0  117616  117624  117630  117634  117640  117642  117646  117652  117654  117660  117666  117670  117672  117676  117682  117684  117690  117694  117696  117700  117702  117706  117708  117710  117711  117712  117714  117715  117716  117718  117720  117724  117726  117730  117732  117736  117742  117744  117750  117754  117756  117760  117766  117772  117774  117780  117784  117786  117792  117796  117802  117810  447090 

1.从某一高度先后由静止释放两个相同的小球甲和乙,若两球被释放的时间间隔为1 s,在不计空气阻力的情况下,它们在空中运动的过程中( )

A.甲、乙两球的距离越来越大,甲、乙两球的速度之差越来越大

B.甲、乙两球距离始终保持不变,甲、乙两球的速度之差保持不变

C.甲、乙两球距离越来越大,甲、乙两球的速度之差保持不变

D.甲、乙两球距离越来越小,甲、乙两球的速度之差越来越小

[解析] 甲、乙两球的距离Δsg(t+1)2gt2gtg,所以越来越大.甲、乙两球的速度之差Δvg(t+1)-gtg,所以不变.正确选项为C.

[答案] C

试题详情

2.一个固定在水平面上的光滑物块,其左侧面是斜面AB,右侧面是曲面AC,如图1-2所示.已知ABAC的长度相同.两个小球pq同时从A点分别沿ABAC由静止开始下滑,比较它们到达水平面所用的时间( )

图1-2

A.p小球先到                              B.q小球先到

C.两小球同时到                            D.无法确定

[解析] 可以利用vt图象(这里的v是速率,曲线下的面积表示路程)定性地进行比较.在同一个vt图象中作出pq的速率图线,如图所示.显然开始时q的加速度较大,斜率较大;由于机械能守恒,末速率相同,即两图线末端在同一水平线上.为使路程相同(两图线和横轴所围的面积相同),显然q用的时间较少,故B正确.

[答案] B

巧选参照系,妙解运动题

 (多选)甲、乙两物体同时、同向且沿同一直线运动.乙在前面做初速度为0、加速度为a2的匀加速运动,甲在后面做初速度为v0、加速度为a1的匀加速运动,则( )

A.若a1a2,则两物体只能相遇一次

B.若a1>a2,则两物体一定相遇两次

C.若a1<a2,则两物体不能相遇

D.若a1<a2,则两物体可能相遇两次或不能相遇

[技法攻略] 选择乙物体为参照系.如果a1a2,则物体甲相对物体乙做初速度为v0的匀速直线运动,所以两物体只能相遇一次,A正确.如果a1>a2,则物体甲相对物体乙做初速度为v0、加速度为(a1a2)的匀加速运动,所以两物体只能相遇一次,B错误.如果a1<a2,则物体甲对物体乙做初速度为v0、加速度为-(a1a2)的匀减速运动.如果甲物体在追上乙物体之前速度减为0(即甲、乙两物体速度相等),则两物体不能相遇;如果甲物体追上乙物体后速度减为0(即甲、乙两物体速度相等),甲物体反向加速,再与乙物体相遇一次.所以D正确.故答案为A、D.

[答案] AD

 AB两车在同一直线上做同向匀速运动,A在前,速度为vA=8 m/s,B在后,速度为vB=16 m/s,当AB相距x=20 m时,B开始刹车,做匀减速运动,为避免AB相撞,则刹车后B的加速度应为多大?

[技法攻略] 选A为参照系,则B相对于A的速度为vBvA,为避免AB相撞,B刹车后应满足:<x

解得a>1.6 m/s2.

[答案] B的加速度应大于1.6 m/s2

试题详情

1.火车匀减速滑行,其前端通过信号灯时速度为v,末端恰好停于信号灯处,则前半列火车跟后半列火车通过信号灯的时间之比为( )

A.1∶1                            B.∶1

C.(-1)∶1                              D.(+1)∶1

[解析] 逆着车行方向,火车做初速度为零的匀加速运动,设加速度大小为a,火车全长为l,后半列火车逆向通过信号灯的时间为t2,前半列火车逆向通过信号灯的时间为t1,则有

atla(t1t2)2

联立可得t1t2t2

所以=,选项C正确.

[答案] C

 


利用图象法处理非匀变速运动问题

对于物体的运动过程是变加速运动或曲线运动的问题,应从能量的角度对物体的运动过程进行分析,此时若直接从变速运动入手,则非常复杂,如果通过画运动图象辅助分析,结合图象与能量知识可方便求解.

 如图1-1所示,两物体由高度相同、路径不同的光滑斜面由静止下滑,物体通过两条路径的长度相等,通过C点前后速度大小不变,则下列说法正确的是( )

A.物体沿AB斜面运动时间较短

B.物体沿ACD斜面运动时间较短

C.物体沿两个光滑斜面运动时间相等

D.无法确定

图1-1

 

[审题指导] 本题比较重要的条件有

(1)隐含条件:两过程中机械能均守恒,故末速度大小相等.

(2)路程条件:两过程中路径的长度相等,虽位移不同,可等效为位移的大小相等.

[解析] 由于两斜面光滑,且物体通过C点前后速度大小不变,说明整个过程机械能守恒,则两物体到达斜面最低点的速度大小相等,而且两物体运动路程相等,故可利用速度—时间图象进行分析比较.

从图中可以看出,沿AC段运动时,起始阶段加速度较大,故其速度图象起始阶段斜率较大,且二者末速度相等,为了保证最后速度大小一样且包围的面积(路程)一样,可以看到通过AB的时间t1大于通过ACD的时间t2,所以沿ACD斜面先到达,故B正确.

[答案] B

[即学即用]

试题详情

8.如图8甲所示,质量为m=1 kg的物体置于倾角为θ=37°的固定斜面上(斜面足够长),对物体施加平行于斜面向上的恒力F,作用时间t1=1 s时撤去拉力,物体运动的部分vt图象如图乙所示,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.

甲   乙

图8

试求:

(1)物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F的大小;

(2)t=6 s时物体的速度,并在图乙上将6 s内物体运动的vt图象补画完整,要求标明有关数据.

[解析] (1)设撤去拉力前物体的加速度大小为a1,撤去拉力后物体沿斜面继续上滑的加速度大小为a2,由vt图象可知:

a1= m/s2=20 m/s2

a2=m/s2=10 m/s2

对物体在撤去拉力前,由牛顿第二定律得

Fmgsin 37°-μmgcos 37°=ma1

对物体在撤去拉力后上滑时,由牛顿第二定律得

mgsin 37°+μmgcos 37°=ma2

解得F=30 N,μ=0.5.

(2)加速上滑的时间t1=1 s,撤去拉力时的速度为v=20 m/s,设再经过时间t2速度减至0.

由0=va2t2t2=2 s

在最高点时,因mgsin 37°>μmgcos 37°,

故物体将沿斜面加速下滑,设加速度大小为a3,据牛顿第二定律得

mgsin 37°-μmgcos 37°=ma3

解得a3=2 m/s2

再经过3 s物体的速度大小为6 m/s,方向沿斜面向下,补画完整后的图线及有关数据如图所示.

[答案] (1)0.5 30 N (2)见解析图

 

 

试题详情

7.如图7所示,一块磁铁放在铁板ABC上的A处,其中AB长为1 m,BC长为0.6 m,BC与水平面夹角为37°,磁铁与铁板间的引力为磁铁重力的0.2倍,磁铁与铁板间的动摩擦因数μ=0.25,现给磁铁一个水平向左的初速度v0=4 m/s不计磁铁经过B处转向的机械能损失.求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8 g取10 m/s2)

图7

(1)磁铁第一次到达B处的速度大小;

(2)磁铁沿BC向上运动的加速度大小;

(3)请通过计算判断磁铁最终能否再次回到B点.

[解析] (1)Nkmgmg=1.2 mg

fμN=0.25×1.2mg=0.3mg

根据牛顿第二定律a1==3 m/s2

vB== m/s≈3.16 m/s.

(2)磁铁沿BC向上运动时,N′-mgcos 37°-kmg=0

μN′+mgsin 37°=ma2

a2===8.5 m/s2

(3)磁铁沿BC向上运动的最大距离

s== m≈0.59 m<0.6 m

又因mgsin 37°>μ(mgcos 37°+kmg)

所以磁块最终能再次回到B点.

[答案] (1)3.16 m/s (2)8.5 m/s2 (3)能回到B

试题详情

6.(多选)(2013·衡水中学调研)如图6所示,倾角为30°的光滑杆上套有一个小球和两根轻质弹簧,两弹簧的一端各与小球相连,另一端分别用销钉MN固定于杆上,小球处于静止状态.设拔去销钉M(撤去弹簧a)瞬间,小球的加速度大小为6 m/s2,若不拔去销钉M,而拔去销钉N(撤去弹簧b)瞬间,小球的加速度可能是(g取10 m/s2)( )

图6

A.11 m/s2,沿杆向上                        B.11 m/s2,沿杆向下

C.1 m/s2,沿杆向下                         D.1 m/s2,沿杆向上

[解析] 设小球处于静止状态时b弹簧弹力为F,拔去销钉M瞬间,取向上为正方向,若a=6 m/s2,由牛顿第二定律,Fmgsin 30°=ma,解得F=11m.若a=-6 m/s2,由牛顿第二定律,-Fmgsin 30°=ma,解得Fm.

a弹簧弹力为F′,由平衡条件Fmgsin 30°+F′,当F=11m可得F′=6m,拔去销钉N瞬间,由牛顿第二定律,F′+mgsin 30°=ma′,解得a′=11 m/s2,选项B正确,A错误;当Fm可得F′=-4m,拔去销钉N瞬间,由牛顿第二定律,F′+mgsin 30°=ma′,解得a′=1 m/s2,方向沿杆向下,选项C正确,D错误.

[答案] BC

试题详情

5.(多选)在光滑的水平面上有一个物体同时受到两个水平力F1F2的作用,在第1 s内保持静止,若两力F1F2随时间的变化图线如图5所示,则下列说法正确的是( )

图5

A.在第2 s内物体做加速运动,加速度的大小逐渐减小,速度逐渐增大

B.在第3 s内物体做加速运动,加速度的大小逐渐减小,速度逐渐增大

C.在第4 s内物体做加速运动,加速度的大小逐渐减小,速度逐渐增大

D.在第5 s末,物体的加速度为零,运动方向与F1相同

[解析] 由物体在第1 s内保持静止可知F1F2的合力为零,即F1F2大小相等,方向相反,在第2 s内和第3 s内F2减小,F1F2的合力增大,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大,A、B错误.第4 s内F2逐渐增大,F1F2的合力逐渐减小,加速度逐渐减小,速度逐渐增大,第5 s末F1F2的合力为零,加速度为零,速度方向与F1相同,C、D正确.

[答案] CD

试题详情

4.如图4所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直固定在水平面上,上端固定一质量为m0的托盘,托盘上有一个质量为m的木块.用竖直向下的力将原长为l0的弹簧压缩后突然撤去外力,则m即将脱离m0时的弹簧长度为( )

A.l0                                      B.

C.l0-                                  D.l0

图4

 

[解析] 弹簧上端只有托盘时,弹簧被压缩的长度为;当再加上木块时,弹簧被压缩的长度为;在力的作用下,弹簧被压缩的更多.撤去外力后,两者加速向上运动,当到达压缩量为时,速度达到最大而加速度为零,显然这时木块和托盘之间有压力作用,且压力等于木块的重力.再向上做减速运动,由于木块处于失重状态,对托盘的压力变小.当恰好分离时,两者恰好无相互作用力,两者都处于完全失重状态,所以弹簧为原长,选项A正确.

[答案] A

试题详情

3.(2013·安徽江南十校摸底)如图3所示,在动摩擦因数μ=0.2的水平面上有一个质量m=1 kg的小球,小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连,此时小球处于静止状态,且水平面对小球的弹力恰好为零.在剪断轻绳的瞬间(g取10 m/s2),下列说法中正确的是

( )

图3

A.小球受力个数不变

B.小球立即向左运动,且a=8 m/s2

C.小球立即向左运动,且a=10 m/s2

D.若剪断的是弹簧,则剪断瞬间小球加速度的大小a=10 m/s2

[解析] 在剪断轻绳前,分析小球受力,小球受到重力、弹簧弹力和绳子拉力.应用平衡条件可得弹簧弹力Fmgtan 45°=10 N.剪断轻绳的瞬间,弹簧弹力不变,重力不变,小球将受到水平面的弹力和摩擦力,小球受力个数变化,选项A错误;此时在竖直方向,水平面的弹力Nmg,摩擦力为fμN=2 N,小球水平向左的合力Ffma,解得a=8 m/s2,选项B正确,C错误;若剪断的是弹簧,则剪断瞬间小球仍然静止,小球加速度的大小a=0,选项D错误.

[答案] B

试题详情

2.(2014届沈阳一中模拟)如图2所示,质量为m1=2 kg的物体A经跨过定滑轮的轻绳与质量为M=5 kg的箱子B相连,箱子底板上放一质量为m2=1 kg的物体C,不计定滑轮的质量和一切阻力,在箱子加速下落的过程中,取g=10 m/s2,下列说法正确的是( )

图2

 

A.物体A处于失重状态,加速度大小为10 m/s2

B.物体A处于超重状态,加速度大小为20 m/s2

C.物体C处于失重状态,对箱子的压力大小为5 N

D.轻绳对定滑轮的作用力大小为80 N

[解析] 取ABC为整体,由牛顿第二定律得(Mm2)gm1g=(Mm1m2)a,则加速度为a=5 m/s2,A、B错;隔离Cm2gFNm2a,即FN=5 N,C对;隔离ATm1gm1a,即T=30 N,所以轻绳对定滑轮的作用力大小为2T=60 N,D错.

[答案] C

试题详情


同步练习册答案