时间:2019-06-28 04:53:58
1、选择题 一物块恰好可沿放置于水平地面上倾角为θ的斜面匀速下滑。现在物块下滑过程中分别对物块施加一个竖直向下的恒力F1和一斜向左下方的恒力F2,两种情况下斜面均静止不动,如图所示.则下列说法正确的是
A.当加F1时,物块仍沿斜面匀速下滑
B.当加F2时,物块仍沿斜面匀速下滑
C.当加F1时,斜面不受地面的摩擦力
D.当加F2时,斜面不受地面的摩擦力
参考答案:ACD
本题解析: A、C、未加F1时,物块匀速下滑,受力平衡,分析物体的受力情况如图:
由平衡条件得:,得:
,对物块施加一个竖直向下的恒力F1时,物块受到的滑动摩擦力大小为:
,重力和F沿斜面向下的分力大小为(F1+mg)sinθ,
则上可知:,则物块受力仍平衡,所以仍处于匀速下滑状态,所以A正确;由于斜面给物体的摩擦力与支持力的合力竖直向上,故斜面做不受地面摩擦力作用,故C正确.B、D、当沿斜面向下推力F2时,物体与斜面间支持力保持不变,故摩擦力大小不变,故物体将沿斜面向下加速运动,故B错误;当有F2作用时,不改变斜面与物体间的摩擦力,故斜面体对物体作用力的合力竖直向下,故斜面体相对地面没有水平方向的运动趋势,故斜面体不地面的摩擦力作用,故D正确.故选:ACD.
考点:本题考查了牛顿第二定律;共点力平衡的条件及其应用.
本题难度:一般
2、选择题 在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1=1kg的木块,木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接,并处于静止状态,弹簧被拉伸且弹力大小为5N。此时在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球,现对小车施加一水平力,使小车由静止开始运动,发现细线与竖直方向的夹角θ由0逐渐增加到370(sin37O=0.6,cos37O=0.8),则在这段时间内( )
A.木块与小车始终保持相对静止,弹簧对物体的作用力始终没有发生变化
B.随着小车加速度的增加,木块所受摩擦力逐渐增大
C.当木块摩擦力为0时,tanθ=0.75
D.小车以7.5m/s2的加速度向左做匀加速直线运动时,物体受到的摩擦力为3.5N
参考答案:A
本题解析:因为物块在弹力为5N的作用下处于静止,所以物块与小车间的最大静摩擦力.对小球分析,小球受到绳子的拉力和重力作用,如图所示
故根据力的合成与分解可得小球的受到的合力大小为,故小球的加速度
,小车和小球的加速度相同,所以小车的加速度为
,当
时加速度最大,木块受到的合力为
,因为弹簧的弹力是5N,所以此时的摩擦力为2.5N,方向向左,摩擦力大小小于5N,所以木块不会运动,即木块与小车始终保持相对静止,弹簧对物体的作用力始终没有发生变化,A正确D错误;当小车静止时,物块的摩擦力大小为5N,方向向右,当加速度最大时,物体受到的摩擦力为2.5N,方向向右,所以过程中物块受到的摩擦力大小在向右方向上减小,然后再向左方向上增大,故B错误;当摩擦力为零时,物块只受弹力作用,即
,解得
,代入
可得
,故
,C错误;
考点:考查了牛顿第二定律
本题难度:一般
3、实验题 在探究加速度与力、质量的关系实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.
(1)当M与m的大小关系满足________时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力.
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图像法处理数据.为了比较容易地观测加速度a与质量M的关系,应该作a与________的图像。
(3)某组同学实验得出数据,画出a-F图像如图所示,那么该组同学实验中出现的问题可能是( )
A.实验中没有平衡摩擦力
B.实验中平衡摩擦力过度
C.实验中绳子拉力方向没有跟木板平行
D.实验中小车质量发生变化
参考答案:)(1)M>>m;(2);(3)B.
本题解析:(1)以整体为研究对象有:mg=(m+M)a;解得:,以M为研究对象有绳子的拉力为:
;显然要有F=mg必有m+M=M,故有M>>m,即只有M>>m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力。
(2)根据牛顿第二定律F=Ma,a与M成反比,而反比例函数图象是曲线,而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系,故不能作a-M图象;但存在关系:,故a与
成正比,而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线,就比较容易判定自变量和因变量之间的关系,故应作
图象;
(3)图中没有拉力时就产生了加速度,说明平衡摩擦力时木板倾角过大,故选B.
考点:探究加速度与力、质量的关系.
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,水平传送带A、B两端相距s=2m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.4。工件滑上A端瞬时速度vA=5m/s,达到B端的瞬时速度设为vB,则( )
A.若传送带以4m/s顺时针转动,则vB=3m/s
B.若传送带逆时针匀速转动,则vB<3m/s
C.若传送带以2m/s顺时针匀速转动,则vB=3m/s
D.若传送带以某一速度顺时针匀速转动,则一定vB>3m/s
参考答案:C
本题解析:物体在传送带上做加速或减速运动的加速度为a=μg=4m/s2
若传送带以4m/s顺时针转动,则物体开始时做减速运动,当速度减为4m/s时的位移为:,然后物体随传送带匀速运动,故达到B端的瞬时速度为4m/s[;故考点:故选项A 错误;若传送带逆时针匀速转动,则物体在传送带上做减速运动,到达B端时的速度为:
,选项B错误;若传送带以2m/s顺时针匀速转动时,物体做减速运动,由B选项可知因为到达B端的速度为vB=3m/s,故最后物体到达B端的速度为vB=3m/s,选项C 正确;因为当传送带以某一速度顺时针匀速转动时,若物体一直减速,则到达B端的速度为3m/s只有当传送带的速度大于3m/s时到达右端的速度才可能是vB>3m/s,故选项D 错误。
本题难度:困难
5、计算题 (12分)一个质量为m ="40" kg的小孩站在电梯内的体重计上,电梯从t=0时刻由静止开始上升,t=6S时刚好停止运动,在0到6s内体重计示数F的变化如图所示。试求:在这段时间内电梯上升的高度是多少?取重力加速度g="10" m/s2。
参考答案:9m
本题解析:选取小孩为研究对象,地面为参考系,小孩受到重力和体重计对小孩的弹力,如图所示.小孩的运动分为三个阶段.在0~2s内以加速度a1向上做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可得,加速度
a1==1(m/s2)
根据匀变速直线运动公式可得,第一阶段位移s1=1/2a1t12=1/2×1×22=2(m)
第一阶段末速度v1=a1t1=1×2=2(m/s)
2s~5s内向上以速度v1做匀速直线运动,根据匀速直线运动公式可得,第二阶段位移
s2=v1t2=2×3=6(m)
在5s~6s内以加速度a2向上做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律可得,加速度
a2= =2(m/s2)
设从速度v1减速为0的时间为t3,根据匀变速直线运动公式可得t3==1(s)
则可判断小孩子在第6s末速度为0,第三阶段位移
s3=v1t3-1/2a2t32=2×1-1/2×2×12=1(m)
则在这段时间内小孩上升的高度,即电梯上升的高度
s=s1+s2+s3=2+6+1=9(m)
考点:考查对牛顿第二定律的应用
本题难度:一般