时间:2017-08-08 08:34:09
1、选择题 如图 所示,位于光滑固定斜面上的小物块 P 受到一水平向右的推力 F 的作用,已知物块 P 沿斜面加速下滑,现保持 F 的方向不变,使其减小,则加速度(? )
A.一定变小
B.一定变大
C.一定不变
D.可能变小,可能变大,也可能不变
参考答案:B
本题解析:受力分析如图所示:沿斜面方向由牛顿第二定律得:mgsinθ-Fcosθ=ma.
若F减小,则a增大,所以选B
点评:难度较小,力是产生加速度的原因,在判断加速度变化时首先要判断合力的变化情况,适当的时候应用正交分解法使分析更方便
本题难度:简单
2、简答题 
假设地球与火星的质量之比M地∶M火=10∶1,半径之比R地∶R火=3∶1。在火星表面的水平地面上固定一倾角为θ=37°的斜面,有一质量m=20?kg的木箱,放在斜面上,与斜面的动摩擦因数μ=0.5,现用平行于斜面的外力推木箱,如图所示,利用速度传感器测量出木箱的瞬时速度如下表所示。已知地球表面重力加速度g ="10" m /s2,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8。求外力F的大小。
| t/s | 0.0 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | …… |
| v/ms-1 | 0.0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 | …… |
参考答案:380 N
本题解析:由
得
?所以
…
∴
?
设物体在斜面上匀加速上滑时的加速度为a,则a=
?
再由表中数据可得a=10 m/s2
根据牛顿第二定律有
F-mg火sinθ-mmg火cosθ=ma
可得F=380 N
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,在光滑的水平长直轨道上,有一质量为M=3kg、长度为L=2m的平板车以速度v0=4m/s匀速运动.某时刻将质量为m=1kg的小滑块轻放在平板车的中点,小滑块与车面间的动摩擦因数为μ=0.2,取g=10m/s2.
(1)若小滑块最终停在平板车上,小滑块和平板车摩擦产生的内能为多少?
(2)若施加一个外力作用在平板车上使其始终保持速度为v0=4m/s的匀速运动,当小滑块放到平板车中点的同时,对该小滑块施加另一个与平板车运动方向相同的恒力F,要保证滑块不能从平板车的左端掉下,恒力F大小应该满足什么条件?
(3)在(2)的情况下,力F取最小值,要保证滑块不从平板车上掉下,力F的作用时间应该在什么范围内?
参考答案:(1)由动量守恒定律得:
Mv0=(M+m)v
?解得v=Mv0m+M
由能量守恒得:Q=12Mv20-12(M+m)v2=6J
(2)设恒力F取最小值为F1,滑块加速度为a1,此时滑块恰好到达车的左端,则
滑块运动到车左端的时间?t1=v0a1①
由几何关系有?v0t1-v0t12=L2②
由牛顿定律有?F1+μmg=ma1③
由①②③式代入数据解得?t1=0.5s,F1=6N
则恒力F大小应该满足条件是?F≥6N
(3)力F取最小值,当滑块运动到车左端后,为使滑块恰不从右端滑出,相对车先做匀加速运动(设运动加速度为a2,时间为t2),
再做匀减速运动(设运动加速度大小为a3).到达车右端时,与车达共同速度.则有
F1-μmg=ma2④
μmg=ma3⑤
12a2t22+a22t222a3=L⑥
由④⑤⑥式代入数据解得t2=
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 一个质量为m的铝球用细线悬挂静止在足够深的油槽中(如图甲),某时刻剪断细线,铝球开始在油槽中下沉运动,通过传感器得到铝球的加速度随下沉速度变化的图象如乙所示,已知重力加速度为g,根据上述信息,下列说法正确的是( )
A.铝球下沉的速度始终增大
B.开始释放时,铝球加速度a0=g
C.铝球下沉过程所受到油的阻力f=ma0v/v0
D.铝球下沉过程机械能的减少等于克服油阻力所做功
参考答案:A、由图象可知,铝球下沉的速度越来越大,加速度逐渐减小,最后匀速下降,故A错误;
B、开始释放时,铝球受重力、浮力,加速度a0<g,故B错误;
C、铝球下沉过程中受重力、摩擦阻力,根据牛顿第二定律,有:mg-F浮=ma0,由图象,有:a=-a0v0v+a0?
任意速度v时,受重力、浮力和阻力,根据平衡条件,有:mg-F浮-f=ma,联立解得:f=ma0vv0;故C正确;
D、铝球下沉过程机械能的减少量等于克服油所受摩擦阻力所做的功和克服浮力做功之和,故D错误;
故选C.
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 固定光滑细杆与地面成一定倾角α,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动,推力F与小环速度v随时间变化规律如图所示,取重力加速度g取10m/s2。求:
(1)小环的质量m;
(2)细杆与地面间的倾角α。
参考答案:解:(1)0-2s内:F1-mgsinα=ma ①
由题图可知:
m/s2
2s后:F2=mgsinα ②
由①②得:F1-F2=ma
所以m=0.5/0.5=1kg
(2)由②式得:α=30°
本题解析:
本题难度:一般