时间:2020-08-09 22:44:03
1、选择题 一辆小车在水平面上行驶,悬挂的摆球相对小车静止并与竖直方向成θ角如图所示,下列关于小车运动情况,正确的是
A.加速度方向向左,大小为gtan?
B.加速度方向向右,大小为gtan?
C.加速度方向向左,大小为gsin?
D.加速度方向向右,大小为gsin?
参考答案:A
本题解析:分析:球相对车厢处于静止状态,球与车厢的加速度相同,以球为研究对象,根据牛顿第二定律研究加速度大小和方向.
解答:球相对车厢处于静止状态,球与车厢的加速度相同,根据悬绳偏转方向可知拉力与重力的合力应水平向左,则车厢加速度一定是水平向左.
由牛顿第二定律得:mgtanθ=ma,解得a=gtanθ
故选A.
点评:本题是应用合成法求解加速度的大小和方向,也可以根据正交分解法求解.
本题难度:困难
2、选择题 如图所示,质量分别为m1和m2的两物块放在水平地面上.与水平地面间的动摩擦因数都是μ(μ≠0),用轻质弹簧将两物块连接在一起.当用水平力F作用在m1上时,两物块均以加速度a做匀加速运动,此时,弹簧伸长量为x;若改用水平力F′=2F作用在m1上时.两物块均以加速度a′做匀加速运动,此时,弹簧伸长量为x′.则下列关系式中正确的是
A.a′=2a
B.x′=2x
C.a′>2a
D.x′<2x
参考答案:BC
本题解析:分析:本题可先对整体用牛顿第二定律列式求出加速度,再隔离出m2用牛顿第二定律列式求出弹簧弹力.
解答:拉力为F时,对两个物体整体,由牛顿第二定律得:
F-μ(m1+m2)g=(m1+m2)a? ①;
假设弹簧弹力为F1,对质量为m2的物体,有:
F1-μm2g=m2a? ?②;
拉力为2F时,对两个物体整体而言,由牛顿第二定律得:
2F-μ(m1+m2)g=(m1+m2)a ? ③;
假设弹簧弹力为F1′,对质量为m2的物体,有:
F1′-μm2g=m2a′④;
由①③两式可解得:a′>2a? ?⑤;
故C正确;
由②④⑤三式可解得,F1′=2F1;
由胡克定律公式得,F1=kx,F1′=kx′,因而有x′=2x,故B正确.
故选B、C.
点评:本题关键为拉力变为2倍,合力变得大于2倍;弹簧弹力与地面是否粗糙无关!
本题难度:困难
3、选择题 如图所示,两个轮子的半径均为R,两轮的轮轴O1O2在同一水平面上,相互平行,相距为d,两轮均以ω逆时针方向匀速转动,将一长木板置于两轮上,当木板的重心位于右轮正上方时,木板从静止开始滑动,木板与两轮间动摩擦因素为μ,若木板的长度L>2d,则木板的重心由右轮正上方移到左轮正上方所需的时间可能是
A.
B.
C.
D.
参考答案:A
本题解析:分析:木板可能从静止开始先做匀加速直线运动再做匀速直线运动,也可能一直做匀加速直线运动,一直做匀加速直线运动的过程中木板的重心由右轮正上方移到左轮正上方时,速度可能达到轮子的线速度,也可能未达到轮子的线速度.
解答:根据牛顿第二定律得,a=μg
①若木块一直做匀加速直线运动,若木板的重心由右轮正上方移到左轮正上方时,速度恰好达到轮子的线速度.
则运动时间t=.
若木板的重心由右轮正上方移到左轮正上方时,速度还未达到轮子的线速度.
根据d=得,t=
.
②若木板先做匀加速直线运动,再做匀速直线运动.
匀加速直线运动的时间t1=.匀加速直线运动的位移
.
匀速直线运动的位移.则匀速直线运动的时间
.
则运动的时间.故A正确,B、C、D错误.
故选A.
点评:解决本题的关键理清木板的运动情况,知道木板运动情况的可能性,运用牛顿定律和运动学公式综合求解.
本题难度:困难
4、选择题 模拟演习训练中,沿着长为12m的竖立在地面上的钢管往下滑.已知这名消防队员的质量为60kg,他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑,滑到地面时速度恰好为零.如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍,下滑的总时间为3s,g取10m/s2,那么该消防队员
A.下滑过程中的最大速度为6m/s
B.加速与减速过程的时间之比为1:3
C.加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1:7
D.加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为1:3
参考答案:C
本题解析:分析:由平均速度公式求解最大速度.根据速度公式研究加速与减速过程的时间之比.根据牛顿第二定律研究摩擦力之比.
解答:A、设下滑过程中的最大速度为v,则消防队员下滑的总位移x==
,得到v=
=
m/s=8m/s.故A错误.
? B、设加速与减速过程的时间分别为t1、t2,加速度大小分别为a1、a2.
则v=a1t1,v=a2t2,得到t1:t2=a2:a1=1:2.故B错误.
? C、D由t1:t2=1:2,又t1+t2=3s,得到t1=1s,t2=2s,a1==8m/s2,a2=
=4m/s2,
根据牛顿第二定律得
? 加速过程:mg-f1=ma1,f1=mg-ma1=2m
? 减速过程:f2-mg=ma2,f2=mg+ma2=14m? 所以f1:f2=1:7.故C正确,D错误.
故选C
点评:本题运用牛顿第二定律运动学公式结合分析多过程问题,也可以采用图象法分析最大速度,根据动能定理研究摩擦力关系.
本题难度:简单
5、选择题 一物体质量为m沿一个光滑斜面下滑,设斜面长为l,高为h,倾角为θ,则物体下滑的加速度
A.与m成正比
B.与m成反比
C.与θ成正比
D.与h/l成正比
参考答案:D
本题解析:
本题难度:简单