1、 A.物体从A到O先加速后减速 B.物体从A到O加速运动,从O到B减速运动 C.物体运动到O点时所受合力为0 D.物体从A到O的过程加速度逐渐减小 解析 首先有两个问题应搞清楚,①物体在A点所受弹簧的弹力大于物体与地面之间的摩擦力(因为物体能运动).②物体在O点所受弹簧的弹力为0.所以在A、O之间有弹簧的弹力与摩擦力大小相等的位置,故物体在A、O之间的运动应该是先加速后减速,A选项正确、B选项不正确;O点所受弹簧的弹力为0,但摩擦力不是0,所以C选项不正确;从A到O的过程加速度先减小、后增大,故D选项错误. 答案 A 2、 (多选)弹簧测力计挂在升降机的顶板上,下端挂一质量为2 kg的物体.当升降机在竖直方向运动时,弹簧测力计的示数始终是16 N.如果从升降机的速度为3 m/s时开始计时,则经过1 s,升降机的位移可能是(g取10 m/s2)( ). A.2 m B.3 m C.4 m D.8 m 解析 对物体进行受力分析,根据牛顿第二定律可得加速度为2 m/s2,方向竖直向下,由于初速度方向未知,所以应分两种情况进行计算,解得升降机的位移为2 m或4 m. 答案 AC 3、 (单选)如图所示,电梯与水平地面成θ角,一人静止站在电梯水平梯板上,电梯以恒定加速度a启动过程中,水平梯板对人的支持力和摩擦力分别为FN和f.若电梯启动加速度减小为 ![]() A.水平梯板对人的支持力变为 B.水平梯板对人的摩擦力变为 C.电梯加速启动过程中,人处于失重状态 D.水平梯板对人的摩擦力和支持力之比为
解析 将人的加速度分解,水平方向ax=acos θ,竖直方向ay=asin θ.对于人根据牛顿第二定律,在水平方向有f=max,在竖直方向有FN-mg=may,人处于超重状态,C错误;当加速度由a变为 答案 B 4、 (单选)如图3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>gsin θ,A才受沿传送带向上的静摩擦力作用 B.只有a<gsin θ,A才受沿传送带向上的静摩擦力作用 C.只有a=gsin θ,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 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<gsin θ,A才受沿传送带向上的静摩擦力作用,B正确. 答案 B 5、 (多选)(2013·淮安模拟)如图4所示,A、B球的质量相等,弹簧的质量不计,倾角为θ的斜面光滑,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是 ( ). A.两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为 B.B球的受力情况未变,瞬时加速度为零 C.A球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为2gsin θ D.弹簧有收缩的趋势,B球的瞬时加速度向上,A球的瞬时加速度向下,瞬时加速度都不为零 ![]() 解析 细线烧断前,对B球有kx=mgsin θ.细线烧断瞬间,弹簧弹力与原来相等,B球受力平衡,aB=0,A球所受合力为mgsinθ+kx=2mgsin θ,解得aA=2gsin θ,故A、D错误,B、C正确. 答案 BC 6、 (多选)如图5所示,传送带的水平部分长为L,传动速率为v,在其左端无初速度释放一小木块,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 ( ). A.
解析 当小木块刚放到传送带上时μmg=ma得a=μg 设小木块加速到v时运动的距离为L0,由v2=2aL0得L0= (1)当L≤L0时,小木块一直加速,v≥at得t≤ (2)当L>L0时,小木块先加速后匀速,加速阶段有v=at1得t1= 匀速阶段有L-L0=vt2得t2= 由t=t1+t2得t= 答案 ACD 7、 (单选)(整体法、隔离法)如图6所示,两个质量分别为m1=1 kg、m2=4 kg的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧秤连接.两个大小分别为F1=30 N、F2=20 N的水平拉力分别作用在m1、m2上,则达到稳定状态后,下列说法正确的是 ( ). A.弹簧秤的示数是25 N B.弹簧秤的示数是50 N C.在突然撤去F2的瞬间,m2的加速度大小为7 m/s2 D.在突然撤去F1的瞬间,m1的加速度大小为13 m/s2
图6 解析 本题考查用整体法、隔离法分析物体受力以及牛顿第二定律的应用.以m1、m2以及弹簧秤为研究对象,则整体向右的加速度a= 答案 C 8、 (整体法、隔离法)如图所示,质量为mA=0.4 kg的物体A与质量为mB=2 kg的物体B叠放在倾角为30°的斜面上,物体B在平行于斜面向上的拉力F作用下运动,已知A、B总保持相对静止,若A、B间的动摩擦因数为μ1=0.4 ![]() ![]() (1)若整个装置沿斜面向上做匀速运动,则A、B间的摩擦力大小为多少?拉力F大小为多少? (2)若整个装置沿斜面向上做匀加速运动,且A、B恰好没有相对滑动,则此时A、B间的摩擦力大小为多少?拉力F大小为多少? ![]() 解析 (1)整个装置沿斜面向上做匀速运动时,即整个系统处于平衡状态, 则研究A物体:f=mAgsin θ=2 N, 研究整体:F=(mA+mB)gsin θ+μ2(mA+mB)gcos θ=21 N. (2)整个装置沿斜面向上做匀加速运动,且A、B恰好没有相对滑动,则说明此时A、B之间恰好达到最大静摩擦力, 研究A物体: fmax=f滑=μ1mAgcos θ=2.4 N, fmax-mAgsin θ=mAa, 解得a=1 m/s2, 研究整体:F-(mA+mB)gsin θ-μ2(mA+mB)gcos θ=(mA+mB)a, 解得F=23.4 N. 答案 (1)2 N 21 N (2)2.4 N 23.4 N 9、(单选)(等时圆模型)如图8甲是某景点的山坡滑道图片,为了探究滑行者在滑道直线部分AE滑行的时间.技术人员通过测量绘制出如图乙所示的示意图.AC是滑道的竖直高度,D点是AC竖直线上的一点,且有AD=DE=10 m,滑道AE可视为光滑,滑行者从坡顶A点由静止开始沿滑道AE向下做直线滑动,g取10 m/s2,则滑行者在滑道AE上滑行的时间为 ( ) A. 图8 解析 A、E两点在以D为圆心半径为R=10 m的圆上,在AE上的滑行时间与沿AD所在的直径自由下落的时间相同,t= 答案 B 10、 (单选)(滑板—滑块模型)如图9甲所示,静止在光滑水平面上的长木板B(长木板足够长)的左端放着小物块A.某时刻,A受到水平向右的外力F作用,F随时间t的变化规律如图乙所示,即F=kt,其中k为已知常数.若物体之间的滑动摩擦力Ff的大小等于最大静摩擦力,且A、B的质量相等,则下列图中可以定性地描述长木板B运动的v-t图象的是 ( ). 图9 解析 在A、B相对滑动前,对A、B整体由牛顿第二定律得a= 答案 B 11、 (滑板—滑块模型)如图所示,质量M=8 kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一F=8 N的水平推力,当小车向右运动的速度达到v0=1.5 m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m=2 kg的小物块,小物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长,取g=10 m/s2.求: (1)放小物块后,小物块及小车的加速度各为多大; (2)经多长时间两者达到相同的速度; (3)从小物块放上小车开始,经过t=1.5 s小物块通过的位移大小为多少? 解析 (1)小物块的加速度am=μg=2 m/s2, 小车的加速度aM= (2)由amt=v0+aMt,解得:t=1 s. (3)从小物块放上小车开始1 s内,小物块的位移 s1= 1 s末小物块的速度v=amt=2 m/s 在接下来的0.5 s内小物块与小车相对静止,一起做加速运动,且加速度a= 这0.5 s内小物块的位移s2=vt1+ 小物块1.5 s内通过的总位移s=s1+s2=2.1 m. 答案 (1)2 m/s2 0.5 m/s2 (2)1 s (3)2.1 m 12、 (传送带模型)(改编题)如图所示为仓库中常用的皮带传输装置示意图,它由两台皮带传送机组成,一台水平传送,A、B两端相距3 m,另一台倾斜,其传送带与地面的倾角θ=37 °,C、D两端相距4.45 m,B、C相距很近.水平部分AB以v0=5 m/s的速率顺时针转动.将一袋质量为10 kg的大米无初速度放在A端,到达B端后,米袋继续沿倾斜的CD部分运动,不计米袋在BC处的机械能损失.已知米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5,g=10 m/s2,cos 37°=0.8,求: (1)若CD部分传送带不运转,米袋能否运动到D端? (2)若要米袋能被送到D端,CD部分顺时针运转的最小速度为多大? 解析 (1)米袋在AB部分加速时的加速度a0= 米袋的速度达到v0=5 m/s时,滑行的距离s0= CD部分不运转,米袋在CD部分的加速度大小设为a,有mgsin θ+μmgcos θ=ma, 得a=10 m/s2, 米袋能滑上的最大距离s= 故米袋不能运动到D端. (2)设CD部分运转速度为v时米袋恰能到达D端(即米袋到达D点时速度恰好为零),则米袋速度减为v之前的加速度大小为a1=gsin 37°+μgcos 37°=10 m/s2, 米袋速度小于v后所受摩擦力沿传送带向上,继续匀减速运动直到速度减为零,该阶段加速度大小为a2=gsin 37°-μgcos 37°=2 m/s2, 由运动学公式得 解得v=4 m/s, 即要把米袋送到D点,CD部分的最小速度为4 m/s. 答案 (1)不能 (2)4 m/s |
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