题目列表(包括答案和解析)
8.如图3-2-24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3-2-25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3-2-24 图3-2-25
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
7.我国道路安全部门规定,在高速公路上行驶的汽车最大速度为120 km/h,交通部门提供
下列资料:
资料一:驾驶员的反应时间:0.3-0.6 s
资料二:各种路面与轮胎之间的动摩擦因数
路面 |
动摩擦因数 |
干沥青 |
0.7 |
干磁石 |
0.6-0.7 |
湿沥青 |
0.32-0.4 |
根据以上资料,通过计算判断汽车行驶在高速公路上两车间的安全距离最接近( )
A.100 m B.200 m C.300 m D.400 m
解析:当驾驶员的反应时间最长,路面的摩擦因数最小时对应的最长距离是安全距离.V
=120 km/h=33.3 m/s,反应时间t=0.6 s内位移x1约为20 m;又μmg=ma,a=3.2 m/s2,
x2=v2/2a=173 m;x=x1+x2=193 m.
答案:B
6.(2010·山东理综,16)如图3-2-23所示,物体沿斜面由静止滑下,在水平
面上滑行一段距离后停止,物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同,斜 图3-2-23
面与水平面平滑连接.下图中v、a、Ff和x分别表示物体速度大小、加速
度大小、摩擦力大小和路程.下图中正确的是 ( )
解析:物体在斜面上受重力、支持力、摩擦力作用,其摩擦力大小为Ff1=μmgcos θ,做
初速度为零的匀加速直线运动,其v-t图象为过原点的倾斜直线,A错,加速度大小不
变,B错,其x-t图象应为一段曲线,斜面上的一段应为斜率逐渐增大的曲线,D错;
物体到达水平面后,所受摩擦力Ff2=μmg>f1,做匀减速直线运动,所以正确选项为C.
答案:C
5.如图3-2-22所示,四个质量、形状相同的斜面体放在粗糙的水平面上,将四个质量相
同的物块放在斜面顶端,因四个物块运动情况不同,物块与斜面的摩擦力不同,a物块
匀加速下滑,b物块匀速下滑,c物块匀减速下滑,d物块静止在斜面上,四种情况斜面
体均保持静止,四种情况下斜面体对地面的压力依次为F1、F2、F3、F4.则它们的大小关
系是 ( )
图3-2-22
A.F1=F2=F3=F4 B.F1>F2>F3>F4
C.F1<F2=F4<F3 D.F1=F3<F2<F4
解析:把物块与斜面看做是一个整体,如果整体处于平衡状态则在竖直方向有地面的支
持力与重力大小相等,根据牛顿第三定律有斜面对地面的压力大小等于整体的重力,可
得到F2=F4,B、D错;由于a沿斜面向下做匀加速,处于失重状态,则有地面对整体
的支持力小于重力,而c做匀减速处于超重状态,则有支持力大于整体的重力,C对.
答案:C
4.(2011·深圳调研)用40 N的水平力F拉一个静止在光滑水平面上、质量为20 kg的物体,
力F作用3 s后撤去,则第5 s末物体的速度和加速度的大小分别是 ( )
A.v=6 m/s,a=0 B.v=10 m/s,a=2 m/s2
C.v=6 m/s,a=2 m/s2 D.v=10 m/s,a=0
答案:A
3.如图3-2-21是我国“美男子”长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景.
宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验,下列
说法正确的是 ( )
A.火箭加速上升时,宇航员处于失重状态
B.飞船加速下落时,宇航员处于失重状态 图3-2-21
C.飞船落地前减速,宇航员对座椅的压力大于其重力
D.火箭上升的加速度逐渐减小时,宇航员对座椅的压力小于其重力
解析:凡是加速度方向向上的即为超重,压力大于重力,ACD项所述为超重状态;加速
度方向向下的为失重,压力小于重力,B项所述为失重状态.
答案:BC
2.为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯.无人乘行时,扶梯运转
得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转.一顾客乘扶梯
上楼,恰好经历了这两个过程,如图3-2-20所示.那么下列说法中正 图3-2-20
确的是 ( )
A.顾客始终受到三个力的作用
B.顾客始终处于超重状态
C.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下
D.顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方,再竖直向下
解析:当电梯匀速运转时,顾客只受两个力的作用,即重力和支持力,故A、B都不对;
由受力分析可知,加速时顾客对扶梯有水平向左的摩擦力,故此时顾客对扶梯作用力的方
向指向左下方,而匀速时没有摩擦力,此时方向竖直向下,故选C.
答案:C
1.下列说法中正确的是 ( )
A.只有正在向上运动的物体,才有可能处于超重状态
B.超重就是物体所受的重力增加
C.物体处于超重状态时,地球对它的引力变大
D.超重时物体所受的重力不变
解析:超重是指物体对支持物(或悬挂物)的压力(或拉力)变大,但重力不变,故B、C错,
D对;物体处于超重状态时,其加速度是向上的,而速度方向不确定,故A错.
答案:D
12.如图3-1-18所示,竖直平面内两根光滑细杆所构成的角AOB被
铅垂线OO′平分,∠AOB=120°.两个质量均为m的小环P、Q
通过水平轻弹簧的作用静止在A、B两处,A、B连线与OO′垂
直,连线与O点的距离为h,弹簧原长为h.现在两小环沿杆向下 图3-1-18
移动至A′B′,使其在竖直方向上均下移h距离,同时释放两环.
整个过程未超出弹簧的弹性限度,重力加速度为g,试求:
(1)弹簧的劲度系数;
(2)释放瞬间两环加速度的大小.
解析:(1)在A、B处,弹簧处于伸长状态,由三角形知识得弹簧的伸长量x=h
根据胡克定律和平衡条件知F=kx,tan 60°=
解得k=.
(2)在A′、B′处,经计算可知弹簧伸长量x′=3h
又F′=kx′
由牛顿第二定律可得释放瞬间,F′cos 30°-mgsin 30°=ma
解得a=g.
答案:(1) (2)g
11.如图3-1-17所示.一静止斜面MN与水平面的倾角α=30°,斜面
上有一质量为m的小球P,Q是一带竖直推板的直杆,其质量为3m.
现使竖直杆Q以水平加速度a=0.5g水平向右匀加速直线运动,从而
推动小球P沿斜面向上运动.小球P与直杆Q及斜面之间的摩擦均
不计,直杆Q始终保持竖直状态,求该过程中: 图3-1-17
(1)小球P的加速度大小;
(2)直杆Q对小球P的推力大小.
解析:对小球P进行受力分析,受力图如右图所示,根据牛顿第二定
律可得FN1-FN2sin 30°=max,
FN2cos 30°-mg=may,
ax=a=0.5g,ay=atan 30°,
aPcos 30°=a,
联立以上各式解得aP==g,FN1=mg.
答案:(1)g (2)mg
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