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寒假訓(xùn)練07第四章A
1.【2018年巴音郭勒州且末二中高一上期中】如圖所示,傳送帶與地面的傾角θ=37°,從A到B的長度為L=16m,傳送帶以vo=10m/s的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),在傳送帶上端無初速的放一個(gè)質(zhì)量為m=0.5kg物體,它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,求物體從A運(yùn)動(dòng)到B所需的時(shí)間是多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
一、單選題
1.【2018年三明市第一中學(xué)高一上學(xué)期檢測(cè)】教科書中這樣表述牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。其中“改變這種狀態(tài)”指的是改變物體的( )
A.加速度 B.速度
C.位置 D.受力
2.【2018年長郡中學(xué)高一上調(diào)研】關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系,下列說法中正確的是( )
A.物體受到的合外力越大,加速度越大
B.物體受到的合外力越大,速度越大
C.物體從靜止開始在外力作用下做直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)合外力逐漸減小時(shí),速度也逐漸減小
D.物體原來做勻變速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)合外力逐漸增大時(shí),速度也一定逐漸增大
3.【2018年沭陽縣高一上學(xué)期期中】關(guān)于慣性,下列說法正確的是( )
A.人走路時(shí)沒有慣性,被絆倒時(shí)有慣性
B.物體受到的作用力越大慣性越大
C.物體做加速運(yùn)動(dòng)時(shí),慣性不斷增大
D.質(zhì)量大的物體慣性大
4.【2018年九江市高一上學(xué)期期中】如圖所示,自由下落的小球,從它接觸豎直放置的彈簧開始到彈簧壓縮到最大程度的過程中,小球的速度和加速度的變化情況( )
A.加速度變大,速度變小
B.加速度變小,速度變大
C.加速度先變小后變大,速度先變大后變小
D.加速度先變小后變大,速度先變小后變大
5.【2018年上饒市第一中學(xué)高一上學(xué)期檢測(cè)】在動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2的水平面上有一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小球,小球與水平輕彈簧及與豎直方向成θ=45°角的不可伸長的輕繩一端相連,如圖所示.此時(shí)小球處于靜止平衡狀態(tài),且水平面對(duì)小球的彈力恰好為零,當(dāng)剪斷輕繩的瞬間,取g=10m/s.則( )
A.小球的加速度為10m/s2
B.小球的加速度為8m/s2
C.小球的加速度為0m/s2
D.小球向左做勻加速運(yùn)動(dòng)
6.【2018年臨川中學(xué)高一上調(diào)研】如圖所示,兩長方體形物體A和B,質(zhì)量分別為2m和m,互相接觸放在光滑的水平面上,現(xiàn)在對(duì)物體A施以大小為F的水平向右恒力,同時(shí)對(duì)物體B施以大小為F/2的水平向左恒力,則在水平面上運(yùn)動(dòng)過程中,物體A、B間的相互作用力為( )
A.F
B.F/2
C.F/3
D.2F/3
7.【2018年吉安市高一上調(diào)研】力學(xué)單位制中,下列哪三個(gè)物理量的單位都為基本單位( )
A.質(zhì)量、時(shí)間和力
B.質(zhì)量、長度和力
C.時(shí)間、長度和力
D.質(zhì)量、時(shí)間和長度
8.【2018年遵義市高一上學(xué)期檢測(cè)】物體A靜止于固定斜面上,下列說法正確的是( )
A.物體A對(duì)斜面的壓力就是物體A所受重力垂直于斜面的分力
B.物體A對(duì)斜面的壓力和斜面對(duì)物體的支持力是一對(duì)相互作用力
C.物體A受到的重力和斜面對(duì)物體的作用力是一對(duì)相互作用力
D.物體A所受重力沿斜面的分力和斜面所受的摩擦力是一對(duì)平衡力
9.【2018年南昌市高一上學(xué)期期中】如圖所示,一個(gè)人站在電梯中相對(duì)電梯靜止不動(dòng),下列運(yùn)動(dòng)過程中,人處于超重狀態(tài)的是( )
A.電梯勻速上升 B.電梯加速下降 C.電梯減速下降 D.電梯減速上升
二、多選題
10.【2018年上饒市第三中學(xué)高一上學(xué)期檢測(cè)】如圖甲,某人正通過定滑輪將質(zhì)量為m的貨物提升到高處,滑輪的質(zhì)量和摩擦均不計(jì),貨物獲得的加速度a與繩子對(duì)貨物豎直向上的拉力T之間的函數(shù)關(guān)系如圖乙所示.由圖可以判斷( )
A.圖線與縱軸的交點(diǎn)M的值aM=-g
B.圖線與橫軸的交點(diǎn)N的值TN=mg
C.圖線的斜率等于物體的質(zhì)量m
D.圖線的斜率等于物體質(zhì)量的倒數(shù)1m
11.【2018年贛州中學(xué)高一上調(diào)研】質(zhì)量不等的兩物塊A和B其質(zhì)量分別為mA和mB,置于光滑水平面上.如圖所示.當(dāng)水平恒力下作用于左端A上,兩物塊一起加速運(yùn)動(dòng)時(shí),AB間的作用力大小為N1.當(dāng)水平力F作用于右端B上兩物塊一起加速運(yùn)動(dòng)時(shí),AB間作用力大小為N2,則( )
A.兩次物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小相等 B.N1+N2
24N時(shí),B物體的加速度將保持不變
14.【2018年永修縣高一上學(xué)期期中】一個(gè)做直線運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力的方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向相同,當(dāng)合外力增大時(shí),則物體運(yùn)動(dòng)的加速度和速度的變化是( )
A.加速度增大 B.加速度減小 C.速度增大 D.速度減小
15.【2018年上海市高一上學(xué)期期中】汽車內(nèi)有一用輕繩懸掛的小球,某段時(shí)間內(nèi)繩與豎直成某一固定角度,如圖所示,若在汽車底板上還有一個(gè)跟其相對(duì)靜止的物體m1,則關(guān)于汽車的運(yùn)動(dòng)情況和物體m1的受力情況正確的是( )
A.汽車一定向右做勻加速運(yùn)動(dòng)
B.汽車可能向左做勻減速運(yùn)動(dòng)
C.m1除受到重力、底板的支持力作用外,還一定受到向右的摩擦力作用
D.m1除受到重力、底板的支持力作用外,還可能受到向左的摩擦力作用
三、實(shí)驗(yàn)題
16.【2018年天津市高一上學(xué)期期中】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置,小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示,盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示,小車的加速度可由小車后面拉動(dòng)的紙帶經(jīng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)計(jì)算得到.
(1)當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足時(shí),才可以認(rèn)為繩對(duì)小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的總重力.
(2)一組同學(xué)在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí),保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定,改變小車及車中砝碼的質(zhì)量,測(cè)出相應(yīng)的加速度,采用圖象法處理數(shù)據(jù).為了比較容易地得出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系,應(yīng)作出a與圖象.
(3)甲同學(xué)在探究加速度與力的關(guān)系時(shí),根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的a一F圖線,如圖2(a)所示.則實(shí)驗(yàn)存在的問題是。
(4)乙、丙兩同學(xué)用同一裝置探究加速度與力的關(guān)系時(shí),畫出了各自得到的a一F圖線,如圖2(b)所示.則是兩同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)取值不同造成的.
(5)隨著F的增大,a一F圖線最后會(huì)略微向彎曲(填上或下).
四、解答題
17.【2018年北京第十五中高一上學(xué)期期中】一斜面AB長為5m,傾角為30°,一質(zhì)量為2kg的小物體(大小不計(jì))從斜面頂端A點(diǎn)由靜止釋放,如圖所示.斜面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為36,求:
(1)小物體下滑到斜面底端B時(shí)的速度
(2)小物體從頂端A下滑到斜面底端B所用時(shí)間.(g取10m/s2).
18.【2018年浙江省高一上學(xué)期期中】如圖所示,滑雪運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量m=75kg,沿傾角θ=30°的山坡勻加速滑下,經(jīng)過1s的時(shí)間速度由3m/s增加到7m/s.(g取10m/s2)求:
(1)運(yùn)動(dòng)員在這段時(shí)間內(nèi)沿山坡下滑的距離。
(2)運(yùn)動(dòng)員受到的阻力(包括摩擦和空氣阻力)。
寒假訓(xùn)練07第四章A
1.t=2s
【解析】開始階段由牛頓第二定律得:mgsinθ+μmgcosθ=ma1?
所以物體向下加速運(yùn)動(dòng)的加速度為:a1=gsinθ+μgcosθ=10m/s2
物體加速至與傳送帶速度相等時(shí)需要的時(shí)間:t1=v0a1=1010s=1s
發(fā)生的位移:x1=12a1t12=121012=5m<16m,
所以物體加速到10m/s時(shí)仍未到達(dá)B點(diǎn),此時(shí)摩擦力方向改變.
第二階段根據(jù)牛頓第二定律可得:mgsinθ-μmgcosθ=ma2
所以加速度大小為:a2=2m/s2
設(shè)第二階段物體滑動(dòng)到B的時(shí)間為t2?,則:LAB-x1=vt2+12a2t22
解得:t2=1s
從A到B的時(shí)間t=1s+1s=2s
1.B
【解析】 “改變這種狀態(tài)”指的是改變物體的速度,即運(yùn)動(dòng)的速度的大小和方向,只要速度的大小或方向的一個(gè)發(fā)生了改變,則物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就發(fā)生了改變,選項(xiàng)B正確。
2.A
【解析】根據(jù)牛頓第二定律可知物體受到的合外力越大,加速度就越大,但速度不一定大,例如從靜止開始運(yùn)動(dòng)的物體,A正確B錯(cuò)誤;因?yàn)槲矬w是由靜止開始運(yùn)動(dòng)的,故物體存在加速過程,合外力減小,加速度減小,速度卻在增大,C錯(cuò)誤;勻變速直線運(yùn)動(dòng)包括勻減速直線運(yùn)動(dòng),所以物體有可能做勻減速直線運(yùn)動(dòng),但合外力增大時(shí),加速度增大,物體速度減小的更快了,D錯(cuò)誤.
3.D
【解析】不只是靜止的物體具有慣性,人走路時(shí)也有慣性;故A錯(cuò)誤。慣性大小與作用力無關(guān);故B錯(cuò)誤。慣性大小與物體的速度無關(guān),只與物體質(zhì)量大小有關(guān);故C錯(cuò)誤。質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度,質(zhì)量越大,則慣性越大;故D正確。
4.C
【解析】開始階段,彈簧的壓縮量較小,因此彈簧對(duì)小球向上的彈力小于向下重力,此時(shí)合外力大?。篎=mg﹣kx,方向向下,隨著壓縮量的增加,彈力增大,故合外力減小,則加速度減小,由于合外力與速度方向相同,小球的速度增大;當(dāng)mg=kx時(shí),合外力為零,此時(shí)速度最大;由于慣性物體繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),此時(shí)合外力大小為:F=kx﹣mg,方向向上,物體減速,隨著壓縮量增大,物體合外力增大,加速度增大.故整個(gè)過程中加速度先變小后變大,速度先變大后變小,故ABD錯(cuò)誤,C正確.
5.B
【解析】在剪斷輕繩前,小球受重力、繩子的拉力以及彈簧的彈力處于平衡,根據(jù)共點(diǎn)力平衡得,彈簧的彈力:F=mgtan45=101=10N,剪斷輕繩的瞬間,彈簧的彈力仍然為20N,小球此時(shí)受重力、支持力、彈簧彈力和摩擦力四個(gè)力作用;小球所受的最大靜摩擦力為:f=μmg=0.210N=2N,根據(jù)牛頓第二定律得小球的加速度為:a=F-fm=10-21=8m/s2;則A,C錯(cuò)誤,B正確。小球向左加速運(yùn)動(dòng),但彈簧逐漸恢復(fù)形變,彈力變小,則小球做加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng),D錯(cuò)誤。
6.D
【解析】由牛頓第二定律得:
對(duì)A、B整體系統(tǒng):a=F-12F2m+m=F6m,
單獨(dú)對(duì)A根據(jù)牛頓第二定律:F-FN=2ma,
解得:FN=23F,故選項(xiàng)D正確,選項(xiàng)ABC錯(cuò)誤。
7.D
【解析】國際單位制規(guī)定了七個(gè)基本物理量.分別為長度、質(zhì)量、時(shí)間、熱力學(xué)溫度、電流、光強(qiáng)度、物質(zhì)的量.它們的在國際單位制中的單位稱為基本單位,而物理量之間的關(guān)系式推到出來的物理量的單位叫做導(dǎo)出單位.他們?cè)趪H單位制中的單位分別為米、千克、秒、開爾文、安培、坎德拉、摩爾.力學(xué)中的基本物理量有三個(gè),它們分別是長度、質(zhì)量、時(shí)間,故D正確,A、B、C錯(cuò)誤。故選D。
8.B
【解析】物體對(duì)斜面的壓力大小等于物體所受重力沿垂直于斜面的分力大小,但壓力的受力體是斜面,而重力分力的受力體是物體.不能說“就是”,故A錯(cuò)誤;物體A對(duì)斜面的壓力和斜面對(duì)物體的支持力是一對(duì)相互作用力,故B正確;物體A受到的重力和斜面對(duì)物體的作用力是一對(duì)平衡力,故C錯(cuò)誤;物體A所受重力沿斜面的分力和斜面所受的摩擦力作用在不同的物體上,不可能是平衡力,故D錯(cuò)誤。所以B正確,ACD錯(cuò)誤。
9.C
【解析】電梯勻速上升時(shí),加速度為零;人不超重也不失重;故A錯(cuò)誤;電梯加速下降時(shí),加速度向下,故人失重,故B錯(cuò)誤;電梯減速下降時(shí),加速度向上,故人超重;故C正確;電梯減速上升時(shí),加速度向下,故人失重,故D錯(cuò)誤;故選C.
10.ABD
【解析】對(duì)貨物受力分析,受重力mg和拉力T,根據(jù)牛頓第二定律,有T-mg=ma,得a=Tm-g.當(dāng)T=0時(shí),a=-g,即圖線與縱軸的交點(diǎn)M的值aM=-g,故A正確。當(dāng)a=0時(shí),T=mg,故圖線與橫軸的交點(diǎn)N的值TN=mg,故B正確。圖線的斜率表示質(zhì)量的倒數(shù),C錯(cuò),D對(duì)。
11.ACD
【解析】根據(jù)牛頓第二定律得:對(duì)整體:a=FmA+mB.則兩次物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小相等。分別隔離B和A得:N1=mBa,N2=mAa,則得到N1+N2=(mA+mB)a=F,N1:N2=mB:mA.故B錯(cuò)誤,CD正確。故選ACD。
12.BC
【解析】從a到b過程,彈性繩的拉力小于人的重力,人向下做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng),從b到c過程,彈性繩的拉力大于人的重力,人向下做加速度增大的變減速運(yùn)動(dòng),所以在b點(diǎn)時(shí)人的速度最大,此時(shí)運(yùn)動(dòng)員所受的拉力與重力大小相等、方向相反,合力為零,加速度為零;故A錯(cuò)誤,B正確。在bc段繩的拉力大于人的重力,加速度向上,運(yùn)動(dòng)員處于超重狀態(tài);故C正確。在c點(diǎn),拉力大于人的重力,合力不為零,加速度不為零,只有速度為零;故D錯(cuò)誤。
13.CD
【解析】由圖象可以看出當(dāng)力F<24N時(shí)加速度較小,所以AB相對(duì)靜止,采用整體法由牛頓第二定律:F=(M+m)a①,圖中直線的較小斜率的倒數(shù)等于M與m質(zhì)量之和為4kg.
當(dāng)F>24N時(shí),A的加速度較大,采用隔離法由牛頓第二定律:F-μmg=ma′ ②
圖中較大斜率倒數(shù)等于A的質(zhì)量為3kg,則B的質(zhì)量為1kg,較大斜率直線的延長線與a的截距等于μg,得μ=0.2,故A、B錯(cuò)誤,C正確。
D、當(dāng)F>24N時(shí),AB發(fā)生滑動(dòng),B的加速度a=μmAgmB=6m/s2恒定,故D正確。
14.AC
【解析】合力增大,根據(jù)牛頓第二定律知,加速度增大,因?yàn)楹狭Ψ较蚺c速度方向相同,速度增大;故選AC。
15.BC
【解析】A、B、以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,分析受力情況,如圖:
小球受重力mg和細(xì)線的拉力F,由于小球的加速度水平向右,根據(jù)牛頓第二定律得知,小球的合力也水平向右,如圖,則有:mgtanθ=ma,得a=gtanθ,θ一定,則加速度a一定,汽車的加速度也一定,則汽車可能向右做勻加速運(yùn)動(dòng),也可能向左做勻減速運(yùn)動(dòng)。故A錯(cuò)誤,B正確。
C、D、對(duì)物體m1:物體m1受到重力、底板的支持力。物體m1相對(duì)于汽車靜止,物體m1的加速度必定水平向右,根據(jù)牛頓第二定律得知,一定受到水平向右的摩擦力。故C正確,D錯(cuò)誤。
16.(1)M>>m(2)1M;(3)平衡摩擦力過度;(4)M取值不同造成的.(5)下彎曲.
【解析】(1)根據(jù)牛頓第二定律得:對(duì)m:mg-F拉=ma;對(duì)M:F拉=Ma
解得:F拉=mMgm+M=mg1+mM;當(dāng)M>>m時(shí),即小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼和盤的總質(zhì)量,繩子的拉力近似等于砝碼和盤的總重力.
(2)根據(jù)牛頓第二定律F=Ma,a與M成反比,而反比例函數(shù)圖象是曲線,而根據(jù)曲線很難判定出自變量和因變量之間的關(guān)系,故不能作a-M圖象;但a=FM,故a與1M成正比,而正比例函數(shù)圖象是過坐標(biāo)原點(diǎn)的一條直線,就比較容易判定自變量和因變量之間的關(guān)系,故應(yīng)作a-1M圖象;
(3)根據(jù)圖象可知,當(dāng)F等于零,但是加速度不為零,知平衡摩擦力過度;
(4)根據(jù)F=ma可得a=FM,即a-F圖象的斜率等于物體的質(zhì)量倒數(shù),所以兩小車的質(zhì)量不同;
(5)隨著F的增大,不滿足M>>m時(shí),a-F圖線最后會(huì)略微下彎曲;
17.(1)v=5m/s (2)t=2s
【解析】 (1)以小物塊為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,如圖所示:
物塊受重力mg、斜面支持力N、摩擦力f,
垂直斜面方向,由平衡條件得:mgcos30°=N
沿斜面方向上,由牛頓第二定律得:mgsin30°-f=ma
又f=μN(yùn)
由以上三式解得:a=2.5m/s2
小物體下滑到斜面底端B點(diǎn)時(shí)的速度:v2=2as
代入數(shù)據(jù)解得:v=5m/s
(2)根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系可得運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:t=va=52.5s=2s,
即物體下滑的時(shí)間為2s.
18.(1)x=5m (2)f=75N
【解析】 (1)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知運(yùn)動(dòng)員下滑時(shí)的加速度a=v-v0t=7-31m/s2=4m/s2
所以運(yùn)動(dòng)員下滑的位移x=v0t+12at2=31+12412=5m?
(2)以滑雪運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,建立坐標(biāo)系,受力如圖:
由牛頓第二定律:mgsinθ-f=ma
所以運(yùn)動(dòng)受到的阻力:f=mgsinθ-ma=75100.5-754N=75N
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