时间:2017-09-26 11:39:25
1、选择题 如图(a)所示,用一水平外力F拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体,逐渐增大F,物体做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图 (b)所示,若重力加速度g取10m/s2.请根据图(b)中所提供的信息能计算出:( )
A.加速度从2m/s2增加到6m/s2的过程中物体的速度变化
B.加速度为6m/s2时物体的速度
C.斜面的倾角
D.物体的质量
参考答案:CD
本题解析:对物体受力分析,受推力、重力、支持力,如图
x方向:Fcosθ-mgsinθ="ma" ①
y方向:N-Fsinθ-Gcosθ="0" ②
从图象中取两个点(20N,2m/s2),(30N,6m/s2)代入①式解得
m=2kg,θ=37°;所以物体的重力G=20N,斜面的倾角为θ=37°.故CD正确.
题中并未说明力F随时间变化的情况,故无法求出加速度为6m/s2时物体的速度大小.因为物体做变加速运动,无法求出加速度从2m/s2增加到6m/s2的过程中物体的速度变化.故AB错误.故选CD.
考点:牛顿定律的应用.
本题难度:困难
2、计算题 如图所示,在竖直向上的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个质量为m电荷量为q的带正电小球,另一端固定于O点,小球在竖直平面内做圆周运动,在最高点a时绳子的张力为T1,在最低点b时绳子的张力为T2。不计空气阻力,求该匀强电场的电场强度.
参考答案:
本题解析:设电场强度为E,绳长为l,小球在a点的速度为va,b点的速度为vb
对最高点由牛顿第二定律得:
对最低点由牛顿第二定律得:
从最高点到最低点由动能定理得:
联立解得:
考点:牛顿第二定律;动能定理。
本题难度:一般
3、计算题 如图所示,光滑水平面上放置质量均为M="2" kg的甲、乙两辆小车,两车之间通过一感应开关相连(当滑块滑过两车连接处时,感应开关使两车自动分离,分离时对两车及滑块的瞬时速度没有影响),甲车上表面光滑,乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ=0.5。一根轻质弹簧固定在甲车的左端,质量为m="l" kg的滑块P(可视为质点)与弹簧的右端接触但不相连,用一根细线栓在甲车左端和滑块P之间使弹簧处于压缩状态,此时弹簧的弹性势能E0=10J,弹簧原长小于甲车长度,整个系统处于静止状态.现剪断细线,滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车,g取10m/s2.求:
①滑块P滑上乙车前的瞬时速度的大小;
乙车的最短长度。
参考答案:①4m/s;②m
本题解析:①设滑块P滑上乙车前的速度为v1,甲速度为v2,对整体应用动量守恒和能量关系有:mv1-2Mv2=0
解得:v1=4m/s, v2=1m/s
②设滑块P和小车乙达到的共同速度为v3,对滑块P和小车乙有:
mv1-Mv2=(m+M)v3…)
代入数据解得:L= m
考点:能量守恒定律以及动量守恒定律。
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上,并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1,与物体1相连接的绳与竖直方向保持θ角不变,则( )
A.车厢的加速度为gsin θ
B.绳对物体1的拉力为
C.底板对物体2的支持力为(m2-m1)g
D.物体2所受底板的摩擦力为m2gsin θ
参考答案:B
本题解析:对物体1受力分析如图所示:
1物体受到的合力为绳子的拉力为,
,根据牛顿第二定律可得
,1物体的加速度和车厢的速度相同,故车厢的加速度为
,A错误B正确;
对2物体受力分析如图所示
根据力的合成与分解,牛顿第二定律可得,CD错误;
考点:考查了牛顿第二定律的应用
本题难度:一般
5、计算题 如图所示,一质量为m=100kg的箱子静止在水平面上,与水平面间的动摩擦因素为μ=0.5。现对箱子施加一个与水平方向成θ=37°角的拉力,经t1=10s后撤去拉力,又经t2=1s箱子停下来。sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2。求:
(1)拉力F大小;(2)箱子在水平面上滑行的位移x。
参考答案:500N 27.5m
本题解析:(1)开始时物体做加速运动,由牛顿定律:
10s后的速度:v=a1t1, 位移:
撤去外力后:
且,v=a2t2
解得:F=500N x1=25m x2=2.5m
(2)箱子在水平面上滑行的位移
考点:牛顿第二定律的应用.
本题难度:一般