题目列表(包括答案和解析)
1.(2010年高考广东卷)下列关于力的说法正确的是( )
A.作用力和反作用力作用在同一物体上
B.太阳系中的行星均受到太阳的引力作用
C.运行的人造地球卫星所受引力的方向不变
D.伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因
解析:选BD.作用力和反作用力作用在两个不同的物体上,A错误;太阳系中的所有行星都要受到太阳的引力,且引力方向沿着两个星球的连线指向太阳,B正确,C错误;伽利略理想实验说明力不是维持物体运动的原因,D正确.
2.(2)1.6 s (3)25
12.(2011年广东惠州调研)有一种大型游戏机叫“跳楼机”,参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40 m高处,然后由静止释放.可以认为座椅沿轨道做自由落体运动2 s后,开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动,且下落到离地面4 m高处时速度刚好减小到零.然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落,将游客送回地面.(取g=10 m/s2)求:
(1)座椅在自由下落结束时刻的速度是多大?
(2)座椅在匀减速阶段的时间是多少?
(3)在匀减速阶段,座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍?
解析:(1)设座椅在自由下落结束时刻的速度为v,
由v=gt1 得:v=20 m/s.
(2)设座椅自由下落和匀减速运动的总高度为h,总时间为t,则h=40-4=36(m)
由h=t 得:t=3.6 s
设座椅匀减速运动的时间为t2,则t2=t-t1=1.6 s.
(3)设座椅匀减速阶段的加速度大小为a,座椅对游客的作用力大小为F,由v=at2,得a=12.5 m/s2
由牛顿第二定律得:F-mg=ma
所以=2.25.
答案:(1)20 m/s
11.(2011年辽宁沈阳二中调研)在倾斜角为θ的长斜面上,一带有风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑,滑块(连同风帆)的质量为m,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,风帆受到的沿斜面向上的空气阻力与滑块下滑的速度大小成正比,即Ff=kv.滑块从静止开始沿斜面下滑的v-t图象如图所示,图中的倾斜直线是t=0时刻速度图线的切线.
(1)由图象求滑块下滑的最大加速度和最大速度的大小.
(2)若m=2 kg,θ=37°,g=10 m/s2,求出μ和k的值.
解析:(1)由图象知:vm=2 m/s
t=0时,加速度a最大am==3 m/s2.
(2)根据牛顿第二定律得mg sin37°-μmgcos37°=mam
解得μ==0.375
达最大速度后,滑块做匀速直线运动,有:
mgsin37°=μmgcos37°+kvm
解得k==3 N·s/m.
答案:(1)3 m/s2 2 m/s (2)0.375 3 N·s/m
10. (2011年南京模拟)如图所示,一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上,环与杆的动摩擦因数为μ.现给环一个向右的初速度v0,同时对环施加一个竖直向上的作用力F,并使F的大小随v的大小变化,两者的关系为F=kv,其中k为常数,则环运动过程中的v-t图象可能是( )
解析:选ABD.若F=mg,则合力为0,环做匀速运动,A正确;若F>mg,则合力等于μ(F-mg)=μ(kv-mg),环做减速运动,随着v减小,合力减小,加速度也减小,当速度减小到一定值时,F=mg,环匀速运动,D正确;若F<mg,则合力等于μ(mg-F)=μ(mg-kv),环做减速运动,随着v减小,合力增大,加速度也增大,最终速度减小为0,B正确.
9.(2010年高考山东卷)如图甲所示,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,斜面与水平面平滑连接.图乙中v、a、Ff和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程.图乙中正确的是( )
解析:选C.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=μmgcosθ,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s-t图象应为一段曲线,D错;物体到达水平面后,所受摩擦力Ff2=μmg>Ff1,做匀减速直线运动,所以正确选项为C.
8.(2011年北京西城区抽样测试)如图所示,倾角为θ的传送带沿逆时针方向以加速度a加速转动时,小物体A与传送带相对静止,重力加速度为g.则( )
A.只有a>gsinθ,A才受沿传送带向上的静摩擦力作用
B.只有a<gsinθ,A才受沿传送带向上的静摩擦力作用
C.只有a=gsinθ,A才受沿传送带向上的静摩擦力作用
D.无论a为多大,A都受沿传送带向上的静摩擦力作用
解析:选B.A与传送带相对静止,倾角为θ的传送带沿逆时针方向以加速度a加速转动时,A有沿斜面向下的加速度a,对A受力分析可知只有a<gsinθ,A才受沿传送带向上的静摩擦力作用,B正确.
7. 如图所示,放在光滑面上的木块受到两个水平力F1与F2的作用而静止不动,现保持F1大小和方向不变,F2方向不变,使F2随时间均匀减小到零,再均匀增加到原来的大小,在这个过程中,能正确描述木块运动情况的图象是( )
答案:A
6. (2011年广州模拟)如图所示,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
C.g D.g
解析:选B.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.
5.如图所示,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:选D.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.
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