解析:皮带以不同的速度运动,物体所受的滑动摩擦力相等,物体仍处于静止状态.故F1=F2.物体在两种不同速度下运动时有可能先加速再匀速,也可能一直加速,故t1可能等于t2
答案:BD
图5
4.如图3甲所示,某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处.滑轮的质量和摩擦均不计,货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的函数关系如图3乙所示.由图可以判断( )
图3
A.图线与纵轴的交点M的值aM=-g
B.图线与横轴的交点N的值TN=mg
C.图线的斜率等于物体的质量m
D.图线的斜率等于物体质量的倒数
解析:由牛顿第二定律,有T-mg=ma,故得
a=-g,当T=0时,a=-g,A对;当a=0时,
T=mg,B对;图线的斜率k=,D对.
答案:ABD
图4
3.在升降机中,一人站在磅秤上,发现自己的体重减轻了20%,则他自己的下列判断可能正确的是(g取10 m/s2)( )
A.升降机以8 m/s2的加速度加速上升
B.升降机以2 m/s2的加速度加速下降
C.升降机以2 m/s2的加速度减速上升
D.升降机以8 m/s2的加速度减速下降
解析:由于磅秤示数减小,故人受到的支持力为重力的80%,由牛顿第二定律,有mg-0.8mg=ma得a=2 m/s2,方向竖直向下,B、C对.
答案:BC
2.一物体放置在倾角为θ的斜面上,斜面固定于加速上升的电梯中,加速度为a,如图1所示,在物体始终相对于斜面静止的条件下,下列说法中正确的是( )
A.当θ一定时,a越大,斜面对物体的正压力越小
B.当θ一定时,a越大,斜面对物体的摩擦力越大
C.当a一定时,θ越大,斜面对物体的正压力越小
D.当a一定时,θ越大,斜面对物体的摩擦力越小
图2
解析:选物体为研究对象.受力情况如图2所示,建立坐标系,注意因为物体始终相对于斜面静止,所以Ff是静摩擦力,加速度向上,所以静摩擦力Ff沿斜面向上.
竖直方向上-mg=ma,
也可写成-mg=ma.
则θ一定时,a越大,FN越大,Ff越大;a一定时,θ越大,FN越小,Ff越大.
答案:BC
1.一种巨型娱乐器械可以让人体验超重和失重的感觉.一个可乘十多个人的环形座舱套在竖直柱子上,由升降机运送上几十米的高处,然后让座舱自由下落.下落一定高度后,制动系统启动,座舱做减速运动,到地面时刚好停下.下列判断正确的是( )
A.座舱在自由下落的过程中人处于超重状态
B.座舱在自由下落的过程中人处于失重状态
C.座舱在减速运动的过程中人处于失重状态
D.座舱在减速运动的过程中人处于超重状态
答案:BD
图1
11.如图10所示,为一平抛物体运动的闪光照片示意图,照片与实际大小相比缩小10倍.对照片中小球位置进行测量得:1与4闪光点竖直距离为1.5 cm,4与7闪光点竖直距离为2.5 cm,各闪光点之间水平距离均为0.5 cm.则:
(1)小球抛出时的速度大小为多少?
(2)验证小球抛出点是否在闪光点1处,若不在,则抛出点距闪光点1的实际水平距离和竖直距离分别为多少?(空气阻力不计,g=10 m/s2)
解析:(1)设1-4之间时间为T,则4-7之间时间也为T
竖直方向有:(2.5-1.5)×10-2×10 m=gT2
所以T=0.1 s
水平方向:0.5×10-2×3×10 m=v0T
所以v0=1.5 m/s.
(2)设物体在1点的竖直分速度为v1y
1-4竖直方向:1.5×10-2×10 m=v1yT+gT2
解得v1y=1 m/s
因v1y≠0,所以1点不是抛出点
设抛出点为O点,距1水平位移为x m,竖直位移为y m,有水平方向x=v0t
竖直方向:
解得t=0.1 s,
x=0.15 m=15 cm
y=0.05 m=5 cm
即抛出点距1点水平位移为15 cm,竖直位移为5 cm.
答案:(1)1.5 m/s (2)15 cm 5 cm
10.如图9所示,光滑斜面长为a,宽为b,倾角为θ.一物块沿斜面上方顶点P水平射入,而从右下方顶点Q离开斜面,求物块入射的初速度为多少?
解析:物体在光滑斜面上只受重力和斜面对物体的支持力,因此物体所受的合力大小为F=mgsinθ,
方向沿斜面向下;根据牛顿第二定律,则物体沿斜面方向的加速度应为a加==gsinθ,
又由于物体的初速度与a加垂直,所以物体的运动可分解为两个方向的运动,即水平方向是速度为v0的匀速直线运动,沿斜面向下的是初速度为零的匀加速直线运动.因此在水平方向上有b=v0t,
沿斜面向下的方向上有a=a加t2;
故v0==b.
答案:b
图10
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