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2019-2020年高考物理試題分項(xiàng)版匯編系列 專題04 牛頓運(yùn)動(dòng)定律(含解析)
一、單選題
1.將質(zhì)量均為M=1kg的編號(hào)依次為1, 2, ...6的梯形劈塊靠在一起構(gòu)成傾角的三角形劈面,每個(gè)梯形劈塊上斜面長(zhǎng)度均為L(zhǎng)=0.2m,如圖所示,質(zhì)量m=lkg的小物塊A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,斜面與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,假定最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等,現(xiàn)使A從斜面底端以平行于斜面的初速度v0=4.5m/s沖上斜面,下列說法正確的是: ()
A. 若所有劈均固定在水平面上,物塊最終從6號(hào)劈上沖出
B. 若所有劈均固定在水平面上,物塊最終能沖到6號(hào)劈上
C. 若所有劈均不固定在水平面上,物塊上滑到5號(hào)劈時(shí),劈開始相對(duì)水平面滑動(dòng)
D. 若所有劈均不固定在水平面上.物塊上滑到4號(hào)劈時(shí),劈開始相對(duì)水平面滑動(dòng)
【答案】BC
時(shí)剛好開始滑動(dòng),代入數(shù)據(jù)可得n=2.3,即滑動(dòng)到4號(hào)時(shí),劈相對(duì)水平面不動(dòng),物塊上滑到5號(hào)劈時(shí),劈開始相對(duì)水平面滑動(dòng),故C正確,D錯(cuò)誤。
點(diǎn)晴:解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析,運(yùn)用共點(diǎn)力平衡、牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律進(jìn)行求解,知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁。
2.如圖,滑塊以初速度沿表面粗糙且足夠長(zhǎng)的固定斜面,從頂端下滑,直至速度為零.對(duì)于該運(yùn)動(dòng)過程,若用h、s、v、a分別表示滑塊的下降高度、位移、速度和加速度的大小,t表示時(shí)間,則下列圖象最能正確描述這一運(yùn)動(dòng)規(guī)律的是:
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由題意知,在下滑的過程中,根據(jù)牛頓第二定律可得:,故加速度保持不變,物塊做勻減速運(yùn)動(dòng),所以C、D錯(cuò)誤;根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,可得B正確;下降的高度,所以A錯(cuò)誤。
3.在xx年9月,伽利略的自由落體實(shí)驗(yàn)被物理學(xué)家評(píng)選為最美麗的實(shí)驗(yàn)。以下關(guān)于“伽利略對(duì)自由落體的探究過程”的歸納不正確的是( )
A. 發(fā)現(xiàn)問題:伽利略發(fā)現(xiàn)亞里士多德“重物比輕物下落得快”的觀點(diǎn)有自相矛盾的地方
B. 提出假設(shè):伽利略認(rèn)為,重物與輕物應(yīng)該下落得同樣快,他猜想落體運(yùn)動(dòng)應(yīng)該是一種最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng),速度的變化對(duì)位移來說是均勻的
C. 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:在驗(yàn)證自己猜想的實(shí)驗(yàn)時(shí),由于實(shí)驗(yàn)儀器不能精確測(cè)量快速下落物體所需的時(shí)間,所以他設(shè)想通過斜面落體來“沖淡重力”
D. 合理外推:伽利略將他在斜面實(shí)驗(yàn)中得出的結(jié)論做了合理的外推,從而確定了自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),且所有物體自由下落時(shí)的加速度都相同。
【答案】B
【解析】試題分析:伽利略根據(jù)亞里士多德的論斷,假定大的石塊下落速度為8,小石塊下落速度為4,把它們捆在一起,大石塊會(huì)被小石塊拖著而減慢,所以速度會(huì)小于8,但兩石塊捆在一起會(huì)更重,下落速度應(yīng)當(dāng)?shù)扔?,這樣得出了相互矛盾的結(jié)論,伽利略認(rèn)為,重物體與輕的物體下落一樣快;所以運(yùn)用歸謬推理否定了亞里士多德關(guān)于重的物體下落快、輕的物體下落慢的錯(cuò)誤論斷,故A正確;伽利略提出“自由落體”是一種最簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)---勻加速直線運(yùn)動(dòng),故B錯(cuò)誤;為“沖淡”重力,伽利略設(shè)計(jì)用斜面來研究小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的情況;故C正確;伽利略將他在斜面實(shí)驗(yàn)中得出的結(jié)論做了合理的外推,從而確定了自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),且所有物體自由下落時(shí)的加速度都相同,故D正確.本題選不正確的,故選B.
【點(diǎn)睛】本題考查物理學(xué)史,對(duì)于著名物理學(xué)家、經(jīng)典實(shí)驗(yàn)和重要學(xué)說要記牢,還要學(xué)習(xí)他們的科學(xué)研究的方法.
4.在電梯內(nèi)的地板上,豎直放置一根輕質(zhì)彈簧,彈簧上端固定一個(gè)質(zhì)量為m的物體.當(dāng)電梯勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧被壓縮了x,某時(shí)刻后觀察到彈簧又被繼續(xù)壓縮了(重力加速度為g).則電梯在此時(shí)刻后的運(yùn)動(dòng)情況可能是( ?。?
A. 以大小為g的加速度加速上升
B. 以大小為g的加速度減速上升
C. 以大小為的加速度加速下降
D. 以大小為的加速度減速下降
【答案】D
【解析】因?yàn)殡娞輨蛩贂r(shí),彈簧被壓縮了x,由此可以知道,mg=kx,
某時(shí)刻后觀察到彈簧又被繼續(xù)壓縮了,彈簧的彈力變大了,由受力情況和牛頓第二定律可得:解得,方向向上。
物體可能以加速上升,也可能以減速下降。
故選D
5.甲、乙兩輛汽車從同一點(diǎn)同時(shí)出發(fā),沿同一方向行駛,它們運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示。下列判斷正確的是( )
A. 在t1時(shí)刻以前,乙車的速度比甲車的大
B. 在t1時(shí)刻以后,乙車的加速度比甲車的大
C. 在0?t1時(shí)間內(nèi),甲車所受合力大于乙車所受合力
D. 在0?t1時(shí)間內(nèi),甲、乙兩車的平均速度相等
【答案】B
【解析】從圖中可知,時(shí)刻前乙車速度小于甲車的速度,A錯(cuò)誤;在v-t圖象中,斜率代表加速度,有圖可知,乙的斜率大于甲的斜率,故時(shí)刻后乙車加速度大于甲車的加速度,B正確;在0?時(shí)刻內(nèi),乙車的加速度大于甲車的加速度,根據(jù)牛頓第二定律F=ma可知,甲車所受合力小于乙車所受合力,C錯(cuò)誤;在0?時(shí)刻內(nèi),甲所圍面積大于乙所圍面積,即甲的位移大于乙的位移,根據(jù)可知,甲車的平均速度大于乙車的平均速度,D錯(cuò)誤.
6.如圖所示,質(zhì)量分別為mA和mB的兩小球用輕繩連接在一起,并用細(xì)線懸掛在天花板上,兩小球恰處于同一水平位置,細(xì)線與豎直方向間夾角分別為θ1與θ2(θ1>θ2)。現(xiàn)將A、B間輕繩剪斷,則兩小球開始擺動(dòng),最大速度分別為vA和vB,最大動(dòng)能分別為EkA和EkB,則下列說法中正確的是
A. mB >mA
B. 輕繩剪斷時(shí)加速度之比為tanθ1:tanθ2
C. vA
EkB
【答案】A
【解析】試題分析:未剪斷細(xì)繩時(shí)兩球都處于平衡狀態(tài),設(shè)兩球間的水平細(xì)繩的拉力大小為T.對(duì)A球分析受力如圖
【點(diǎn)睛】未剪斷細(xì)繩時(shí)兩球都處于平衡狀態(tài),由平衡條件列式,得到水平繩的拉力與質(zhì)量的大小,從而得到兩球質(zhì)量關(guān)系.將A、B間輕繩剪斷瞬間,由牛頓第二定律求加速度之比,兩小球擺動(dòng)過程中,機(jī)械能守恒,到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度,根據(jù)機(jī)械能守恒定律列式,分析最大速度的大?。?
7.如圖所示,水平傳送帶在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻質(zhì)量為m的物塊無初速地放在傳送帶的左端,經(jīng)過一段時(shí)間物塊能與傳送帶保持相對(duì)靜止。已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,對(duì)于物塊放上傳送帶到物塊與傳送帶相對(duì)靜止的過程,下列說法中正確的是( )
A. 物塊所受摩擦力的方向水平向左
B. 物塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
C. 物塊相對(duì)地面的位移大小為
D. 物塊相對(duì)傳送帶的位移大小為
【答案】D
【解析】試題分析:物塊相對(duì)傳送帶向左滑動(dòng),摩擦力方向水平向右,即物塊所受合外力為,加速度,物塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,物塊相對(duì)地面的位移大小,物塊相對(duì)傳送帶的位移大小,故ABC錯(cuò)誤,D正確.故選D.
【點(diǎn)睛】根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向求得摩擦力方向;由受力分析求得合外力,即可由牛頓第二定律求得加速度,然后根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律求得運(yùn)動(dòng)時(shí)間、位移,然后由幾何關(guān)系求得相對(duì)位移.
8.年月日,在國際泳聯(lián)跳水系列賽喀山站米臺(tái)決賽中,我國男女選手雙雙奪得冠軍.如圖是運(yùn)動(dòng)員某次跳臺(tái)比賽中的圖像(取豎直向下為正方向),時(shí)運(yùn)動(dòng)員起跳離開跳臺(tái).將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn),則運(yùn)動(dòng)員
A. 時(shí)刻到達(dá)水面
B. 時(shí)刻到達(dá)水下最深處
C. 時(shí)刻處于超重狀態(tài)
D. 時(shí)刻浮出水面
【答案】C
【解析】由圖像可知運(yùn)動(dòng)情景,時(shí)刻,運(yùn)動(dòng)員起跳;時(shí)刻,運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最高點(diǎn);時(shí)刻,運(yùn)動(dòng)員到達(dá)水面;時(shí)刻,運(yùn)動(dòng)員在水中減速向下運(yùn)動(dòng),超重狀態(tài);時(shí)刻,運(yùn)動(dòng)員在水中到達(dá)最低點(diǎn),故C正確,ABD錯(cuò)誤;
故選C。
9.如圖所示,套有光滑小鐵環(huán)的細(xì)線系在水平桿的兩端A、B上,當(dāng)桿沿水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí),小環(huán)恰好懸于A端的正下方并與桿保持相對(duì)靜止,已知小環(huán)質(zhì)量為m,重力加速度為g,下列分析正確的是( ?。?
A. 桿可能作勻速運(yùn)動(dòng) B. 桿一定向右作勻加速運(yùn)動(dòng)
C. 桿可能向左作勻減速運(yùn)動(dòng) D. 細(xì)線的張力可能等于mg
【答案】C
【解析】對(duì)小環(huán)受力分析:受繩的拉力和重力,如圖,設(shè)細(xì)線夾角為θ:
由題知豎直方向平衡:mg=T+Tcosθ
設(shè)水平方向上加速度為a,由牛頓第二定律得:Tsinθ=ma xk.w
由于0<θ<90,得:T=<mg,加速度方向水平向右;故桿和小環(huán)向右做加速度的勻加速或向左勻減速運(yùn)動(dòng),由上分析,可知,故ABD錯(cuò)誤,C正確;故選C.
10.放在水平地面上的一物塊,受到方向不變的水平推力F的作用,F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物塊速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示。取重力加速度g=10m/s2。由此兩圖線可以求得物塊的質(zhì)量m和物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ分別為
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由v-t圖象看出,物體在4s-6s做勻速直線運(yùn)動(dòng),由平衡條件知,由速度圖象可知,2-4s物體加速度為,此時(shí)有F2=3N,由牛頓第二定律得F2-Ff=ma,代入解得m=0.5kg,由,,解得,故C正確,ABD錯(cuò)誤;
故選C。
11.如圖所示,將質(zhì)量為m的滑塊放在傾角為的固定斜面上,滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.若滑塊與斜面之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力大小相等,重力加速度為g.則()
A. 將滑塊由靜止釋放,如果,滑塊將下滑
B. 給滑塊沿斜面向下的初速度,如果,滑塊將減速下滑
C. 用平行于斜面向下的力拉滑塊向下勻速滑動(dòng),如果,拉力大小應(yīng)是
D. 用平行于斜面向上的力拉滑塊向上勻速滑動(dòng),如果,拉力大小應(yīng)是
【答案】D
【解析】物體由靜止釋放,對(duì)物體受力分析,受重力、支持力、摩擦力如圖.
物體下滑時(shí),應(yīng)滿足條件:.解得.故A錯(cuò)誤;給滑塊沿斜面向下的初速度.如果,則有:,物體將加速下滑.故B錯(cuò)誤;
用平行于斜面向下的力拉滑塊向下勻速滑動(dòng),根據(jù)平衡條件,有,又.解得.故C錯(cuò)誤;用平行于斜面向上的力拉滑塊向上勻速滑動(dòng),根據(jù)平衡條件,有.由題.故解得.故D正確.
故選D.
12.對(duì)于一些實(shí)際生活中的現(xiàn)象,某同學(xué)試圖從慣性角度加以解釋,其中正確的是( )
A. 采用了大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)后,某些一級(jí)方程式賽車的速度甚至能超過某些老式螺旋槳飛機(jī)的速度,這表明:可以通過科學(xué)進(jìn)步使小質(zhì)量的物體獲得大慣性
B. “強(qiáng)弩之末勢(shì)不能穿魯縞”,這表明強(qiáng)弩的慣性減小了
C. 貨運(yùn)列車運(yùn)行到不同的車站時(shí),經(jīng)常要摘下或加掛一些車廂,這會(huì)改變它的慣性
D. 摩托車轉(zhuǎn)彎時(shí),車手一方面要適當(dāng)?shù)目刂扑俣龋硪环矫嬉獙⑸眢w稍微向里傾斜,這是為了通過調(diào)控人和車的慣性達(dá)到安全行駛的目的
【答案】C
【解析】慣性是物體的因有屬性,大小與物體的質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量越大,慣性越大,與其它任何因素?zé)o關(guān),AB錯(cuò)誤;摘下或加掛一些車廂,改變了質(zhì)量,從而改變慣性,C正確;人和車的質(zhì)量不變,則其慣性不變,D錯(cuò)誤.
13.如圖所示,三物體A、B、C均靜止,輕繩兩端分別與A、C兩物體相連接且伸直,mA=3 kg,mB=2 kg,mC=1kg,物體A、B、C間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1,地面光滑,輕繩與滑輪間的摩擦可忽略不計(jì)。若要用力將B物體從AC間拉動(dòng)出,則作用在B物體上水平向左的拉力至少應(yīng)大于(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取g=10 m/s2)( )
A. 12N B. 5N C. 8N D. 6N
【答案】D
【解析】A、B間最大靜摩擦力為fm1=μmAg=0.130N=3N,當(dāng)B剛要拉動(dòng)時(shí),右側(cè)繩子的拉力至少等于A、B間最大靜摩擦力,即T=fm1=3N.再對(duì)三個(gè)物體組成的整體進(jìn)行研究,由于地面光滑,由平衡條件得到,水平向左的拉力最小值為F=2T=6N.故選D.
點(diǎn)睛:本題中當(dāng)A、B剛要相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),靜摩擦力達(dá)到最大,而BC間并沒有相對(duì)滑動(dòng).采用隔離法和整體法相結(jié)合的方法進(jìn)行分析求解.
14.如圖所示,50個(gè)大小相同、質(zhì)量均為m的小物塊,在平行于斜面向上的恒力F作用下一起沿斜面向上運(yùn)動(dòng).已知斜面足夠長(zhǎng),傾角為30,各物塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,重力加速度為g,則第46個(gè)小物塊對(duì)第45個(gè)小物塊的作用力大小為( )
A. F B. F
C. mg+F D. 因?yàn)閯?dòng)摩擦因數(shù)未知,所以不能確定
【答案】B
15.如圖所示,A、B球的質(zhì)量相等,彈簧的質(zhì)量不計(jì),傾角為θ的斜面光滑,系統(tǒng)靜止時(shí),彈簧與細(xì)線均平行于斜面,在細(xì)線被燒斷的瞬間,下列說法正確的是( )
A. 兩個(gè)小球的瞬時(shí)加速度均沿斜面向下,大小均為gsinθ
B. A球的瞬時(shí)加速度沿斜面向下,大小為2gsinθ
C. B球的受力情況未變,瞬時(shí)加速度大小為0.5gsinθ
D. 彈簧有收縮的趨勢(shì),A、B兩球的瞬時(shí)加速度大小相等方向相反
【答案】B
【解析】系統(tǒng)靜止,根據(jù)平衡條件可知,對(duì)B球:F彈=mgsinθ;對(duì)A球:F繩=F彈+mgsinθ,
細(xì)線被燒斷的瞬間,細(xì)線的拉力立即減為零,但彈簧的彈力不發(fā)生改變,則:
B球受力情況未變,瞬時(shí)加速度為零;對(duì)A球根據(jù)牛頓第二定律得:a=F合/m=(F彈+mgsinθ)/m=2gsinθ,方向沿斜面向下,故ACD錯(cuò)誤,B正確。
故選:B。
點(diǎn)睛:根據(jù)平衡條件可知:對(duì)A、B球受力分析,求出彈簧彈力和繩子拉力。細(xì)線被燒斷的瞬間,細(xì)線的拉力立即減為零,但彈簧的彈力不會(huì)瞬間發(fā)生改變;對(duì)A、B球分別進(jìn)行受力分析,根據(jù)牛頓第二定律即可求出各自加速度.
16.如圖,電梯的頂部掛有一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),其下端掛了一個(gè)重物,電梯勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為10N,在某時(shí)刻電梯中相對(duì)電梯靜止不動(dòng)的人觀察到彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變?yōu)?N,g取10m/s2,以下說法正確的是( )
A. 電梯可能向下加速運(yùn)動(dòng),加速度大小為2m/s2
B. 電梯可能向下減速運(yùn)動(dòng),加速度大小為12m/s2
C. 此時(shí)電梯對(duì)人的支持力大小等于人的重力大小
D. 此時(shí)電梯對(duì)人的支持力大小小于人對(duì)電梯的壓力
【答案】A
【解析】AB、電梯勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧秤的示數(shù)為10N,知重物的重力等于10N。彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變?yōu)?N時(shí),對(duì)重物有:mg?F=ma,解得a=2m/s2,方向豎直向下,則電梯的加速度大小為2m/s2,方向豎直向下。電梯可能向下做加速運(yùn)動(dòng),也可能向上做減速運(yùn)動(dòng)。故A正確,B錯(cuò)誤;
C、由于加速度方向豎直向下,人處于失重狀態(tài),電梯對(duì)人的支持力大小小于人的重力大小,C錯(cuò)誤;
D、電梯對(duì)人的支持力與人對(duì)電梯的壓力是作用力與反作用力,大小相等,D錯(cuò)誤。
故選:A。
17.如圖,物體A、B用細(xì)繩連接后跨過滑輪,A放在在傾角為30的光滑斜面上,B懸掛著。已知質(zhì)量mA = 3mB,不計(jì)滑輪摩擦,那么下列說法中正確的是( )
A. 細(xì)繩對(duì)物體B的拉力大小為
B. 物體A的加速度
C. 現(xiàn)將斜面傾角由30增大到50,繩子的拉力減小
D. 物體A和物體B互換位置后,滑輪受到繩子的作用力保持不變
【答案】D
【解析】AB、設(shè)細(xì)繩拉力為T,對(duì)A:
對(duì)B:,,滑輪受到繩子的作用力保持不變,D正確。
故選:D。
18.質(zhì)量為 m0=20 kg、長(zhǎng)為 L=5 m 的木板放在水平面上,木板與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.15。 將質(zhì)量 m=10 kg 的小木塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),以 v0=4 m/s 的速度從木板的左端被水平拋射到木板上 (如圖所示),小木塊與木板面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.4(最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g=10 m/s2)。 則下列判斷正確的是( )
A. 木板一定靜止不動(dòng),小木塊不能滑出木板
B. 木板一定靜止不動(dòng),小木塊能滑出木板
C. 木板一定向右滑動(dòng),小木塊不能滑出木板
D. 木板一定向右滑動(dòng),小木塊能滑出木板
【答案】A
【解析】試題分析:比較小物塊對(duì)木板摩擦力與地面對(duì)木板摩擦力的大小,從而判斷出木板能否保持靜止,然后對(duì)小物塊進(jìn)行分析,綜合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式判斷其能否從木板右端滑出.
m對(duì)的摩擦力,地面對(duì)的摩擦力,因?yàn)?,所以木板一定向右運(yùn)動(dòng),對(duì)m,由牛頓第二定律,對(duì),由牛頓第二定律有,設(shè)經(jīng)過時(shí)間t,小木塊和木板速度相等,即:4-4t=0.5t,得,共同速度,小木塊的位移,木板的位移,小木塊相對(duì)木板的位移,所以小木塊不能滑出長(zhǎng)木板,故C正確;
19.如圖所示質(zhì)量均為m=1.5103kg的甲、乙兩車同時(shí)同地出發(fā),在同一平直公路上行駛,二者所受阻力均為車重的k=0.5倍,由于牽引力不同,甲車做勻速直線運(yùn)動(dòng),乙車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),取g=10m/s2,則以下敘述正確的是( )
A. 乙車牽引力為F2=7.5103 N
B. t =1 s時(shí)兩車速度相同且v=1 m/s
C. t =1 s時(shí)兩車間距最大,且最大間距為L(zhǎng)m=1 m
D. 0~2 s內(nèi)阻力對(duì)兩車做的功均為Wf=-3103 J
【答案】C
【解析】A、由圖可以知道,兩車在2s時(shí)的位移相同,則說明汽車的平均速度相同;即: 因乙車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),故乙車的2s末的速度為4m/s;加速度 ;由牛頓第二定律可以知道: ;計(jì)算得出: ;故A錯(cuò)誤;
B、因平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,因此乙在1s末的速度為,而甲一直以2m/s的速度勻速行駛;故B錯(cuò)誤;
C、開始時(shí)甲的速度大于乙的速度,所以距離越來越大,速度相等時(shí),距離達(dá)最大,由公式得1s末間距最大;最大間距為:故C正確
D、因?yàn)槲灰葡嗤?阻力大小相同;故阻力做功相同;均為:故D錯(cuò)誤,
綜上所述本題答案是:C
20.在物理學(xué)發(fā)展史上,伽利略、牛頓等許許多多科學(xué)家為物理學(xué)的發(fā)展做了巨大貢獻(xiàn).以下選項(xiàng)中符合伽利略和牛頓觀點(diǎn)的是( )
A. 兩匹馬拉車比一匹馬拉車跑得快,這說明:物體受力越大則速度就越大
B. 人在沿直線加速前進(jìn)的車廂內(nèi),豎直向上跳起后,將落在起跳點(diǎn)的后方
C. 兩物體從同一高度做自由落體運(yùn)動(dòng),較輕的物體下落較慢
D. 一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體,如果不再受力了,它總會(huì)逐漸停下來,這說明:靜止?fàn)顟B(tài)才是物體不受力時(shí)的“自然狀態(tài)”
【答案】B
綜上所述本題正確答案為:B
21.如圖所示,水平地面上有一車廂,車廂內(nèi)固定的平臺(tái)通過相同的彈簧把相同的物塊A、B壓在豎直側(cè)壁和水平的頂板上,已知A、B與接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,車廂靜止時(shí),兩彈簧長(zhǎng)度相同,A恰好不下滑,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g,現(xiàn)使車廂沿水平方向加速運(yùn)動(dòng),為保證A、B仍相對(duì)車廂靜止,則( )
A. 速度可能向左,加速度可大于
B. 加速度一定向右,不能超過
C. 加速度一定向左,不能超過
D. 加速度一定向左,不能超過
【答案】B
【解析】A恰好不下滑,對(duì)A分析有,則有,彈簧處于壓縮;現(xiàn)使車廂沿水平方向加速運(yùn)動(dòng),為保證A、B仍相對(duì)車廂靜止,墻壁對(duì)A的支持力必須大于,根據(jù)牛頓第二定律可知加速度方向一定向右;
對(duì)B分析,,則有,故B正確,ACD錯(cuò)誤;
故選B。
22.太陽神車由四腳的支架吊著一個(gè)巨大的擺錘擺動(dòng),游客被固定在擺下方的大圓盤A上,如圖所示.?dāng)[錘的擺動(dòng)幅度每邊可達(dá)120.6臺(tái)大功率的異步驅(qū)動(dòng)電機(jī)同時(shí)啟動(dòng),為游客創(chuàng)造4.3g的加速度,最高可飛躍至15層樓高的高空.如果不考慮圓盤A的自轉(zhuǎn),根據(jù)以上信息,以下說法中正確的是( )
A. 當(dāng)擺錘擺至最高點(diǎn)的瞬間,游客受力平衡
B. 當(dāng)擺錘擺至最高點(diǎn)時(shí),游客可體驗(yàn)最大的加速度
C. 當(dāng)擺錘在下擺的過程中,擺錘的機(jī)械能一定不守恒
D. 當(dāng)擺錘在上擺過程中游客體驗(yàn)超重,下擺過程游客體驗(yàn)失重
【答案】C
【解析】A、當(dāng)擺錘擺至最高點(diǎn)的瞬間,擺錘與游客將開始下降,具有向下的加速度,游客受力不平衡,故A錯(cuò)誤;
B、當(dāng)擺錘擺至最高低時(shí),擺錘的速度最大,向心加速度最大,所以游客可體驗(yàn)最大的加速度,故B錯(cuò)誤;
C、當(dāng)擺錘在下擺的過程中,由于電動(dòng)機(jī)做正功,擺錘的機(jī)械能一定不守恒,故C正確;
D、當(dāng)擺錘在上擺過程中,擺錘向上做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度方向向下,游客體驗(yàn)失重,故D錯(cuò)誤;
故選C。
23.xx年莫斯科世錦賽上,我國男子短道速滑隊(duì)時(shí)隔15年再次站到5000m接力的冠軍頒獎(jiǎng)臺(tái)上。觀察發(fā)現(xiàn),“接棒”的運(yùn)動(dòng)員甲提前站在“交棒”的運(yùn)動(dòng)員乙前面,并且開始向前滑行,待乙追上甲時(shí),乙猛推甲,甲獲得更大的速度向前沖出。在乙推甲的過程中,忽略運(yùn)動(dòng)員與冰面間在水平方向上的相互作用,則( )。
A. 甲對(duì)乙的作用力與乙對(duì)甲的作用力相同
B. 甲對(duì)乙的作用力一定做正功,乙的動(dòng)能增大
C. 乙對(duì)甲的作用力一定做正功,甲的動(dòng)能增大
D. 甲的動(dòng)能增加量一定等于乙的動(dòng)能減少量
【答案】C
24.物理學(xué)中有些結(jié)論不一定要通過計(jì)算才能驗(yàn)證,有時(shí)只需通過一定的分析就能判斷結(jié)論是否正確。根據(jù)流體力學(xué)知識(shí),噴氣式飛機(jī)噴出氣體的速度v與飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p、氣體密度ρ及外界大氣壓強(qiáng)p0有關(guān)。試分析判斷下列關(guān)于噴出氣體的速度的倒數(shù)的表達(dá)式正確的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】試題分析:先根據(jù)等式兩邊單位相同判斷;再根據(jù)內(nèi)外壓強(qiáng)差越大,噴氣速度越大判斷.
物理表達(dá)式兩側(cè)單位要相同,AB選項(xiàng)右側(cè)單位為,C選項(xiàng)右側(cè)單位是m/s,D選項(xiàng)右側(cè)單位也不是s/m,故CD均錯(cuò)誤;結(jié)合實(shí)際情況,內(nèi)外壓強(qiáng)差越大,噴氣速度越大,顯然A符合,B不符合,故A正確B錯(cuò)誤.
25.某質(zhì)量為m的電動(dòng)玩具小車在平直的水泥路上由靜止沿直線加速行駛.經(jīng)過時(shí)間t前進(jìn)的距離為x,且速度達(dá)到最大值vm,設(shè)這一過程中電動(dòng)機(jī)的功率恒為P,小車受阻力恒為F,則t時(shí)間內(nèi)( )
A. 小車做勻加速運(yùn)動(dòng)
B. 小車受到的牽引力逐漸增大
C. 合外力對(duì)小車所做的功為 Pt
D. 牽引力對(duì)小車所做的功為 Fx+mvm2
【答案】D
【解析】電動(dòng)機(jī)功率恒定,P=F牽v,結(jié)合牛頓第二定律可知F牽-F=ma,v=at可知,當(dāng)速度增大時(shí),牽引力減小,加速度減小,故小車做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng),故AB錯(cuò)誤;整個(gè)過程中,牽引力做正功,阻力做負(fù)功,故合力做功為W=mvm2,Pt為牽引力所做的功,故C錯(cuò)誤;整個(gè)過程中,根據(jù)動(dòng)能定理可知Pt?Fx=mvm2,解得Pt=Fx+mvm2,故D正確;故選D.
點(diǎn)睛:小車的恒定功率啟動(dòng)方式是一種最快的啟動(dòng)方式,是加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)學(xué)公式不再適用,但可以根據(jù)動(dòng)能定理列式求解.
26.極限跳傘(sky diving)是世界上最流行的空中極限運(yùn)動(dòng),它的獨(dú)特魅力在于跳傘者可以從正在飛行的各種飛行器上跳下,也可以從固定在高處的器械、陡峭的山頂、高地甚至建筑物上縱身而下,并且通常起跳后傘并不是馬上自動(dòng)打開,而是由跳傘者自己控制開傘時(shí)間,這樣冒險(xiǎn)者就可以把刺激域值的大小完全控制在自己手中。傘打開前可看做是自由落體運(yùn)動(dòng),打開傘后減速下降,最后勻速下落。如果用h表示人下落的高度,t表示下落的時(shí)間,Ep表示人的重力勢(shì)能,Ek表示人的動(dòng)能,E表示人的機(jī)械能,v表示人下落的速度,在整個(gè)過程中,忽略傘打開前空氣阻力,如果打開傘后空氣阻力與速度平方成正比,則下列圖象可能符合事實(shí)的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
點(diǎn)睛:解決本題的關(guān)鍵知道圖象的物理意義,搞清運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)情況,通過加速度變化判斷合力的變化,通過下降的高度判斷重力勢(shì)能的變化.
27.為了緩解高三學(xué)生學(xué)習(xí)壓力,學(xué)校往往會(huì)在高考前夕舉行拔河比賽,幫助學(xué)生釋放壓力,激情迎考,如圖所示。為了分析問題的方便,我們把拔河比賽簡(jiǎn)化為兩個(gè)人拔河,如果繩質(zhì)量不計(jì),且保持水平,甲、乙兩人在“拔河”比賽中甲獲勝,則下列說法中正確的是( )
A. 甲對(duì)乙的拉力始終大于乙對(duì)甲的拉力
B. 甲把乙加速拉過去時(shí),甲對(duì)乙的拉力大于乙對(duì)甲的拉力
C. 只有當(dāng)甲把乙勻速拉過去時(shí),甲對(duì)乙的拉力大小才等于乙對(duì)甲的拉力大小
D. 甲對(duì)乙的拉力大小始終等于乙對(duì)甲的拉力大小,只是地面對(duì)甲的摩擦力大于地面對(duì)乙的摩擦力
【答案】D
【解析】甲拉乙的力與乙拉甲的力是一對(duì)作用力與反作用力,大小始終相等,與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān),故ABC錯(cuò)誤;即不管哪個(gè)獲勝,甲對(duì)乙的拉力大小始終等于乙對(duì)甲的拉力大小,只是當(dāng)?shù)孛鎸?duì)甲的摩擦力大于地面對(duì)乙的摩擦力,甲才能獲勝,故D正確;故選D.
28.下列哪個(gè)儀器測(cè)量的物理量不是國際單位制中的基本物理量( )
A. 彈簧測(cè)力計(jì) B. 刻度尺
C. 秒表 D. 托盤天平
【答案】A
【解析】測(cè)力計(jì)是測(cè)量力的儀器.力不是基本物理量.故A正確;刻度尺是測(cè)量長(zhǎng)度的儀器,是測(cè)量的力學(xué)基本量,故B錯(cuò)誤秒表是測(cè)量時(shí)間的儀器,是測(cè)量的力學(xué)基本量,故C錯(cuò)誤;托盤天平是測(cè)量質(zhì)量的儀器,是測(cè)量的力學(xué)基本量,故D錯(cuò)誤;本題選測(cè)量的物理量不是力學(xué)基本量的,故選A.
29.如圖所示,質(zhì)量為m1和m2的兩個(gè)材料相同的物體用細(xì)線相連,在大小恒定的拉力F作用下,先沿水平面,再沿斜面,最后豎直向上勻加速運(yùn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力,在三個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)中,線上的拉力大小( )
A. 由大變小 B. 由小變大
C. 由大變小再變大 D. 始終不變且大小為F
【答案】D
【解析】設(shè)物體與接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,在水平面有:
對(duì)m1進(jìn)行受力分析,則有:
所以T1=F
在斜面上有:
所以繩子的拉力始終不變且大小為F,故D正確,ABC錯(cuò)誤
故選:D.
點(diǎn)睛:先對(duì)整體進(jìn)行受力分析求出整體加速度,再對(duì)m1進(jìn)行受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求出細(xì)線上的彈力,m1的加速度和整體加速度相同.
30.如圖表示的是一條傾斜的傳送軌道,B是傳送貨物的平臺(tái),可以沿著斜面上的直軌道運(yùn)送物體。某次傳送平臺(tái)B沿軌道將貨物A向下傳送到斜軌道下端,運(yùn)動(dòng)過程可用如圖中的速度時(shí)間圖像表示。下述分析中不正確的是()
A. 0~時(shí)間內(nèi),B對(duì)A的支持力小于重力,摩擦力水平向右
B. ~時(shí)間內(nèi),B對(duì)A的支持力等于重力,摩擦力水平向左
C. ~時(shí)間內(nèi),B對(duì)A的支持力大于重力,摩擦力水平向左
D. 0~時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)失重現(xiàn)象;~時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)超重現(xiàn)象
【答案】B
直向上的加速度,再分析A 的受力可以得到,豎直方向上A有向上的加速度,導(dǎo)致B對(duì)A的支持力大于重力,水平方向由向左的加速度,導(dǎo)致A受到摩擦力水平向左的摩擦力,故C正確;
D、時(shí)間段內(nèi),整體沿斜面向下做勻加速運(yùn)動(dòng),失重狀態(tài),整體沿斜面向下做勻減速運(yùn)動(dòng),超重狀態(tài),故D正確;本題要選不正確的,所以答案是B
綜上所述本題答案是:B
31.如圖所示,物體疊放在物體B上,B置于光滑水平面上,A、B質(zhì)量分別為mA=6 kg,mB=2kg,A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力?,F(xiàn)對(duì)A施加一水平力F用,則A、B的加速度可能是(g取10m/s2)
A. aA=6m/s2.a(chǎn)B=2 m/s2
B. aA=2m/s2.a(chǎn)B=6 m/s2
C. aA=8m/s2.a(chǎn)B=4 m/s2
D. aA=10m/s2.a(chǎn)B=6 m/s2
【答案】D
【解析】試題分析:通過隔離法求出A、B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的臨界加速度,再通過整體法結(jié)合牛頓第二定律求出拉力.根據(jù)拉力的大小與該臨界情況拉力的關(guān)系,討論兩者的加速度
對(duì)B而言,當(dāng)A、B間的摩擦力達(dá)到最大值時(shí),此時(shí)的加速度達(dá)到最大,則,則最大加速度.對(duì)整體運(yùn)用牛頓第二定律可得,即當(dāng)拉力增加到48N時(shí),發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,且,恒定不變,故D正確.
32.如圖甲所示,一輕質(zhì)彈簧的下端,固定在水平面上,上端疊放著兩個(gè)質(zhì)量均為m的物體A、B(物體B與彈簧栓接),彈簧的勁度系數(shù)為k,初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體A上,使物體A開始向上做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng),測(cè)得兩個(gè)物體的v﹣t圖象如圖乙所示(重力加速度為g),則( )
A. 施加外力的瞬間,F(xiàn)的大小為2m(g﹣a)
B. A、B在t1時(shí)刻分離,此時(shí)彈簧的彈力大小m(g+a)
C. 彈簧彈力等于0時(shí),物體B的速度達(dá)到最大值
D. B與彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能先增大,后保持不變
【答案】B
【解析】解:A、施加F前,物體AB整體平衡,根據(jù)平衡條件,有:
2Mg=kx;解得:
x=2
施加外力F的瞬間,對(duì)B物體,根據(jù)牛頓第二定律,有:
F彈﹣Mg﹣FAB=Ma
其中:F彈=2Mg
解得:FAB=M(g﹣a),故A錯(cuò)誤.
B、物體A、B在t1時(shí)刻分離,此時(shí)A、B具有共同的v與a;且FAB=0;
對(duì)B:F彈′﹣Mg=Ma
解得:F彈′=M(g+a),故B正確.
C、B受重力、彈力及壓力的作用;當(dāng)合力為零時(shí),速度最大,而彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí),B受到的合力為重力,已經(jīng)減速一段時(shí)間;速度不是最大值;故C錯(cuò)誤;
D、B與彈簧開始時(shí)受到了A的壓力做負(fù)功,故開始時(shí)機(jī)械能減小;故D錯(cuò)誤;
故選:B
33.如圖所示,放在固定斜面上的物塊A以加速度a沿斜面勻加速下滑,若在物塊A上再放另一物塊B,它們?cè)谙禄^程中保持相對(duì)靜止,則( )
A. 物塊AB可能勻速下滑
B. 物塊AB仍以原來的加速度a勻加速下滑
C. 物塊AB將以大于a的加速度勻加速下滑
D. 物塊AB將以小于a的加速度勻加速下滑
【答案】B
【解析】解:只有A時(shí)物體加速度,若增加B物體把他們看成整體,加速度加速度不變。故選B
34.在物理學(xué)發(fā)展過程中,有許多科學(xué)家做出了貢獻(xiàn),下列說法正確的是( )
A. 牛頓通過多年觀測(cè)記錄行星的運(yùn)動(dòng),提出了行星運(yùn)動(dòng)的三大定律
B. 卡文迪許發(fā)現(xiàn)萬有引力定律,被人們稱為“能稱出地球質(zhì)量的人”
C. 伽利略利用“理想斜面”得出“力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”的觀點(diǎn)
D. 開普勒從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)角度,證明了輕、重物體下落一樣快,從而推翻了古希臘學(xué)者亞里士多德的“小球質(zhì)量越大下落越快”的錯(cuò)誤觀點(diǎn)
【答案】C
【解析】解: A、開普勒提出了行星運(yùn)動(dòng)的三大定律,牛頓在此基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,故A錯(cuò)誤.
B、牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律后,英國物理學(xué)家卡文迪許利用扭秤實(shí)驗(yàn)裝置比較準(zhǔn)確地測(cè)出了萬有引力常量G,所以B選項(xiàng)是錯(cuò)誤的.
C、伽利略利用“理想斜面”否定了“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的觀點(diǎn),得出了“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”的觀點(diǎn),故C正確.
D、伽利略從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)角度,證明了輕、重物體下落一樣快,從而推翻了古希臘學(xué)者亞里士多德的“小球質(zhì)量越大下落越快”的錯(cuò)誤觀點(diǎn).故D錯(cuò)誤.
所以C選項(xiàng)是正確的
35.如圖所示,質(zhì)量為M的斜面體B放在水平面,斜面的傾角θ=30,質(zhì)量為m的木塊A放在斜面上,木塊A下滑的加速度,斜面體靜止不動(dòng),則( ?。?
A. 木塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25
B. 地面對(duì)斜面體的支持力等于(M+m)g
C. 地面對(duì)斜面體的摩擦力水平向右,大小為
D. 地面對(duì)斜面體無摩擦力作用
【答案】C
C、把斜面和木塊看做一個(gè)整體,沿水平方向摩擦力提供加速度,,C正確,D錯(cuò)誤。
故選:C。
36.將地面上靜止的貨物豎直向上吊起,貨物由地面運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的過程中,v﹣t圖象如圖所示.以下判斷正確的是( ?。?
A. 前2s內(nèi)貨物處于超重狀態(tài)
B. 第3s末至第5s末的過程中,貨物完全失重
C. 最后2s內(nèi)貨物只受重力作用
D. 前2s內(nèi)與最后2s內(nèi)貨物的平均速度和加速度相同
【答案】A
【解析】A. 在前2s內(nèi),圖象的斜率為正,加速度為正方向,說明加速度向上,貨物處于超重狀態(tài),故A正確;
B. 第3 s末至第5 s末的過程中,貨物勻速運(yùn)動(dòng),重力等于拉力,B錯(cuò)誤;
C、最后2s內(nèi),加速度為≠g,故貨物并不是只受重力時(shí),故C錯(cuò)誤。
D. 前2s內(nèi)貨物做勻加速直線運(yùn)動(dòng),平均速度為,最后2s內(nèi)貨物的平均速度,故D錯(cuò)誤。
故選:A。
點(diǎn)睛:速度圖象的斜率等于物體的加速度.根據(jù)斜率的正負(fù)分析加速度的方向,根據(jù)加速度的方向判斷貨物是超重還是失重狀態(tài).加速度方向向上時(shí),處于超重狀態(tài),反之,處于失重狀態(tài).根據(jù)求勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度.
37.如圖所示,質(zhì)量為的物塊B放置在光滑水平桌面上,其上放置質(zhì)量的物塊A,A通過跨過定滑輪的細(xì)線與質(zhì)量為M的物塊C連接,釋放C,A和B一起以加速度a從靜止開始運(yùn)動(dòng),已知A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)為,則細(xì)線中的拉力大小為
A. Mg B. Mg+Ma C. D.
【答案】C
【解析】對(duì)AB的整體,根據(jù)牛頓第二定律,C正確;
對(duì)C:,解得,AB錯(cuò)誤;
對(duì)物體A:,則,因f為靜摩擦力,故不一定等于,D錯(cuò)誤;
故選C。
38.科學(xué)思維和科學(xué)方法是我們認(rèn)識(shí)世界的基本手段.在研究和解決問題的過程中,不僅需要相應(yīng)的知識(shí),還需要運(yùn)用科學(xué)的方法.理想實(shí)驗(yàn)有時(shí)更能深刻地反映自然規(guī)律,伽利略設(shè)想了一個(gè)理想實(shí)驗(yàn),如圖所示.
①兩個(gè)對(duì)接的斜面,靜止的小球沿一個(gè)斜面滾下,小球?qū)L上另一個(gè)斜面;
②如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫诺母叨龋?
③減小第二個(gè)斜面的傾角,小球在這個(gè)斜面上仍然會(huì)達(dá)到原來的高度;
④繼續(xù)減小第二個(gè)斜面的傾角,最后使它成為水平面,小球會(huì)沿水平面做持續(xù)的勻速運(yùn)動(dòng).
通過對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的分析,我們可以得到的最直接結(jié)論是( )
A. 自然界的一切物體都具有慣性
B. 光滑水平面上運(yùn)動(dòng)的小球,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的維持并不需要外力
C. 如果小球受到力的作用,它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將發(fā)生改變
D. 小球受到的力一定時(shí),質(zhì)量越大,它的加速度越小
【答案】B
【解析】理想斜面實(shí)驗(yàn)只能說明鋼球具有慣性,推廣到一切物體的是牛頓,A錯(cuò)誤;伽利略通過“理想斜面實(shí)驗(yàn)”和科學(xué)推理,得出的結(jié)論是:力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,光滑水平面上運(yùn)動(dòng)的小球,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的維持并不需要外力,B正確;如果小球受到力的作用,它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將發(fā)生改變,這是牛頓得出的,C錯(cuò)誤;小球受到的力一定時(shí),質(zhì)量越大,它的加速度越小,這是牛頓第二定律內(nèi)容,D錯(cuò)誤.
39.如圖甲所示,一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上,上端疊放兩個(gè)質(zhì)量均為 M 的物體 A、B(B 物體與彈簧連接),彈簧的勁度系數(shù)為 k,初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用豎直向上的 拉力 F 作用在物體 A 上,使物體 A 開始向上做加速度為 a 的勻加速運(yùn)動(dòng),測(cè)得兩個(gè)物體 的 v t 圖像如圖乙所示(重力加速度為 g),則( )
A. 施加外力前,彈簧的形變量為
B. 外力施加的瞬間,A、B 間的彈力大小為 M(g-a)
C. A、B 在 t1 時(shí)刻分離,此時(shí)彈簧彈力恰好為零
D. 彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí),物體 B 的速度達(dá)到最大值
【答案】B
D、當(dāng)F彈′=Mg時(shí),B達(dá)到最大速度,故D錯(cuò)誤;
故選B。
40.如圖所示,一物體放在一傾角為θ的斜面上,向下輕輕一推,它剛好能勻速下滑.若給此物體一個(gè)沿斜面向上的初速度v0,則它能上滑的最大路程是( ?。?
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】物體沿斜面勻速下滑時(shí),由平衡條件得物體所受的滑動(dòng)摩擦力大小為:f=mgsinθ,當(dāng)物體沿斜面向上滑動(dòng)時(shí),根據(jù)牛頓第二定律有:mgsinθ+f=ma,解得:a=2gsinθ,方向沿斜面向下,根據(jù)速度位移公式:,聯(lián)立以上解得:,故C正確,ABD錯(cuò)誤。
41.如圖所示,質(zhì)量為4kg的物體A靜止在豎直的輕彈簧上,質(zhì)量為1kg的物體B用細(xì)線懸掛在天花板上,B與A剛好接觸但不擠壓,現(xiàn)將細(xì)線剪斷,則剪斷后瞬間,下列結(jié)果正確的是(g取)( )
A. A加速度的大小為
B. B加速度的大小為
C. 彈簧的彈力大小為40N
D. A、B間相互作用力的大小為8N
【答案】BCD
【解析】物體A、B接觸但不擠壓,即AB間無相互作用力,則剪斷細(xì)線前,對(duì)A由平衡條件得彈簧的彈力:,剪斷后瞬間,對(duì)AB整體分析,(mA+mB)g-T=(mA+mB)a,解得a=2m/s。對(duì)B分析,mBg-FAB=mBa,解得FAB=8N,故BCD正確。
42.如圖所示,繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1運(yùn)行.初速度大小為v2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶.若從小物塊滑上傳送帶開始計(jì)時(shí),小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象(以地面為參考系)如圖乙所示.已知v2>v1,物塊和傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,物塊的質(zhì)量為m,則( ?。?
A. t2時(shí)刻,小物塊離A處的距離達(dá)到最大
B. 0﹣t2時(shí)間內(nèi),小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左
C. 0﹣t2時(shí)間內(nèi),摩擦力產(chǎn)生的熱量為
D. 0﹣t2時(shí)間內(nèi),物塊在傳送帶上留下的劃痕為
【答案】D
【解析】A、時(shí)間內(nèi)木塊向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng),時(shí)刻以后小物塊向右運(yùn)動(dòng),則時(shí)刻小物塊向左運(yùn)動(dòng)到速度為零,離A處的距離達(dá)到最大,故A錯(cuò)誤;
B、時(shí)間內(nèi),小物塊受到的摩擦力方向始終向右,時(shí)間內(nèi)小物塊不受摩擦力作用,故B錯(cuò)誤;
C、時(shí)間內(nèi),物塊與傳送帶間的相對(duì)路程為:
摩擦產(chǎn)生的熱量為:,故C錯(cuò)誤;
D、時(shí)間內(nèi),物塊在傳送帶上留下的劃痕為:,故D正確。
點(diǎn)睛:本題的解題關(guān)鍵要根據(jù)速度圖象分析出小物塊的運(yùn)動(dòng)情況,再分析物塊所受的摩擦力的情況,要知道摩擦生熱與相對(duì)位移有關(guān)。
43.一物塊以一定的初速度沿足夠長(zhǎng)的光滑斜面底端向上滑出,從滑出至回到斜面底端的時(shí)間為6s,若在物塊上滑的最大位移的一半處設(shè)置一垂直斜面的擋板,仍將該物塊以相同的初速度在斜面底端向上滑出,物塊撞擊擋板前后的速度大小相等、方向相反.撞擊所需時(shí)間不計(jì),則這種情況下物塊從上滑至回到斜面底端的總時(shí)間約為(不計(jì)空氣阻力)( ?。?
A. 1.0 s B. 1.8 s C. 2.0 s D. 2.6 s
【答案】B
【解析】由于是光滑的斜面,所以上升的過程是勻減速直線運(yùn)動(dòng),下降的過程是勻加速直線運(yùn)動(dòng),而且整個(gè)過程中的加速度大小方向都不變
根據(jù)規(guī)律可知,上升和下降的時(shí)間相等,故都為
假設(shè)斜面的長(zhǎng)度為x,根據(jù)題意可得:
與中間的擋板相碰撞,上升段的時(shí)間為:
點(diǎn)睛:本題考察的知識(shí)主要是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,熟練掌握勻加速,勻減速直線運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間關(guān)系的公式,并要求熟練應(yīng)用。
44.如圖所示,在光滑水平面上有一輛小車A,其質(zhì)量為mA=2.0kg,小車上放一個(gè)物體其質(zhì)量為mB=l.0kg.如圖甲所示,給B﹣個(gè)水平推力F,當(dāng)F增大到稍大于3.0N時(shí),A、B開始相對(duì)滑動(dòng).如果撤去F,對(duì)A施加一水平推力F,如圖乙所示.要使A、B不相對(duì)滑動(dòng),則F的最大值Fm為( ?。?
A. 2.0N B. 3.0N C. 6.0N D. 9.0N
【答案】C
【解析】根據(jù)題圖甲所示,設(shè)A、B間的靜摩擦力達(dá)到最大值時(shí),系統(tǒng)的加速度為a.
根據(jù)牛頓第二定律,對(duì)A、B整體有,
對(duì)A有,
代入數(shù)據(jù)解得:.
根據(jù)題圖乙所示情況,設(shè)A、B剛開始滑動(dòng)時(shí)系統(tǒng)的加速度為,
根據(jù)牛頓第二定律得:以B為研究對(duì)象有:
以A、B整體為研究對(duì)象,有
代入數(shù)據(jù)解得:,故C正確。
點(diǎn)睛:解決本題的關(guān)鍵抓住臨界狀態(tài),根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行求解,掌握整體法和隔離法的運(yùn)用,要靈活選取研究對(duì)象。
45.如圖所示,汽車向右沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng),通過繩子提升重物M.若不計(jì)繩子質(zhì)量和繩子與滑輪間的摩擦,則在提升重物的過程中,下列有關(guān)判斷正確的是( )
A. 重物減速上升 B. 重物加速上升
C. 繩子張力不斷增大 D. 地面對(duì)汽車的支持力不斷減小
【答案】B
【解析】A、設(shè)繩子與水平方向的夾角為α,將小車的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向,沿繩子方向的速度等于M的速度,根據(jù)平行四邊形定則得,vM=vcosα,車子在勻速向右的運(yùn)動(dòng)過程中,繩子與水平方向的夾角為α減小,所以M的速度增大,M做加速上升運(yùn)動(dòng),故A錯(cuò)誤,B正確;
C. 車速一定,重物速度隨著角度的減小逐漸加快,重物在做加速上升,角度越來越小,由vM=vcosα,可知,在相等的時(shí)間內(nèi),速度的增加變小,則加速度越來越小,逐漸趨于勻速運(yùn)動(dòng),繩子張力等于Mg+Ma,a為加速度,加速度減小,重力不變,張力減小,而且α角減小,汽車受繩子豎直方向的分力減小,所以支持力增加。故C錯(cuò)誤,D錯(cuò)誤。
故選:B。
46.某物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示(F表示物體所受合力,x表示物體的位移),下列選項(xiàng)正確的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】AB、由圖可知前兩秒物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以前兩秒受力恒定;2s?4s做正方向勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以受力為負(fù),且恒定;4s?6s做負(fù)方向勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以受力為負(fù),恒定;6s?8s做負(fù)方向勻減速直線運(yùn)動(dòng),所以受力為正,恒定,A錯(cuò)誤,B正確;
CD、根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間關(guān)系,位移與時(shí)間不成線性關(guān)系,C錯(cuò)誤,D錯(cuò)誤。
故選:B。
47.足夠長(zhǎng)的水平木板,沿水平方向向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),木板各處的表面情況相同,木板上有兩個(gè)質(zhì)量不等的鐵塊與木板一塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),兩個(gè)鐵塊表面情況相同,沿運(yùn)動(dòng)方向分布,質(zhì)量大的在前,質(zhì)量小的在后,兩者之間有一定的間隔.某時(shí)刻木板突然停止運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( )
A. 若木板光滑,由于前面的鐵塊慣性大,兩個(gè)鐵塊之間距離將增大
B. 若木板光滑,由于后面的鐵塊慣性小,兩個(gè)鐵塊之間距離將減小
C. 若木板不光滑,兩個(gè)鐵塊有可能相撞
D. 無論木板是否光滑,兩個(gè)鐵塊都不可能相撞
【答案】D
【解析】若木板光滑,木板突然停止運(yùn)動(dòng),兩鐵塊將保持原來速度勻速運(yùn)動(dòng),兩鐵塊之間距離保持不變;若木板不光滑,木板突然停止運(yùn)動(dòng),兩鐵塊將以原來速度為初速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng),其加速度大小相同(為μg),兩個(gè)鐵塊之間距離保持不變。D正確,ABC錯(cuò)誤。
故選:D。
48.如圖所示,汽車向右沿直線運(yùn)動(dòng),原來的速度是v1,經(jīng)過一小段時(shí)間之后,速度變?yōu)関2,Δv表示速度的變化量.由圖中所示信息可知 ( )
A. 汽車在做加速直線運(yùn)動(dòng)
B. 汽車的加速度方向與v1的方向相同
C. 汽車所受的合力的方向與v1的方向相反
D. 汽車的加速度方向與Δv的方向相反
【答案】C
【解析】A、根據(jù)題圖可知,汽車的速度變小,做的是減速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B、汽車的加速度與Δv方向相同,與v1方向相反,B錯(cuò)誤;
C、合力的方向與加速度方向相同,與v1方向相反,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選:C。
49.汽車緊急剎車后,停止運(yùn)動(dòng)的車輪在水平地面上滑動(dòng)直至停止,在地面上留下的痕跡稱為剎車線。由剎車線的長(zhǎng)短可知汽車剎車前的速度。已知汽車輪胎與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.80,測(cè)得剎車線長(zhǎng)25 m。汽車在剎車前的瞬間的速度大小為(重力加速度g取10m/s2)( )
A. 10 m/s B. 20 m/s
C. 30 m/s D. 40 m/s
【答案】B
點(diǎn)睛:
分析剎車后汽車的合外力,進(jìn)而求得加速度;再根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律,由位移求得初速度。
50.如圖所示,放在固定斜面上的物塊以加速度沿斜面勻加速下滑,若在物塊上再施加一個(gè)豎直向下的恒力F,則
A. 物塊可能勻速下滑 B. 物塊仍以加速度勻加速下滑
C. 物塊將以大于的加速度勻加速下滑 D. 物塊將以小于的加速度勻加速下滑
【答案】C
【解析】未加F時(shí),物體受重力、支持力和摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律有:.
當(dāng)施加F后,加速度.,因?yàn)?,所以,可見,即加速度增大.C正確;A、B、D錯(cuò)誤;
故選C。
51.如圖所示是某一物體運(yùn)動(dòng)的圖象(曲線為半圓),由此可知物
體是做
A. 圓周運(yùn)動(dòng) B. 平拋運(yùn)動(dòng)
C. 勻變速直線運(yùn)動(dòng) D. 變加速直線運(yùn)動(dòng)
【答案】D
【解析】由速度圖象看出,物體速度的方向沒有改變,但是速度先增大后減小,說明物體在做變速直線運(yùn)動(dòng),且圖象為曲線,說明加速度在變化,D正確;ABC錯(cuò)誤;
故選D。
52.根據(jù)下列圖示以及文字說明,判斷人或者物體處于超重狀態(tài)的是
A. 圖甲,聶海勝在“天宮一號(hào)”實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)盤起腿懸空打坐
B. 乙圖,我國“長(zhǎng)征二號(hào)”火箭把“神舟十號(hào)”載人飛船加速送上太空的情景
C. 丙圖,表演“水流星”節(jié)目中杯子運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)
D. 丁圖,蹦床運(yùn)動(dòng)員雙腳離開蹦床,向上運(yùn)動(dòng)的過程中
【答案】B
【解析】A、聶海勝在“天宮一號(hào)”實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)盤起腿懸空打坐,只受重力,加速度向下,屬于失重,A錯(cuò)誤;
B、我國長(zhǎng)征二號(hào)火箭把載人神舟十號(hào)飛船加速送上太空的情景,加速度為向上,是超重,B正確;
C、表演“水流星”節(jié)目中杯子運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn),加速度為向心加速度,向下,是失重,C錯(cuò)誤;
D、蹦床運(yùn)動(dòng)員雙腳離開蹦床,向上運(yùn)動(dòng)的過程中,加速度向下,是失重,D錯(cuò)誤;
故選B。
53.如圖所示,質(zhì)量為m的物體放在斜面上,在斜面體以加速度a水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的過程中,物體始終靜止在斜面上,物體受到斜面的摩擦力f和斜面的支持力N分別為(重力加速度為g)( ?。?
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】對(duì)物體受力分析如圖所示:
在水平方向根據(jù)牛頓第二定律:,在豎直方向:,聯(lián)立解得:,,故A正確,BCD錯(cuò)誤。
54.如圖所示,小車運(yùn)動(dòng)的過程中,質(zhì)量均為m的懸掛的小球A和車水平底板上的物塊B都相對(duì)車廂靜止,懸掛小球A的懸線與豎直線夾角為θ,則物塊B受到的摩擦力和小車運(yùn)動(dòng)情況下列判斷中正確的是( )
A. 物塊B不受摩擦力作用,小車只能向右運(yùn)動(dòng)
B. 物塊B受摩擦力作用,大小為,方向向左;小車可能向右運(yùn)動(dòng)
C. 物塊B受摩擦力作用,大小為,方向向左;小車一定向左運(yùn)動(dòng)
D. B受到的摩擦力情況無法判斷,小車運(yùn)動(dòng)方向不能確定
【答案】B
【解析】對(duì)A受力分析:受重力、線的拉力,在水平方向有:,在豎直方向:,聯(lián)立可得:,方向水平向左,故小車可能向左加速也可能向右減速運(yùn)動(dòng),故B正確,C錯(cuò)誤;因?yàn)锳和B都相對(duì)車廂靜止,加速度相同,所以B一定受到向左的摩擦力作用,故AD錯(cuò)誤。所以B正確,ACD錯(cuò)誤。
55.某學(xué)校組織趣味課外活動(dòng)——拉重物比賽,如圖所示。設(shè)重物的質(zhì)量為m,重物與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g。某同學(xué)拉著重物在水平地面上運(yùn)動(dòng)時(shí),能夠施加的最大拉力為F,求重物運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大加速度為( )
A. B. C. D.
【答案】D
當(dāng) tanθ=μ時(shí),加速度最大,最大加速度為,故D正確,ABC錯(cuò)誤;
故選D。
56.小孩從滑梯上滑下的運(yùn)動(dòng)可看做勻加速直線運(yùn)動(dòng).質(zhì)量為M的小孩單獨(dú)從滑梯上滑下,加速度為a1;該小孩抱著一只質(zhì)量為m的小狗再從滑梯上滑下(小狗不與滑梯接觸),加速度為a2,則a1和a2的關(guān)系為( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】設(shè)滑梯傾角為θ,小孩與滑梯之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,由牛頓第二定律得 ,即下滑的加速度為 ,則可知加速度a與質(zhì)量m無關(guān),所以選項(xiàng)D正確
綜上所述本題答案是:D
57.馬拉車由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng),先加速運(yùn)動(dòng),中間勻速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間,然后減速至停止。下列說法正確的是( )
A. 加速運(yùn)動(dòng)時(shí),馬向前拉車的力等于車向后拉馬的力
B. 加速運(yùn)動(dòng)時(shí),馬向前拉車的力小于車向后拉馬的力
C. 只有勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),馬向前拉車與車向后拉馬的力才會(huì)大小相等
D. 在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,馬向前拉車的力始終大于車向后拉馬的力
【答案】A
【解析】馬向前拉車的力和車向后拉馬的力是一對(duì)作用力與反作用力,它們總是大小相等、方向相反,所以不管是否是勻速運(yùn)動(dòng),馬向前拉車的力總等于車向后拉馬的力,故A正確,BC錯(cuò)誤;在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,馬向前拉車與車向后拉馬的力大小始終相等,故D錯(cuò)誤。所以A正確,BCD錯(cuò)誤。
58.下列哪一種運(yùn)動(dòng)情景中,物體將會(huì)處于一段持續(xù)的完全失重狀態(tài)( )
A. 高樓正常運(yùn)行的電梯中
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