2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 全程訓(xùn)練計(jì)劃 課練8 牛頓運(yùn)動(dòng)定律(含解析)
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1、牛頓運(yùn)動(dòng)定律 小題狂練⑧ 小題是基礎(chǔ) 練小題 提分快 1.[2019·福建省南安一中摸底]牛頓第一定律是建立在理想斜面實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,經(jīng)抽象分析推理得出的結(jié)論,它不是實(shí)驗(yàn)定律.利用如圖所示的裝置做如下實(shí)驗(yàn):小球從左側(cè)斜面上的O點(diǎn)由靜止釋放后沿斜面向下運(yùn)動(dòng),并沿水平面滑動(dòng).水平面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料時(shí),小球沿水平面滑動(dòng)到的最遠(yuǎn)位置依次為1、2、3.根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比,可以得到的最直接的結(jié)論是( ) A.如果小球不受力,它將一直保持勻速運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài) B.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 C.如果水平面光滑,小球?qū)⒀刂矫嬉恢边\(yùn)動(dòng)下去
2、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:C 解析:根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,水平面的粗糙程度越低,小球滑得越遠(yuǎn),由此得出結(jié)論,如果水平面光滑,小球?qū)⒀刂矫嬉恢边\(yùn)動(dòng)下去.故選C. 2.[2019·甘肅省蘭州一中檢測(cè)]下列說(shuō)法正確的是( ) A.慣性是物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的性質(zhì) B.人走在松軟土地上下陷時(shí),人對(duì)地面的壓力大于地面對(duì)人的支持力 C.物理公式只能確定物理量之間的數(shù)量關(guān)系,但不能確定物理量間的單位關(guān)系 D.對(duì)靜止在光滑水平面上的物體施加一個(gè)水平力,當(dāng)力剛作用的瞬間,加速度為零 答案:A 解析:慣性是物體的固有屬性,表征物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度,A正確.根據(jù)牛
3、頓第三定律,兩個(gè)物體間的作用力與反作用力總是等大反向的,B錯(cuò)誤.物理公式不僅確定物理量之間的數(shù)量關(guān)系,也能確定單位關(guān)系,C錯(cuò)誤.根據(jù)牛頓第二定律,合外力與加速度是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,D錯(cuò)誤. 3. [2019·黑龍江省哈爾濱六中模擬]如圖所示,質(zhì)量為1 kg的木塊A與質(zhì)量為2 kg的木塊B疊放在水平地面上,A、B間的最大靜摩擦力為2 N,B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,用水平力F作用于B,則A、B保持相對(duì)靜止的條件是(g=10 m/s2)( ) A.F≤12 N B.F≤10 N C.F≤9 N D.F≤6 N 答案:A 解析:當(dāng)A、B間有最大靜摩擦力(2 N時(shí)),對(duì)A由牛頓
4、第二定律可知,A的加速度大小為a=2 m/s2,對(duì)A、B整體應(yīng)用牛頓第二定律有:Fm-μ(mA+mB)g=(mA+mB)a,得Fm=12 N,A、B保持相對(duì)靜止的條件是F≤12 N,A正確,B、C、D錯(cuò)誤. 4. [2019·黑龍江省哈爾濱三中考試]如圖所示,一木塊在光滑水平面上受到一恒力F作用而運(yùn)動(dòng),前方固定一輕質(zhì)彈簧,當(dāng)木板接觸彈簧后,下列判斷正確的是( ) A.木塊將立即做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) B.木塊將立即做變減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) C.在彈簧彈力大小等于恒力F時(shí),木塊的速度最大 D.在彈簧處于最大壓縮狀態(tài)時(shí),木塊的加速度為零 答案:C 解析:對(duì)木塊進(jìn)行受力分析,接觸彈簧后彈力不
5、斷增大,當(dāng)彈力小于力F時(shí),木塊仍將加速運(yùn)動(dòng),但加速度變小,A、B均錯(cuò)誤.在彈簧彈力大小等于恒力F時(shí),木塊的加速度為0,速度最大,C正確.繼續(xù)壓縮彈簧,合力反向且增大,加速度向右不斷增大,D錯(cuò)誤. 5.[2019·河北省衡水中學(xué)二調(diào)]如圖所示,在光滑水平面上有一小車(chē)A,其質(zhì)量為mA=2.0 kg,小車(chē)上放一個(gè)物體其質(zhì)量為mB=1.0 kg.如圖甲所示,給B一個(gè)水平推力F,當(dāng)F增大到稍大于3.0 N時(shí),A、B開(kāi)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.2.0 N B.3.0 N C.6.0 N D.9.0 N
6、 答案:C 解析:題圖甲中當(dāng)力F=3.0 N時(shí),A、B間的靜摩擦力達(dá)到最大,由整體法與隔離法可得:=,f=2.0 N.對(duì)題圖乙有:=,F(xiàn)′=6.0 N,故選C. 6.[2019·甘肅省蘭州一中檢測(cè)]如圖甲所示,靜止在水平地面上的物塊A,受到水平拉力F的作用,F(xiàn)與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示,設(shè)物塊與地面之間的最大靜摩擦力fm大小與滑動(dòng)摩擦力大小相等,則下列說(shuō)法正確的是( ) A.0~t0時(shí)間內(nèi)物塊的速度逐漸增大 B.t1時(shí)刻物塊的速度最大 C.t2時(shí)刻物塊的速度最大 D.t2時(shí)刻后物塊立即做反向運(yùn)動(dòng) 答案:C 解析:由題圖乙知,0~t0時(shí)間內(nèi)物塊所受合力為0,物塊不運(yùn)動(dòng),A錯(cuò).
7、t0~t2時(shí)間內(nèi),物塊受到的合力大于0,物塊加速運(yùn)動(dòng),故t2時(shí)刻物塊的速度最大,B錯(cuò),C對(duì).t2時(shí)刻后物塊受到的合力反向,物塊做減速運(yùn)動(dòng),最后停止,D錯(cuò). 7.[2019·河南省洛陽(yáng)模擬] (多選)如圖所示,水平地面上有一楔形物塊a,其斜面上有一小物塊b,b與平行于斜面的細(xì)繩的一端相連,細(xì)繩的另一端固定在斜面上的擋板上.a(chǎn)與b之間光滑,a和b以共同速度在地面軌道的光滑段向左勻速運(yùn)動(dòng).當(dāng)它們剛運(yùn)動(dòng)至軌道的粗糙段時(shí),下列說(shuō)法可能正確的是( ) A.繩的張力減小,地面對(duì)a的支持力不變 B.繩的張力減小,地面對(duì)a的支持力增加 C.繩的張力增加,斜面對(duì)b的支持力不變 D.繩的張力增加,
8、斜面對(duì)b的支持力增加 答案:AB 解析:若二者在粗糙段上仍相對(duì)靜止,應(yīng)用整體法可知地面的支持力不變,隔離b研究,b受重力、斜面的支持力及細(xì)繩的拉力,在地面軌道的光滑段時(shí)這三力的合力為0,滑上粗糙段后合力方向改為水平向右,重力不變、拉力減小、斜面的支持力增大,A正確.若在粗糙段上,b相對(duì)于斜面向上運(yùn)動(dòng),b對(duì)地有一個(gè)向上的加速度,系統(tǒng)處于超重狀態(tài),因此繩的張力減小,地面對(duì)整體的支持力增大,B正確,C、D錯(cuò)誤. 8. [2019·河北省衡水中學(xué)一調(diào)]如圖所示,n個(gè)質(zhì)量為m的相同木塊并列放在水平面上,木塊跟水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)對(duì)木塊1施加一個(gè)水平向右的推力F時(shí),木塊加速運(yùn)動(dòng),木塊5
9、對(duì)木塊4的壓力大小為( ) A.F B. C. D. 答案:D 解析:先以整體為研究對(duì)象,進(jìn)行受力分析,應(yīng)用牛頓第二定律得:F-nμmg=nma,再隔離前4塊研究,得:F-4μmg-N=4ma,聯(lián)立求得:N=,故選D. 9. [2019·湖南師大附中模擬]如圖所示,質(zhì)量為m2的物塊B放置在光滑水平桌面上,其上放置質(zhì)量為m1的物塊A,A通過(guò)跨過(guò)定滑輪的細(xì)線(xiàn)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(kāi)始運(yùn)動(dòng),已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度大小為g,則細(xì)線(xiàn)中拉力T的大小為( ) A.Mg B.Mg+Ma C.(m1+m
10、2)a D.m1a+μm1g 答案:C 解析:對(duì)A、B整體,根據(jù)牛頓第二定律T=(m1+m2)a,C正確;對(duì)C有Mg-T=Ma,解得T=Mg-Ma,A、B錯(cuò)誤;對(duì)A有T-f=m1a,則T=m1a+f,因f為靜摩擦力,故不一定等于μm1g,D錯(cuò)誤. 10.[2019·遼寧六校聯(lián)考] (多選)沿固定斜面下滑的物體受到與斜面平行向上的拉力F的作用,其下滑的速度—時(shí)間圖象如圖所示,已知斜面的傾角為37°,物體的質(zhì)量為1 kg,物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,取重力加速度為g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,則( ) A.在0~5 s內(nèi)拉力F的大小為1.
11、8 N B.在5~10 s內(nèi)拉力F的大小為10 N C.斜面的長(zhǎng)度可能為5 m D.在10~15 s內(nèi)拉力F做的功為-5.5 J 答案:AD 解析:在0~5 s內(nèi)物體下滑的加速度大小為a1=0.2 m/s2,由牛頓第二定律有:mgsinθ-μmgcosθ-F=ma1,F(xiàn)=1.8 N,A正確.在5~10 s內(nèi)物體勻速下滑,mgsinθ-μmgcosθ-F=0,F(xiàn)=2 N,B錯(cuò)誤.斜面的長(zhǎng)度大于或等于速度—時(shí)間圖象與時(shí)間軸所圍成的面積大小,可知最小等于10 m,C錯(cuò)誤.10~15 s內(nèi),加速度大小仍為a1=0.2 m/s2,方向與速度方向相反,mgsinθ-μmgcosθ-F=-ma1,
12、F=2.2 N,而位移等于2.5 m,力F所做的功W=-Fx=-5.5 J,D正確. 11.[2019·遼寧省沈陽(yáng)育才學(xué)校模擬](多選)如圖所示,質(zhì)量為m2的物體2放在正沿平直軌道向右行駛的車(chē)廂底板上,并用豎直細(xì)繩通過(guò)光滑定滑輪連接質(zhì)量為m1的物體1.跟物體1相連接的繩與豎直方向成θ角.重力加速度大小為g.下列說(shuō)法中正確的是( ) A.車(chē)廂的加速度大小為gtanθ B.繩對(duì)物體1的拉力大小為m1gcosθ C.底板對(duì)物體2的支持力為m2g-m1g D.物體2所受底板的摩擦力大小為m2gtanθ 答案:AD 解析:以物體1為研究對(duì)象,根據(jù)受力分析及牛頓第二定律得:m1a=m1
13、gtanθ,a=gtanθ,A正確,同時(shí)可得繩的拉力大小T=,B錯(cuò)誤.對(duì)物體2進(jìn)行受力分析,由牛頓第二定律可知底板對(duì)物體2的支持力為N=m2g-T=m2g-,f=m2a=m2gtanθ,C錯(cuò)誤,D正確. 12.[2019·內(nèi)蒙古包鋼四中檢測(cè)] 某人用如圖所示的定滑輪裝置運(yùn)送建筑材料.質(zhì)量為70 kg的人站在地面上,通過(guò)定滑輪將20 kg的建筑材料以0.5 m/s2的加速度拉升,忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪與繩子間的摩擦,則人對(duì)地面的壓力大小為(取g=10 m/s2)( ) A.510 N B.490 N C.890 N D.910 N 答案:B 解析:以建筑材料為研究對(duì)
14、象,由牛頓第二定律得:T-mg=ma,得繩子的拉力大小為:T=m(g+a)=20×(10+0.5) N=210 N.再對(duì)人進(jìn)行研究,得地面對(duì)人的支持力大小為:N=Mg-T=700 N-210 N=490 N,由牛頓第三定律可得人對(duì)地面的壓力大小為:N′=N=490 N.選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤,B正確. 13.如圖甲所示,在木箱內(nèi)粗糙斜面上靜止一物體,木箱豎直向上運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示,物體始終相對(duì)斜面靜止.斜面對(duì)物體的支持力和摩擦力分別為N和f,則下列說(shuō)法正確的是( ) A.在0~t1時(shí)間內(nèi),N增大,f減小 B.在0~t1時(shí)間內(nèi),N減小,f增大 C.在t1~t2時(shí)間
15、內(nèi),N增大,f增大 D.在t1~t2時(shí)間內(nèi),N減小,f減小 答案:D 解析:在0~t1時(shí)間內(nèi),由題圖乙可知,物體做加速運(yùn)動(dòng),加速度逐漸減小,設(shè)斜面傾角為θ,對(duì)物體受力分析,在豎直方向上有Ncosθ+fsinθ-mg=ma1,在水平方向上有Nsinθ=fcosθ,因加速度減小,則支持力N和摩擦力f均減?。趖1~t2時(shí)間內(nèi),由題圖乙可知,物體做減速運(yùn)動(dòng),加速度逐漸增大,對(duì)物體受力分析,在豎直方向上有mg-(Ncosθ+fsinθ)=ma2,在水平方向上有Nsinθ=fcosθ,因加速度增大,則支持力N和摩擦力f均減小,故D正確. 14.如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧的一端固定在墻上,另
16、一端與置于水平面上的質(zhì)量為m的物體A接觸(A與彈簧未連接),質(zhì)量為m的物體B緊挨A放置,此時(shí)彈簧水平且無(wú)形變,用水平力F緩慢推動(dòng)物體B,在彈性限度內(nèi)彈簧長(zhǎng)度被壓縮了x0,此時(shí)物體A、B靜止,已知物體A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,物體B與水平面間的摩擦不計(jì),撤去F后,物體A、B開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),A運(yùn)動(dòng)的最大距離為4x0,重力加速度大小為g.則( ) A.物體A和B先做勻加速運(yùn)動(dòng),再做勻減速運(yùn)動(dòng) B.物體剛向左運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為 C.物體A、B運(yùn)動(dòng)后分離 D.物體A、B運(yùn)動(dòng)x0-后分離 答案:D 解析:撤去F后,在物體A離開(kāi)彈簧的過(guò)程中,彈簧彈力是變力,物體A先做變加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)彈簧
17、彈力小于摩擦力后,物體A做變減速運(yùn)動(dòng),離開(kāi)彈簧之后A做勻變速運(yùn)動(dòng),故A項(xiàng)錯(cuò)誤;撤去F瞬間,以A、B整體為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律得a=,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;當(dāng)A、B分離時(shí),A、B的加速度為零,速度最大,此時(shí)彈簧彈力F彈=μmg=kx1,x1=,所以物體A、B一起開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)x=x0-后分離,C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確. 15. 如圖所示,足夠長(zhǎng)的斜面固定在水平面上,斜面頂端有一附有擋板的長(zhǎng)木板,木板與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)一端掛在擋板上,另一端連接著光滑小球.木板固定且小球靜止時(shí),彈簧中心線(xiàn)與木板平行,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F1;無(wú)初速度釋放木板后,木板沿斜面下滑,小球相對(duì)木板靜止時(shí),彈
18、簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F2.已知斜面高為h,底邊長(zhǎng)為d,則( ) A.μ= B.μ= C.μ= D.μ= 答案:C 解析:設(shè)球的質(zhì)量為m,木板質(zhì)量為M,斜面傾斜角度為θ,木板固定時(shí),球受三力而平衡,故F1=mgsinθ,釋放木板后,對(duì)木板和球整體有(M+m)gsinθ-μ(M+m)gcosθ=(M+m)a,隔離球,有mgsinθ-F2=ma,聯(lián)立解得F2=μmgcosθ,=,其中tanθ=,則μ=tanθ=,故C正確. 16.[2019·武漢武昌區(qū)調(diào)研] 一輕繩跨過(guò)一輕質(zhì)定滑輪,滑輪和軸、繩和滑輪間的摩擦均可忽略.在繩的一端拴住一質(zhì)量為m1的小球,在另一側(cè)有一質(zhì)量為m2的圓環(huán)套在
19、繩子上,繩與圓環(huán)間存在摩擦,且m1>m2,由靜止開(kāi)始釋放它們后,圓環(huán)相對(duì)于地面以恒定的加速度大小a2沿繩下滑(a2 20、都具有某種“自然本性”,物體由其“自然本性”決定的運(yùn)動(dòng)稱(chēng)之為“自然運(yùn)動(dòng)”,而物體受到推、拉、提、舉等作用后的“非自然運(yùn)動(dòng)”稱(chēng)之為“受迫運(yùn)動(dòng)”.伽利略、笛卡兒、牛頓等人批判地繼承了亞里士多德的這些說(shuō)法,建立了新物理學(xué);新物理學(xué)認(rèn)為一切物體都具有的“自然本性”是“慣性”.下列關(guān)于“慣性”和“運(yùn)動(dòng)”的說(shuō)法中不符合新物理學(xué)的是( )
A.一切物體的“自然運(yùn)動(dòng)”都是速度不變的運(yùn)動(dòng)——靜止或者勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
B.作用在物體上的力,是使物體做“受迫運(yùn)動(dòng)”即變速運(yùn)動(dòng)的原因
C.豎直向上拋出的物體,受到了重力,卻沒(méi)有立即反向運(yùn)動(dòng),而是繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離后才反向運(yùn)動(dòng),是由于物體具有慣性
D.可繞豎直軸轉(zhuǎn) 21、動(dòng)的水平圓桌轉(zhuǎn)得太快時(shí),放在桌面上的盤(pán)子會(huì)向桌子邊緣滑去,這是由于“盤(pán)子受到的向外的力”超過(guò)了“桌面給盤(pán)子的摩擦力”導(dǎo)致的
答案:D
解析:根據(jù)慣性的定義可知A、B、C正確;繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓桌轉(zhuǎn)得太快時(shí),放在桌面上的盤(pán)子會(huì)向桌子邊緣滑去,這是由于“盤(pán)子需要的向心力”超過(guò)了“桌面給盤(pán)子的摩擦力”導(dǎo)致的,故D錯(cuò)誤.
2.[2019·江西豐城中學(xué)檢測(cè)]如圖所示,物體靜止在一固定在水平地面上的斜面上,下列說(shuō)法正確的是( )
A.物體對(duì)斜面的壓力和斜面對(duì)物體的支持力是一對(duì)平衡力
B.物體所受重力可以分解為沿斜面的力和對(duì)斜面的壓力
C.物體所受重力和斜面對(duì)物體的作用力是一對(duì)平衡力
22、D.物體對(duì)斜面的摩擦力和物體重力沿斜面的分力是一對(duì)作用力和反作用力
答案:C
解析:物體對(duì)斜面的壓力和斜面對(duì)物體的支持力大小相等、方向相反、并且作用在同一直線(xiàn)上,但是這兩個(gè)力作用在兩個(gè)物體上,所以應(yīng)為作用力和反作用力,所以A錯(cuò)誤.物體所受的重力可以分解為沿斜面向下的力和垂直于斜面向下的力,垂直于斜面向下的分力不是對(duì)斜面的壓力,因?yàn)樽饔命c(diǎn)不同,對(duì)斜面的壓力作用點(diǎn)應(yīng)在斜面上,而垂直于斜面向下的分力作用點(diǎn)在物體上,所以B錯(cuò)誤.斜面對(duì)物體的作用力是斜面對(duì)物體的支持力和摩擦力的合力,與物體的重力平衡,所以物體所受的重力和斜面對(duì)物體的作用力是一對(duì)平衡力,C正確.物體對(duì)斜面的摩擦力和斜面對(duì)物體的摩擦力是 23、一對(duì)作用力和反作用力,物體所受斜面的摩擦力與重力沿斜面的分力為平衡力,所以D錯(cuò)誤.
3.[2018·全國(guó)卷Ⅰ]
如圖,輕彈簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物塊P,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上,使其向上做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).以x表示P離開(kāi)靜止位置的位移,在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)前,下列表示F和x之間關(guān)系的圖象可能正確的是( )
答案:A
解析:設(shè)物塊P靜止時(shí),彈簧的長(zhǎng)度為x0,輕彈簧原長(zhǎng)為l,物塊P受重力mg、彈簧彈力k(l-x0-x)及力F,根據(jù)牛頓第二定律,得
F+k(l-x0-x)-mg=ma
且k(l-x0)=mg
故F=kx+ma.
根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)知 24、F-x圖象是截距為ma的一次函數(shù)圖象.
4.
[2019·湖北黃岡中學(xué)??糫(多選)如圖所示,三個(gè)質(zhì)量均為m的物塊a、b、c,用兩個(gè)輕彈簧和一根輕繩相連,掛在天花板上,處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將b、c之間的輕繩剪斷,下列說(shuō)法正確的是( )
A.在剛剪斷輕繩的瞬間,b的加速度大小為g
B.在剛剪斷輕繩的瞬間,c的加速度大小為2g
C.剪斷輕繩后,a、b下落過(guò)程中,兩者一直保持相對(duì)靜止
D.剪斷輕繩后,a、b下落過(guò)程中加速度相等的瞬間,兩者之間的輕彈簧一定處于原長(zhǎng)狀態(tài)
答案:BD
解析:剪斷輕繩的瞬間,繩的彈力立即消失,而彈簧彈力瞬間不變;對(duì)b根據(jù)牛頓第二定律可得mab=2mg,解得 25、ab=2g,方向向下;c上面的彈簧在繩子剪斷前的彈力等于三個(gè)物塊的總重力,即3mg,剪斷輕繩后,對(duì)c根據(jù)牛頓第二定律可得3mg-mg=mac,解得ac=2g,方向向上,所以A錯(cuò)誤,B正確;剪斷輕繩后,a、b下落過(guò)程中,二者在開(kāi)始的一段時(shí)間內(nèi)加速度不同,所以?xún)烧卟粫?huì)保持相對(duì)靜止,兩者之間的輕彈簧長(zhǎng)度一定會(huì)發(fā)生變化,C錯(cuò)誤;剪斷輕繩后,a、b下落過(guò)程中,a、b加速度相等的瞬間,兩者之間的輕彈簧一定處于原長(zhǎng)狀態(tài),此時(shí)二者的加速度都為g,D正確.
5.[2019·山東濰坊中學(xué)月考]物塊A放在斜面體的斜面上,和斜面體一起水平向右做加速運(yùn)動(dòng),如圖所示,若物塊與斜面體保持相對(duì)靜止,物塊A受到斜面對(duì)它的 26、支持力和摩擦力的合力的方向可能是( )
A.斜向右上方 B.水平向右
C.斜向右下方 D.豎直向上
答案:A
解析:物塊A受到豎直向下的重力,而加速度水平向右,即A受到的合力水平向右,所以只能再受到斜向右上方的作用力,即物塊A受到斜面對(duì)它的支持力和摩擦力的合力的方向可能斜向右上方,A正確.
6.[2019·湖南株洲一診]一質(zhì)量為m的鋁球用細(xì)線(xiàn)懸掛靜止在足夠深的油槽中(如圖甲所示),某時(shí)刻剪斷細(xì)線(xiàn),鋁球開(kāi)始在油槽中下沉,通過(guò)傳感器得到鋁球的加速度隨下沉速度變化的圖象如圖乙所示,已知重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是( )
A.鋁球剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的加速度a0=g
B.鋁球下沉的 27、速度將會(huì)一直增大
C.鋁球下沉過(guò)程所受到油的阻力f=
D.鋁球下沉過(guò)程機(jī)械能的減少量等于克服油的阻力所做的功
答案:C
解析:剛開(kāi)始釋放時(shí),鋁球受到豎直向下的重力和豎直向上的浮力作用,即a0==g- 28、示,小車(chē)內(nèi)兩根不可伸長(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)AO、BO拴住一小球,其中BO水平,小車(chē)沿水平地面向右做加速運(yùn)動(dòng),AO與BO的拉力分別為T(mén)A、TB.若加速度增大,則( )
A.TA、TB均增大 B.TA、TB均減小
C.TA不變,TB增大 D.TA減小,TB不變
答案:C
解析:設(shè)OA與豎直方向的夾角為θ,則對(duì)小球有TAcosθ=mg,TB-TAsinθ=ma,故若加速度增大,TA不變,TB增大.選項(xiàng)C正確.
8.
如圖所示,在水平面上沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的小車(chē)上有一個(gè)固定的水平橫桿,橫桿左端懸掛的小球A和小車(chē)右端放置的物塊B都相對(duì)車(chē)廂靜止.關(guān)于物塊B受到的摩擦力,下列判斷中正確的是( )
A 29、.物塊B不受摩擦力作用
B.物塊B受摩擦力作用,大小恒定,方向向左
C.物塊B受摩擦力作用,大小恒定,方向向右
D.因小車(chē)的運(yùn)動(dòng)方向不能確定,故物塊B受的摩擦力情況無(wú)法判斷
答案:C
解析:根據(jù)題意,小球處于靜止?fàn)顟B(tài),設(shè)細(xì)繩與豎直方向夾角為θ,小球受到重力和沿繩方向的拉力,小球加速度為a=gtanθ,方向水平向右,則物塊B受到重力、支持力和向右的摩擦力,故選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正確.
9.[2019·廣東深圳模擬]
如圖所示,一質(zhì)量為m的正方體物塊置于風(fēng)洞內(nèi)的水平面上,其一面與風(fēng)速垂直,當(dāng)風(fēng)速為v0時(shí)剛好能推動(dòng)該物塊.已知風(fēng)對(duì)物塊的推力F正比于Sv2,其中v為風(fēng)速、S為物 30、塊迎風(fēng)面積.當(dāng)風(fēng)速變?yōu)?v0時(shí),剛好能推動(dòng)用同一材料做成的另一正方體物塊,則該物塊的質(zhì)量為( )
A.64m B.32m
C.8m D.4m
答案:A
解析:設(shè)質(zhì)量為m的正方體物塊的邊長(zhǎng)為a,物塊被勻速推動(dòng),根據(jù)平衡條件,有F=f,N=mg,其中F=kSv=ka2v,f=μN(yùn)=μmg=μρa(bǔ)3g,解得a=,現(xiàn)在風(fēng)速變?yōu)?v0,故剛好能推動(dòng)的物塊邊長(zhǎng)為原來(lái)的4倍,故體積為原來(lái)的64倍,質(zhì)量為原來(lái)的64倍,故A正確.
10.[2019·河北正定中學(xué)模擬]如圖所示,一固定桿與水平方向夾角為θ,將一質(zhì)量為m1的滑塊套在桿上,通過(guò)輕繩懸掛一個(gè)質(zhì)量為m2的小球,桿與滑塊之間的動(dòng)摩 31、擦因數(shù)為μ.若滑塊與小球保持相對(duì)靜止以相同的加速度a一起運(yùn)動(dòng),此時(shí)繩子與豎直方向夾角為β,且θ<β,則滑塊的運(yùn)動(dòng)情況是( )
A.沿著桿加速下滑 B.沿著桿加速上滑
C.沿著桿減速下滑 D.沿著桿減速上滑
答案:D
解析:把滑塊和球看成一個(gè)整體受力分析,沿桿和垂直桿建立直角坐標(biāo)系,若速度方向沿桿向下,則沿桿方向有(m1+m2)gsinθ-f=(m1+m2)a,垂直桿方向有FN=(m1+m2)gcosθ,摩擦力f=μFN,聯(lián)立可解得a=gsinθ-μgcosθ.對(duì)小球有,若θ=β,a=gsinβ,現(xiàn)有θ<β,則有a>gsinβ,所以gsinθ-μgcosθ>gsinβ,gsinθ 32、-gsinβ>μgcosθ,因?yàn)棣?β,所以gsinθ-gsinβ<0,但μgcosθ>0,所以假設(shè)不成立,即速度的方向一定向上.由于加速度方向向下,所以滑塊沿桿減速上滑,故D正確.
二、非選擇題
11.
[2019·天津五區(qū)縣聯(lián)考]如圖甲所示,光滑平臺(tái)右側(cè)與一長(zhǎng)為L(zhǎng)=2.5 m的水平木板相接,木板固定在地面上,現(xiàn)有一小滑塊以初速度v0=5 m/s滑上木板,恰好滑到木板右端靜止.現(xiàn)讓木板右端抬高,如圖乙所示,使木板與水平地面的夾角θ=37°,讓滑塊以相同的初速度滑上木板,不計(jì)滑塊滑上木板時(shí)的能量損失,g取10 m/s2(sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)滑塊 33、與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)滑塊從滑上傾斜木板到滑回木板底端所用的時(shí)間t.
答案:(1)0.5 (2)s
解析:(1)設(shè)滑塊質(zhì)量為m,木板水平時(shí)滑塊加速度大小為a,則對(duì)滑塊有μmg=ma,滑塊恰好滑到木板右端靜止,則0-v=-2aL,解得μ==0.5.(2)當(dāng)木板傾斜時(shí),設(shè)滑塊上滑時(shí)的加速度大小為a1,上滑的最大距離為s,上滑的時(shí)間為t1,有μmgcosθ+mgsinθ=ma1,0-v=-2a1s,0=v0-a1t1,解得s=1.25 m,t1= s.設(shè)滑塊下滑時(shí)的加速度大小為a2,下滑的時(shí)間為t2,有mgsinθ-μmgcosθ=ma2,s=a2t,解得t2=s,滑塊從滑上傾斜木 34、板到滑回木板底端所用的時(shí)間t=t1+t2=s.
12.[2019·廣西適應(yīng)性測(cè)試]如圖所示,12個(gè)相同的木塊放在水平地面上排成一條直線(xiàn),相鄰兩木塊接觸但不粘連,每個(gè)木塊的質(zhì)量m=1.2 kg,長(zhǎng)度l=0.5 m.木塊原來(lái)都靜止,它們與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均
為μ1=0.1,在左邊第一個(gè)木塊的左端放一質(zhì)量M=1 kg的小鉛塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),它與各木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ2=0.5,現(xiàn)突然給小鉛塊一個(gè)向右的初速度v0=9 m/s,使其在木塊上滑行.設(shè)木塊與地面間及小鉛塊與木塊間的最大靜摩擦力均等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g=10 m/s2.求:
(1)小鉛塊相對(duì)木塊滑動(dòng)時(shí)小鉛塊的加速度大??;
(2)小鉛塊下的木塊剛發(fā)生運(yùn)動(dòng)時(shí)小鉛塊的瞬時(shí)速度大小.
答案:(1)5 m/s2 (2)6 m/s
解析:(1)設(shè)小鉛塊相對(duì)木塊滑動(dòng)時(shí)加速度大小為a,由牛頓第二定律可知μ2Mg=Ma
解得:a=5 m/s2
(2)設(shè)小鉛塊最多能帶動(dòng)x個(gè)木塊運(yùn)動(dòng),對(duì)x個(gè)木塊整體進(jìn)行受力分析,當(dāng)小鉛塊下的x個(gè)木塊發(fā)生運(yùn)動(dòng)時(shí),則有μ2Mg≥μ1(mgx+Mg)
解得:x≤3.33
即小鉛塊最多只能帶動(dòng)3個(gè)木塊運(yùn)動(dòng)
設(shè)當(dāng)小鉛塊通過(guò)前面的9個(gè)木塊時(shí)的瞬時(shí)速度大小為v,由動(dòng)能定理可知:
-μ2Mg×9l=M(v2-v)
解得:v=6 m/s
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