范文一:高中物理力学经典题型
高中力学经典题型
求以下各力的功:
水平拉着物块绕着半径为R 的圆形操场一圈,物块与地面动摩擦因数为μ,质量为m ,则此过程中,物块克服摩擦力做功为________________.
子弹水平射入木块,在射穿前的某时刻,子弹进入木块深度为d ,木块位移为s ,设子弹与木块相互作用力大小为f ,则此过程中 木块对子弹做功W =________________;子弹对木块做功W =________________;一对作用力与反作用力f 对系统做功W
f 子
f
木
f
系
=________________;
如图所示,用竖直向下的力F 通过定滑轮拉质量为m 的木块,从位置A 拉到位置B. 在两个位置上拉物体的绳与水平方向的夹角分别为α和β. 设滑轮距地面高为h ,在此过程中恒力F 所做的功为____________。
如图所示,某人通过定滑轮拉住一个重力等于G 的物体使物体缓慢上升,这时人从A 点走到B 点,前进的距离为s ,绳子的方向由竖直方向变为与水平方向成θ角。若不计各种阻力,在这个过程中,人的拉力所做的功等于__________。
2.一质量为4.0×10kg 的汽车从静止开始以加速度a = 0.5m/s做匀加速直线运动,其发动机的额定功率P = 60kW,汽车所受阻力为车重的0.1倍,g = 10m/s,求
3
2
2
(1)启动后2s 末发动机的输出功率 (2)匀加速直线运动所能维持的时间 (3)汽车所能达到的最大速度
3.一物体以初速度v 从倾角为α的斜面底端冲上斜面,到达某一高度后又返回,回到
斜面底端的速度为v ,则斜面与物体间的摩擦系数为____________。
t
4.质量为m 的滑块与倾角为θ的斜面间的动摩擦因数为μ,μ0
即物体不能静止于斜面上, ∴滑块最终停在档板处。 (2)设滑块在斜面上滑行的总路程为s ,由动能定理,
即:
解得:
5、(1)3l /5 (2)
解析:(1)小球自由下落到最低点的过程,
以最低点为零势能点,由机械能守恒定律:
在D 点,小球恰好通过最高点,重力提供向心力 由牛顿第二定律:
从C 至D 的过程,由机械能守恒定律:
钉子与O 点的距离为:
(2)在C 点,绳子刚好不断, 在最低点速度一定的情况下,能提供的最大合外力对应的半径是最小半径。
小球受力如图
由牛顿第二定律:
即,
钉子与O 点的距离为:
6、C
综上可知,
7、 60J;280J ;
在传送过程中产生的内能就是摩擦力做的功,一开始,工件要加速运动,速度达到传送带速度以后,
与传送带相对静止。
加速运动时:
工件加速运动的位移:
加速的时间:
传送带的位移:
(或
)
摩擦力做功的相对位移:
摩擦力做功:
传送带对工件做的功等于工件动能的增加量和重力势能的增加量之和。
电动机增加消耗的电能等于以上两部分功之和
8、(1) 2m/s (2)0.4m ;
解析:(1)B 沿斜面上升的位移为0.8米,
上升的高度为0.4米,
A 着地时的速度与B 的速度大小相等
A 、B 组成的系统机械能守恒,根据机械能守恒定律
解得
(2)A 着地后B 沿斜面上滑,做匀减速运动,B 沿斜面上滑的最大距离为
根据牛顿第二定律,
9、
解析: 开始时,A 、B 静止,设弹簧压缩量为x 1,有:k x 1=m1g ①
挂C 并释放后,C 向下运动,A 向上运动,设B 刚要离地时弹簧伸长量为x 2,有: k x 2=m2g ②
B 不再上升,表示此时A 和C 的速度为零,C 已降到其最低点。由机械能守恒,与初始状态相比,弹簧性势能的增加量为: △E=m3g(x 1+x 2) -m1g(x 1+x 2) ③
C 换成D 后,当B 刚离地时弹簧势能的增量与前一次相同,由能量关系得:
由③④式得:
⑤
④
由①②⑤式得: 10、
⑥
解析: 此题用动能定理解比用运动学、牛顿第二定律求解简单, 先画出草图如图,标明各部分运动的位移:
对车头,脱钩后的全过程:
11、D 12、B 13、F (1+cosθ) s ; 14、3,4; 15、
现在重心的高度为
解析:移动的水的质量
这部分水原来重心的高度为
重心降低了
重力做功为:
16、 Wa=Wb=Wc; Pa Pb
17、 D
18、 50,2500,20
19、 2mgv 1v 2sin θ/(v 2-v 1)
20、1.4W 解析:人的心脏每跳一次输送的血液看作长为L ,截面积为S 的液柱,心脏每跳一次需做的功为W=FL 率
心跳每分钟70次,则心脏工作的平均功
为
21、75W ;
W=1.4W
解析: 运动员跳跃一次的时间t= 在空中的时间
t1=2
上升的高度h=gt2=
s=s
s=s 上升过程的时间t2==s 10
m=m
J=25J
W=75W
跳绳一次克服重力做功W=mgh=50
10
运动员跳绳时克服重力做功的平均功率为P== 22、
5
, 1×10W ;
解析:这类问题通常可以看着管道模型, 面积为S ,“长度”为
动能
23、3块; 24、15J 25、D 26、1.6m 27、h /8
,空气(流体)的质量为
功率
28、(1),(2),(3)=、;
解析:(1)当物块所受的合外力为零时,加速度为零,此时物块下降距离为h 。因
为F 恒等于mg ,所以绳对物块拉力大小恒为mg ,由平衡条件知:2θ=120°,所以θ=60°,
由图知:
h=
tg30°=
(1)
(2)当物块下落h 时,绳的C 、D 端均上升h’,由几何关系可得: 克服C 端恒力F 做的功为:W=Fh’ (3)
- (2)
由(1)、(2)、(3)式联立解得:W=(-1)mg
(3)出物块下落过程中,共有三个力对物块做功。重力做正功,两端绳子对物块的拉力做负功。两端绳子拉力做的功就等于作用在C 、D 端的恒力F 所做的功。因为物块下降距离h 时动能最大。由动能定理得:mgh -2W= 将(1)、(2)、(3)式代入(4)式解得:=
(4)
物块速度减小为零时,物块下落距离到最大值H ,绳C 、D 上升的距离为H’。由动能定理:mgH-2mgH’=0,又H’=
-,联立解得:H=
范文二:高中物理经典题型——弹力、摩擦力
高中物理经典题型——弹力、摩擦力
弹力、摩擦力
一、单项选择题(本大题共21小题)AD AD BC BC BD AD ABD BC 1(关于动摩擦因数μ ,下列说法正确的是 ( ) A.两物体间没有摩擦力产生,说明两物体间的动摩擦因数μ=0 B.增大两物体的接触面积,则两物体间的动摩擦因数增大 C.增大两物体间的正压力,则两物体间的动摩擦因数增大
D.两物体的材料一定,两物体间的动摩擦因数仅决定于两接触面的粗糙程度 2(用手握着一只圆柱形杯子处于静止状态,当手握杯子的力增大时( ) A(杯子所受的摩擦力增大 B(杯子所受的摩擦力不变 C(杯子所受的摩擦力减小 D(杯子所受的摩擦力始终为零 3(下列说法正确的是( )A(摩擦力的方向总是和运动的方向相反 B(相互压紧,接触面粗糙的物体之间总有摩擦力 C(相互接触的物体之间正压力增大,摩擦力一定增大 D(静止的物体受到的静摩擦力的大小和材料的粗糙程度无关
4(如图所示,A是主动轮,B是从动轮,它们通过不打滑的皮带转动,轮的转动方向见图.在B轮上带有负载,P、Q分别是两轮边缘上的点,则关于P、Q所受的摩擦力的判断正确的是( )
A.P所受的是静摩擦力,方向向上 B.P所受的是滑动摩擦力,方向向下 C.Q所受的是静摩擦力,方向向下 D.Q所受的是滑动摩擦力,方向向上 5(如图所示,弹簧秤和细线的重力及一切摩擦不计,物重G=1N,则弹簧秤A
和B的示数分别为( )
A(1N,0( B(0,1N( C(2N,1N( D(1N,1N(
6(如图所示,条形磁铁A、B质量均为m,C为木块,它们放在水平面上静止时,B对A的弹力为F1,C对B的弹力为F2,则F1、F2与重力mg的大小关系正确的是 ( )
A.F1=mg,F2=2mg B.F1,mg,F2=2mg C.F1,mg,F2=mg
D.F1=mg,F2,2mg
7(如图所示,两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和
k2,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态(现缓慢向
上提上面的木块,直到它刚离开上面弹簧。在这过程中下面木块移动的距离为 A.
m1g B. m2g C. m1g D. m2g
k1k1k2k2
8(如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q?q?0?的相同小球,小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为l0 已知静电力常量为k,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为( )
?5kq22k2 B(l?kq22 C(l?5kq25kq2A(l4k D(l?20lk2
0l0l2k0l
9(如图1-1-17所示,在粗糙的水平面上放一三角形木块a,若物体b
在a的斜面上匀速下滑,则( )
A(a保持静止,而且没有相对水平面运动的趋势 B(a保持静止,但有相对于水平面向右运动的趋势 C(a保持静止,但有相对于水平面向左运动的趋势
D(因未给出所需数据,无法对a是否运动或有无运动趋势作出判断
10(如图所示,将质量为m的滑块放在倾角为?的固定斜面上。滑块与斜面之间的动摩擦因数为?。若滑块与斜面之间的最大静摩擦力合滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g,则( )
A(将滑块由静止释放,如果?,tan?,滑块将下滑
B(给滑块沿斜面向下的初速度,如果?,tan?,滑块将减速下滑
C(用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动,如果?=tan?,拉力大小应是2mgsin?
D(用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动,如果?=tan?,拉力大小应是mgsin?
11(如图所示,用水平力F把重为G的木块压紧在竖直墙上静止不动,不计手指与木块间的摩擦力,当把水平力增加到2F时,木块所受的摩擦力( ) A(是原来的2倍( B(是原来的4倍( C(和原来的相等(
12(如图所示,A、B、C三个物体放在水平地面上,A和C各受大小均为5N的水平拉力F1和F2作用,三个物体都保持静止,则AB间的摩擦力、BC间的摩擦力、C和地面间的摩擦力分别为 ( )
A.5N,0,5N B.5N,5N,0 C.5N,0,10N D.5N,5N,10N
13(一圆球和两块光滑板接触,底下的一块板水平(能正确画出小球受力图的是
A. B.
C. D.
14(水平横梁的一端A插在墙壁内,另一端装有一个小滑轮B(一轻绳的一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10kg的重物,?CBA=30?,如图1-1-18所示(则滑轮受到绳子的作用力为(g取10m/s2)( ) A(50N
C(100N
15(两物体的重力都为10N,各接触面之间的动摩擦因数均为0.3(A、B两物体同时受到F=1N的两个水平力的作用,如图1-1-13所示,那么A对B、B对地的摩擦力分别等于( ) A(2N,0N
B(1N,0N C(1N,1N D(3N,6N
16(把一个重为G的物体,用一水平推力F=kt (k为常量,t为时间)压在竖直的足够高的平整墙面上,如图所示,从t=0开始物体所受的摩擦力,随时间t的变化关系是下图中的哪一个
( ) 17(如图所示,静止的弹簧秤受到大小都为4N的拉力F1、F2的作用,
弹簧秤的示数
为( ) A.0
B.4N
C.8N
D.无法确定
A(鸡蛋碰石头,虽然鸡蛋碎了而石头完好无损,但鸡蛋与石头间的作用力仍是相等的
B(只有能运动的物体才会施力,静止的物体只能受到力而不会施力
C(“风吹草低见牛羊”,草受到了力而弯曲,但未见到施力物体,说明没有施力物体力也是可以存在的
D(任何一个物体,一定既是受力物体,也是施力物体
23(粗糙的水平桌面上有一斜面体处于静止状态,斜面上有一物块静止在斜面上,如图所示,则下列结论正确的是(
)
18(两物体的重力都为10N,各接触面之间的动摩擦因数均为0.3(A、B两物体同时受到F=1N的两个水平力的作用,如图1-1-13所示,那么A对B、B对地的摩擦力分别等于( ) A(2N,0N B(1N,0N
C(1N,1N D(3N,6N
19(物块从光滑曲面上的P点自由滑下,通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q点,若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来,使传送带随之运动,如图1,16所示,再把物块放到P点自由滑下则( )
A.物块将仍落在Q点 B.物块将会落在Q点的左边 C.物块将会落在Q点的右边 D.物块有可能落不到地面上
20(一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图7所示。下列表述正确的是( )
A(a的原长比b的长 B(a的劲度系数比b的大 C(a的劲度系数比b的小 D(测得的弹力与弹簧的长度成正比21(有一木块静止在水平桌面上,关于它的受力下面说法中正确的是( )
A(木块对桌面的压力就是木块所受的重力,施力物体是地球 B(木块对桌面的压力是弹力,是由于桌面发生形变而产生的 C(木块对桌面的压力在数值上等于木块受的重力
A.斜面体给物块有沿斜面向上的静摩擦力作用 B.水平面给斜面体有向左的静摩擦力作用
C.物块相对斜面有下滑的趋势,斜面相对水平桌面有向右运动的趋势 D.斜面体对水平桌面只有向下的弹力作用,不存在摩擦力作用
24(张明同学双手握住竖直竹竿匀速攀上和匀速滑下的过程中,张明受到的摩擦力分别为f1和f2,那么( )
A( f1方向竖直向下,f2方向竖直向上,且f1 = f2 B( fl方向竖直向上,f2方向竖直向上,且f1 = f2 C( f1为静摩擦力,f2为滑动摩擦力 D( f1为静摩擦力,f2为静摩擦力
25(如图所示,物块A放在木板上处于静止状态,现将木块B略向右移动一些,使倾角α减小,则下列结论正确的是(
)
A.物块A与木板间的正压力减小 B.物块A所受的摩擦力减小
C.物块A仍可保持静止状态 D.木板对A的作用力减小
D(木块保持静止是由于木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力保持平衡
二、多项选择题(本大题共8小题)BBDAD BCCDC CBDAB BCBACC 22(下列说法正确的是( )
26(某缓冲装置可抽象成图所示的简单模型。图中K1,K2为原长相等,劲度系数不同的轻质弹簧。下列表述正确的是( )
A(缓冲效果与弹簧的劲度系数无关
B(垫片向右移动时,两弹簧产生的弹力大小相等 C(垫片向右移动时,两弹簧的长度保持相等 D(垫片向右移动时,两弹簧的弹性势能发生改变
27(一个木块静止在斜面上,现用水平推力F作用于木块上(当F的大小由零逐渐增加到一定值,而木块总保持静止,如图1-1-15所示,则( ) A(木块受到的静摩擦力增加
B(木块与斜面之间的最大静摩擦力增加 C(木块受的合力增加
D(木块所受到的斜面支持力增加
28(如图1-1-22所示,一物块在斜面上能保持静止,再施加一水平外力F,当F从零稍许增大时,若物块仍保持静止,则( )
A(物块所受合力仍为零 B(物块所受摩擦力减小 C(物块所受斜面弹力减小 D(物块所受摩擦力反向
29(如图1-1-23所示,人重600N,大木块重400N,人与木块、木块与水平地面间的动摩擦因数均为0.2,现在人用力拉绳使人与木块一起向右匀速运动,则( ) A(人拉绳的力是120N B(人拉绳的力是100N C(人的脚给木块的摩擦力向右 D(人的脚与木块间会发生相对滑动
三、计算题(本大题共5小题,共0分)
30(如图,两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态.现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面弹簧.在这过程中下面木块移动的距离为多少,上面木块移动的距离为多
少,
31(如图所示,轻质弹簧的倔强系数为k,20N/cm,用其拉着一个重为200N的物体在水平面上运动,当弹簧的伸长量为4cm时,物体恰在水平面上做匀速直线运动,求物体与水平面间的滑动摩擦系数?.当弹簧的伸长量为6cm时,物体受到的水平拉力有多大?这时物体受的摩擦力有多大?如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧物体在水平面继续滑行,这时物体受到的摩擦力多大?
μ= 0.4 ,F = 120 N, f = 80N,f = 80N
32(如图所示,弹簧AB原长为35cm,A端挂一个重50N的物体,手执B端,将物体置于倾角为30?的斜面上。当物体沿斜面匀速下滑时,弹簧长度为40cm;当物体匀速上滑时,弹簧长度为50cm,试求: (1)弹簧的倔强系数;250 N/m (2)物体与斜面的滑动摩擦系数。0.289
33(如图所示,A、B是两个相同的轻弹簧,原长都是L0=10cm,劲度系数k=500N/m,如果图中悬挂的两个物体质量均为m,现测得两个弹簧的总长
为26cm,则物体的质量m是多少,(取g=10N/kg) 1kg
34(如图所示,放在水平面上的物体受到的重力G,20N
,与水平面间的
动摩擦因
数为0.2。作用在物体G上的水平推力F1,10N,F2,8N。(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)问:
(1)地面对物体G的摩擦力为多大?2N
(2)若撤去推力F2,则地面对物体G的摩擦力为多大,方向如何,4N
范文三:高中物理经典题型——力的平衡
力的平衡
一、单项选择题(本大题共 19小题)
1.如图所示,处于水平地面上的物体,在斜向上的拉力 F 的作用下做匀速
直线运动,则物体所受拉力 F
与地面摩擦力 的合力方向一定
A. 斜向右上方 B. 竖直向上
C. 斜向左上方 D. 无法确定
2. 如图所示 , 当绳子的悬点 A 缓慢地移到 A′ 点的过程中 , 关于绳子 AO
和 BO 张力的合力变化情况 , 下列结论正确的是 (
) A. 逐渐变大
B. 逐渐变小 C. 先逐渐变大后逐渐变小
D. 保持不变 4.为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上 扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所 示。那么下列说法中正确的是( )
A. 顾客始终受到三个力的作用
B. 顾客始终处于超重状态
C. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下
D. 顾客对扶梯作用的方向先指向右下方,再竖直向下
5.如图 1-1-19固定在水平面上的光滑半球,球心 O 的正上方固定一个小定滑轮, 细线一端拴一小球,置于半球面上的 A 点,另一端绕过定滑
轮.现缓慢地将小球从 A 点拉到 B 点,在此过程中,小球对
半球的压力 N 和细线的拉力 T 大小变化情况为( )
A . N 变大, T 不变 B . N 变小, T 变大
C . N 不变, T 变小 D . N 变大, T 变小
6.如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,碗的内表面及碗口是光滑的 . 一根细线 跨在碗口上,线的两端分别系有质量为 m 1和 m 2的小球,当它们处于
平衡状态时, 质量为 m 1的小球与 O 点的连线与水平线的夹角为 α=600.
两小球的质量比为 m 2/m 1为( ) A.
33 B. 32 C. 2 D. 2
2
7. (2009年海南物理卷) 两刚性球 a 和 b 的质量分别为 a m 和 b m 、 直径分别为 a d 个 b d (a d >b d ) 。 将 a 、 b 球依次放入一竖直放置、内径为的平底圆筒内,如图所示。设 a 、 b 两球静止时对圆筒 侧面的压力大小分别为 1f 和 2f , 筒底所受的压力大小为 F . 已知重力加速度大
小为 g 。若所以接触都是光滑的,则( )
A . ()a b 12 F m m g f f =+= B. ()a 12 b F m m g f f =+≠
C . ()a 12 a b m g F m m g f f <+= d.="" ()a="" a="" 12,="" b="" m="" g="" f="" m="" m="" g="" f="" f="">+=><>
8. (2009年广东理科基础 4)建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质
量为 70.0kg 的工人站在地面上,通过定滑轮将 20.0kg 的建筑材料以 0. 500m /s 2
的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力
大小为 (g取 lOm /s 2) ( )
A . 510 N B . 490 N C . 890 N D . 910 N
9. (2009年山东卷)如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上, O 为球心,一质量为 m 的小 滑块,在水平力 F 的作用下静止 P 点。设滑块所受支持力为 F N 。 OF 与水平方向的夹角为 0。 下列关系正确的是( )
A . tan mg F =θ B . F =mgtan θ
C . tan N mg F =θ D . F N =mgtanθ
10. (2009年浙江卷 14)如图所示,质量为 m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上。已知三 棱柱与斜面之间的动摩擦因数为 μ,斜面的倾角为 o 30,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的 大小分别为( )
A . 2mg 和 21mg B . 21mg 和 2
mg C . 21mg 和 21μmg D . 23mg 和 23
μmg
11.如图跳伞运动员打开伞后经过一段时间,将在空中保持匀速降落 . 已
知运动员和他身上装备的总重力为 G 1,圆顶形降落伞伞面的重力为 G 2,
有 8条相同的拉线,一端与飞行员相连 (拉线重力不计 ) ,另一端均匀分布
在伞面边缘上 (图中没有把拉线都画出来 ) ,每根拉线和竖直方向都成 300
角 . 那么每根拉线上的张力大小为( )
A. 121G B. 12
) (21G G + C.
8) (21G G + D. 41G 12.如图 1-1-17所示,在粗糙的水平面上放一三角形木块 a ,若物体 b 在 a 的斜面上匀速下滑,则 ( )
A . a 保持静止,而且没有相对水平面运动的趋势
B . a 保持静止,但有相对于水平面向右运动的趋势
C . a 保持静止,但有相对于水平面向左运动的趋势
D .因未给出所需数据,无法对 a 是否运动或有无运动趋势作出判断
13.如图 1-1-21所示,在斜面 a 上放一个小的斜面 b ,两个斜面的横截面是相似三 角形,小斜面 b 在大斜面 a 上刚好能匀速下滑,如果在 b 上再放一个物体 C ,下列 说法正确的是( )
A . b 、 c 还能沿 a 匀速下滑
B . b 受到的 a 的摩擦力将加大
C . b 、 c 将在 a 上加速下滑
D .斜面 a 不受地面的摩擦力
14.在机场和海港,常用输送带运送旅客和行李、
货物。如图所示 , a 为水平输送带 , b 为倾斜输送带 .
当行李箱随输送带一起匀速运动时 , 下列几种判断
中正确的是( )
A . a 、 b 两种情形中的行李箱都受到两个力作用
B . a 、 b 两种情形中的行李箱都受到三个力作用
C .情形 a 中的行李箱受到两个力作用,情形 b 中的行李箱受到三个力作用
D .情形 a 中的行李箱受到三个力作用,情形 b 中的行李箱受到四个力作用
15.如图所示,表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮,两物块 P 、 Q 用轻绳连接并跨过滑轮(不 计滑轮的质量和摩擦), P 悬于空中, Q 放在斜面上,均处于静止状态 . 当用水平向左的恒力推 Q 时, P 、 Q 仍静止不动,则( )
A. Q 受到的摩擦力一定变小
B. Q 受到的摩擦力一定变大
C. 轻绳上拉力一定变小
D. 轻绳上拉力一定不变
16.如图所示,竖直绝缘墙壁上的 Q 处有一固定的质点 A ,在 Q 的正上方
的 P 点用丝线悬挂另一质点 B , A 、 B 两质点因为带电而相互排斥,致使悬
线与竖直方向成 θ角,由于漏电使 A 、 B 两质点的电荷量逐渐减少,在电荷
漏电完毕之前悬线对悬点 P 的拉力大小( )
A. 变小 B. 变大 C. 不变 D. 无法确定
17.如图所示,用光滑的粗铁丝做成一直角三角形, BC 边水平, AC 边竖直,
∠ ABC =β. AB 边及 AC 两边上分别套有用细线相连的铜环 (其总长度小于 BC 边
长 ) ,当它们静止时,细线跟 AB 所成的角 θ的大小为( )
A. θ=β B. θ=2π C. θ<β d.="">β><><>
π 18.身高和质量完全相同的两人穿同样的鞋在同一水平地面上通过一轻杆进行顶牛比赛,企图 迫使对方后退 . 设甲、乙对杆的推力分别为 F 1、 F 2. 甲、乙两人身体因前顷而偏离竖直方向的夹角 分别为 α1、 α2,倾角越大,此刻人手和杆的端点位置就越低,如图
所示,若甲获胜,则( )
A. F 1=F 2 α1>α2 B. F 1>F 2 α1=α2
C. F 1=F 2 α1<α2 d.="" f="" 1="">F 2 α1>α2
19.如图所示,两个等大的水平力 F 分别作用在 B 和 C 上 . A 、 B 、 C 都处于静止状态。各接触面 与水平地面平行 . A 、 C 间的摩擦力大小为 f 1, B 、 C 间的摩擦力大小为 f 2, C 与地面间的摩擦力大 小为 f 3. 则( )
A. f 1=0, f 2=0, f 3=0 B. f 1=0, f 2=F , f 3=0
C. f 1=F , f 2=0, f 3=0 D. f 1=0, f 2=F , f 3=F
二、计算题(本大题共 9小题)
20.一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球 A 和 B(中央有孔 ) , A 、 B 间由细绳连接 着,它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态.此情况下, B 球与环中心 0处于同一水 平面上, A 、 B 间的细 绳呈伸直状态,与水平线成 30o 夹角.已知 B 球的质量为 3 kg,求细绳对 B 球的拉力和 A 球的质量. (g取 10 m/s 2)
21.如图所示,质量为 m 的物体恰能沿倾角为 α(α<>
(1)斜面与物体间的摩擦因数。
(2)若对物体加一水平向左的作用力 F ,使物体沿斜面匀速向上运动,则 F 大小为多少?
22.如图所示,物体质量为 m ,靠在粗糙的竖直墙上,物体与墙之间的动摩擦因数为 μ,若要使 物体沿着墙向下匀速运动,则外力 F 的大小为多少 ?
23.如图所示,重为 G 的小球,用一细线悬挂在点 O 处 . 现用一大小恒定的外力 F (F
24.如图所示,质量为 m 的正方体和质量为 M 的正方体放在两竖直墙和水平面间,处于静止 状态. m 与 M 相接触边与竖直方向的夹角为 α,不计一切摩擦,求:
(1)水平面对正方体 M 的弹力大小;
(2)墙面对正方体 m 的弹力大小.
25.重力为 G 的均质杆一端放在粗糙的水平面上,另一端系在一条水平绳上,杆与水平面成 α角,如图所示 . 已知水平绳上的张力为 F ,求地面对杆下端作用力的大小和方向 .
26. 如图所示 , 木箱重为 G, 与水平地面间的动摩擦因数为 μ,现用斜向上的力 F 拉木箱使之沿水平 面匀速前进 , 问 F 与水平方向的夹角 α为何值时拉力 F 最小 ? 这个最小值是多少
?
27.三根不可伸长的相同的轻绳,一端系在半径为 r 0的环 1上,彼此间距相等,绳穿过半径为 r 0的第 2个圆环,另一端同样地系在半径为 2r 0的环 3上,如图所示,环 1固定在水平面上,整 个系统处于平衡状态 . 试求第 2个环中心与第 3个环中心之间的距离 .(三个环都是用相同的金属 丝制作的,摩擦不计
)
28.如图所示,物 A 重 10 N,物 B 重 10 N, A 与桌面间的动摩擦因数 μ=0. 2,绳重、绳与 定滑轮间的摩擦均不计 .A 处于静止状态,问水平拉力 F 应取何值 ?(可认为最大静摩擦力和滑 动摩擦力大小相等
)
力的平衡答案
一、单项选择题
1. B 2. D
解析:AO 和 BO 两绳张力的合力与所悬挂的物体的重力相平衡 , 而物体的重力是不变的。
4. C
解析:在慢慢加速的过程中顾客受到的摩擦力水平向左, 电
梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上, 由牛顿第三
定律, 它的反作用力即人对电梯的作用方向指向向左下; 在
匀速运动的过程中, 顾客与电梯间的摩擦力等于零, 顾客对
扶梯的作用仅剩下压力,方向沿竖直向下。
5. C 6. A
解析:m 1 受大小为 m 2 g
的位力、重力和支持力作用,处于平衡状态,由平衡条件有:
,解得:m 2 /m1 =
7. A
解析:对两刚性球 a 和 b 整体分析,竖直方向平衡可知 F =(+) g 、水平方向平衡有 =。 8. B 解析:对建筑材料进行受力分析。根据牛顿第二定律有
, 得绳子的拉力大小等于 F=210N,然后再对人受力分析由平衡的知识得
, 得 F N =490N,根据牛顿第三定律可
知人对地面间的压力为 490N.B 对。
9. A 解析:对小滑块受力分析如图所示,根据三角形定则可得 ,
,所以 A 正确。
提示:支持力的方向垂直于接触面,即指向圆心。正交分解列式求解也
可。
10. A
解析:受力如图所示, , 。
11. A
解析:对人做受力分析,由对称性可知,每根拉力的竖直分力为 G 1
/8,,A 项正确。
12. D 13. C 14. C 15. D
解析:以P为研究对象,可知,推Q前后,绳子拉力不变,D项正确; 由于不确定开始时, P的重力与Q所受重力沿斜面方向的分力,故不能确定摩擦力的变化情况,AB错。
16. C
解析:B 球受重力、拉力和静电斥力作用平衡,三个力分别与竖下边、绳子和两球连线平行, 由三角形相似性可知悬线拉力不变, C 项正确。
17. D
解析:在 AB 上的铜环受重力、支持力和拉力平衡,因为支持力与 AB 方向垂直,所以拉力方 向与重力和支持力的合力方向相反, 所以 θ<; 对="" ac="" 上的铜环受力分析可知,="" θ="">β ,D项正确。 18. A
解析:对于轻杆,受到两人对杆的作用力总是大小相等、方向相反的, BC 项错; 甲获胜,说 明地面对甲的最大摩擦力较大,最大静摩擦力与人对地面的压力成正比,故甲对地面的压力较 大,因此甲的手和杆的端点位置较低,所以 α1>α2, A 项正确。
19. B
解析:分析 A 的受力情况可知,物体 A 若受静摩擦力作用,不可能保持静止状态, f1=0,C 项 错; 分析 B 的受力情况, 由平衡条件可知:f2=F ; 分析整体的受力, 整体水平方向二力平衡, 不可以受静摩擦力作用, f3=0,故 B 项正确。
二、计算题
20. 60 N 6mg
21. (1)
(2)
22.
23. θ=
24. (1)(M+m)g
(2)mgcota
25. 方向与水平面的夹角为 26.
27.
28.水平拉力 4.73 N ≤ F ≤ 5.27 N
范文四:高中物理经典题型——弹力、摩擦力
弹力、摩擦力 一、单项选择题(本大题共21小题)
1(关于动摩擦因数μ ,下列说法正确的是 ( )
A.两物体间没有摩擦力产生,说明两物体间的动摩擦因数μ=0 B.增大两物体的接触面积,则两物体间的动摩擦因数增大 C.增大两物体间的正压力,则两物体间的动摩擦因数增大 D.两物体的材料一定,两物体间的动摩擦因数仅决定于两接触面的粗糙程度 2(用手握着一只圆柱形杯子处于静止状态,当手握杯子的力增大时( ) A(杯子所受的摩擦力增大 B(杯子所受的摩擦力不变 C(杯子所受的摩擦力减小 D(杯子所受的摩擦力始终为零 3(下列说法正确的是( )
A(摩擦力的方向总是和运动的方向相反
B(相互压紧,接触面粗糙的物体之间总有摩擦力
C(相互接触的物体之间正压力增大,摩擦力一定增大
D(静止的物体受到的静摩擦力的大小和材料的粗糙程度无关 4(如图所示,A是主动轮,B是从动轮,它们通过不打滑的皮带转动,轮的转动方向见图.在B轮上
带有负载,P、Q分别是两轮边缘上的点,则关于P、Q所受的摩擦力的判断正确的是( )
A.P所受的是静摩擦力,方向向上
B.P所受的是滑动摩擦力,方向向下
C.Q所受的是静摩擦力,方向向下
D.Q所受的是滑动摩擦力,方向向上
5(如图所示,弹簧秤和细线的重力及一切摩擦不计,物重G=1N,则弹簧秤A和B的示数分
别为( )
A(1N,0( B(0,1N(
C(2N,1N( D(1N,1N(
6(如图所示,条形磁铁A、B质量均
为m,C为木块,它们放在水平面上静
止时,B对A的弹力为F,C对B的弹力为F,则F、F与重力mg的大小关1212
系正确的是 ( )
A.F=mg,F=2mg B.F,mg,F=2mg 1212
C.F,mg,F=mg D.F=mg,F,2mg 1212
7(如图所示,两木块的质量分别为m和m,两轻质弹簧的劲度系数分别为k和k,上面木1212块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态(现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面弹簧。在这过程中下面木块移动的距离为( )
mgmgmgmg2211A. B. C. D. kkkk1122
,,8((2009年浙江卷16)如图所示,在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为q,0的相同q小球,小球之间用劲度系数均为的轻质弹簧绝缘连接。当3个小球处在静止状态时,每根弹k0
簧长度为 已知静电力常量为,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为( ) lk0
2222kq5kq5kq5kqA( B( C( D(l,l,l,l,22222klkl4kl2kl0000 9(如图1-1-17所示,在粗糙的水平面上放一三角形木块a,若物体b在a的斜面上匀速下滑,则( )
A(a保持静止,而且没有相对水平面运动的趋势
B(a保持静止,但有相对于水平面向右运动的趋势
C(a保持静止,但有相对于水平面向左运动的趋势
D(因未给出所需数据,无法对a是否运动或有无运动趋势作出判断 10((2009年北京卷18)如图所示,将质量为m的滑块放在倾角为的固定斜面上。滑块与斜,面之间的动摩擦因数为。若滑块与斜面之间的最大静摩擦力合滑动摩擦力大小相等,重力加,
速度为g,则( )
A(将滑块由静止释放,如果,tan,滑块将下滑 ,,
B(给滑块沿斜面向下的初速度,如果,tan,滑块将减速下滑 ,,
C(用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动,如果=tan,拉力大小应是2mgsin ,,,
D(用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动,如果=tan,拉力大小应是mgsin,,, 11(如图所示,用水平力F把重为G的木块压紧在竖直墙上静止不动,不计手指与木块间的摩擦力,当把水平力增加到2F时,木块所受的摩擦力( ) A(是原来的2倍( B(是原来的4倍(
C(和原来的相等(
12(如图所示,A、B、C三个物体放在水平地面上,A和C各受大小均为5N的水平拉力F1和F作用,三个物体都保持静止,则AB间的摩擦力、BC间的摩擦力、C和地面间的摩擦力2
分别为 ( ) A.5N,0,5N B.5N,5N,0
C.5N,0,10N D.5N,5N,10N
13(一圆球和两块光滑板接触,底下的一块板水平(能正确画出小球受力图的是( ) A. B. C.
14(水平横梁的一端A插在墙壁内,另一端装有一个小滑轮B(一轻绳的一端C固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=10kg的重物,
?CBA=30?,如图1-1-18所示(则滑轮受到绳子的作用力为
(g取10m/s2)( )
A(50N
C(100N
15(两物体的重力都为10N,各接触面之间的动摩擦因数均为0.3(A、B两物体同时受到F=1N的两个水平力的作用,如图1-1-13所示,那么
A对B、B对地的摩擦力分别等于( )
A(2N,0N B(1N,0N
C(1N,1N D(3N,6N
16(把一个重为G的物体,用一水平推力F=kt (k为常量,t为时间)压在竖直的足够高的平整墙面上,如图所示,从t=0开始物体所受的摩擦力,随时间t的变化关系是下图中的哪一个( )
17(如图所示,静止的弹簧秤受到大小都为4N的拉力F、F的作用,弹簧秤的示数为( ) 12
A.0 B.4N C.8N D.无法确定
18(两物体的重力都为10N,各接触面之间的动摩擦因数
均为0.3(A、B两物体同时受到F=1N的两个水平力的作用,如图1-1-13所示,那么A对B、B对地的摩擦力分别等于( ) A(2N,0N B(1N,0N
C(1N,1N D(3N,6N
19(物块从光滑曲面上的P点自由滑下,通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q点,若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来,使传送带随之运动,如图1,16所示,再把物块放到P点自由滑下则( )
A.物块将仍落在Q点 B.物块将会落在Q点的左边 C.物块将会落在Q点的右边 D.物块有可能落不到地面上 20(一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图7所示。下列表述正确的是( )
A(a的原长比b的长
B(a的劲度系数比b的大
C(a的劲度系数比b的小
D(测得的弹力与弹簧的长度成正比
21(有一木块静止在水平桌面上,关于它的受力下面说法中正确的是( )
A(木块对桌面的压力就是木块所受的重力,施力物体是地球
B(木块对桌面的压力是弹力,是由于桌面发生形变而产生的
C(木块对桌面的压力在数值上等于木块受的重力
D(木块保持静止是由于木块对桌面的压力与桌面对木块的支持力保持平衡 二、多项选择题(本大题共8小题)
22(下列说法正确的是( )
A(鸡蛋碰石头,虽然鸡蛋碎了而石头完好无损,但鸡蛋与石头间的作用力仍是相等的
B(只有能运动的物体才会施力,静止的物体只能受到力而不会施力
C(“风吹草低见牛羊”,草受到了力而弯曲,但未见到施力物体,说明没有施力物体力也是可以存在的
D(任何一个物体,一定既是受力物体,也是施力物体
23(粗糙的水平桌面上有一斜面体处于静止状态,斜面上有一物块静止在斜面上,如图所示,则下列结论正确的是( ) A.斜面体给物块有沿斜面向上的静摩擦力作用
B.水平面给斜面体有向左的静摩擦力作用
C.物块相对斜面有下滑的趋势,斜面相对水平桌面有向右运动的趋势
D.斜面体对水平桌面只有向下的弹力作用,不存在摩擦力作用
24(张明同学双手握住竖直竹竿匀速攀上和匀速滑下的过程中,张明受到的摩擦力分别为f和1f,那么( ) 2
A( f方向竖直向下,f方向竖直向上,且f = f 1212
B( f方向竖直向上,f方向竖直向上,且f = f l212
C( f为静摩擦力,f为滑动摩擦力 12
D( f为静摩擦力,f为静摩擦力 12
25(如图所示,物块A放在木板上处于静止状态,现将木块B略向右移动一些,使倾角α减小,则下列结论正确的是( ) A.物块A与木板间的正压力减小
B.物块A所受的摩擦力减小
C.物块A仍可保持静止状态
D.木板对A的作用力减小
26(某缓冲装置可抽象成图所示的简单模型。图中为原长相KK1,2
等,劲度系数不同的轻质弹簧。下列表述正确的是( )
A(缓冲效果与弹簧的劲度系数无关
B(垫片向右移动时,两弹簧产生的弹力大小相等
C(垫片向右移动时,两弹簧的长度保持相等
D(垫片向右移动时,两弹簧的弹性势能发生改变
27(一个木块静止在斜面上,现用水平推力F作用于木块上(当F的大小由零逐渐增加到一定值,而木块总保持静止,如图1-1-15所示,则( ) A(木块受到的静摩擦力增加
B(木块与斜面之间的最大静摩擦力增加
C(木块受的合力增加
D(木块所受到的斜面支持力增加
28(如图1-1-22所示,一物块在斜面上能保持静止,再施加一水平外力F,当F从零稍许增大时,若物块仍保持静止,则( )
A(物块所受合力仍为零
B(物块所受摩擦力减小
C(物块所受斜面弹力减小
D(物块所受摩擦力反向
29(如图1-1-23所示,人重600N,大木块重400N,人与木块、木块与水平地面间的动摩擦因数均为0.2,现在人用力拉绳使人与木块一起向右匀速运动,则( ) A(人拉绳的力是120N
B(人拉绳的力是100N
C(人的脚给木块的摩擦力向右
D(人的脚与木块间会发生相对滑动
三、计算题(本大题共5小题,共0分)
30(如图,两木块的质量分别为m1和m2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k1和k2,上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接),整个系统处于平衡状态.现缓慢向上提上面的木块,直到它刚离开上面弹簧.在这过程中下面木块移动的距离为多少,上面木块移动的距离为多少,
31(如图所示,轻质弹簧的倔强系数为k,20N/cm,用其拉着一个重为200N的物体在水平面上运动,当弹簧的伸长量为4cm时,物体恰在水平面上做匀速直线运动,求物体与水平面间的滑动摩擦系数?.当弹簧的伸长量为6cm时,物体受到的水平拉力有多大?这时物体受的摩擦力有多大?如果在物体运动的过程中突然撤去弹簧物体在水平面继续滑行,这时物体受到的摩擦力多大?
32(如图所示,弹簧AB原长为35cm,A端挂一个重50N的物体,手执B端,将物体置于倾角为30?的斜面上。当物体沿斜面匀速下滑时,弹簧长度为40cm;当物体匀速上滑时,弹簧长度为50cm,试求:
(1)弹簧的倔强系数;
(2)物体与斜面的滑动摩擦系数。
33(如图所示,A、B是两个相同的轻弹簧,原长都是L=10cm,劲度系数k=500N/m,如果图0
中悬挂的两个物体质量均为m,现测得两个弹簧的总长为26cm,则物体的质量m是多少,(取g=10N/kg)
34(如图所示,放在水平面上的物体受到的重力G,20N,与水平面间的动摩擦因数为0.2。作用在物体G上的水平推力F1,10N,F2,8N。(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)问:
(1)地面对物体G的摩擦力为多大?
(2)若撤去推力F2,则地面对物体G的摩擦力为多大,方向如何,
弹力、摩擦力答案
一、单项选择题
1(D
解析:动摩擦因数仅决定于两接触面的粗糙程度,与其他因素无关
2(B 3(D 4(A
解析:皮带不打滑,说明P和Q处的摩擦力都是静摩擦力,A轮上的P点相对接触处的皮带具有向下滑动的趋势,B轮上的Q点相对接触处的皮带也具有向下滑动的趋势。 5(D 6(B
解析:A、B两磁铁由于异名磁极相对,它们间存在相互吸引的磁力,所以B对A向上的支持力除了平衡A所受的重力外,还要平衡B对A的磁力
7(C 8(C
解析:第三个小球受三个力的作用,它们的关系是
,得
9(D 10(C
解析:对处于斜面上的物块受力分析,要使物块沿斜面下滑则mgsinθ>μmgcosθ,故μ
11(C 12(B
解析:对ABC整体分析:C和地面间的摩擦力是0,再隔离A受力分析,可得AB间的摩擦力5N,再隔离C受力分析,可得BC间的摩擦力。
13(D 14(A 15(B 16(B
解析::推力F较小时,物体沿墙下滑,滑动摩擦力与正压力成正比,当物体停止滑动后所受的静摩
擦力总等于重力.物体刚停止运动时受到的摩擦力为这一正压力下的最大静摩擦力,物体要到达这一状态时,由于向下减速,所以向上的摩擦力大于向下的重力
17(C
解析:弹簧秤的示数是作用在它吊钩上的作用力大小,即作用在弹簧秤自由端上作用力的大小 18(B 19(A
解析:物块从斜面滑下来,当传送带静止时,在水平方向受到与运动方向相反的 摩擦力,物块将做匀减速运动。离开传送带时做平抛运动。当传送带逆时针转动时物体 相对传送带都是向前运动,受到滑动摩擦力方向与运动方向相反。 物体做匀减速运动, 离开传送带时,也做平抛运动,且与传送带不动时的抛出速度相同,故落在Q点,所以 A选项正确。
小结:若此题中传送带顺时针转动,物块相对传送带的运动情况就应讨论了。 (1)当v=v物块滑到底的速度等于传送带速度,没有摩擦力作用,物块做匀速运动,离开传0B
送带做平抛的初速度比传送带不动时的大,水平位移也大,所以落在Q点的右边。 (2)当v,v物块滑到底速度小于传送带的速度,有两种情况,一是物块始终做匀加速运动,0B
二是物块先做加速运动,当物块速度等于传送带的速度时,物体做匀速运动。这两种情况落点都在Q点右边。
(3)v,v当物块滑上传送带的速度大于传送带的速度,有两种情况,一是物块一直减速,二0B
是先减速后匀速。第一种落在Q点,第二种落在Q点的右边。
20(C
解析:图象中的斜率表示劲度系数,可知a的劲度系数比b的大.B正确.与的截据表示原长则a的原长比b的短,A错.
21(C
解析:压力和重力性质不同,不是同一种力,A项错;弹力产生原因是施力物体发生形变而产生的,所以木块对桌面的压力是弹力,是由于木块发生形变而产生的,B项错;处于平衡状态木块在水平桌面上,对桌面的压力等于木块的重力,C项错。
二、多项选择题
22(AD 23(AD
解析:将物块与斜面体作为整体来看,这一整体放在水平面上没有相对桌面运动的趋势) 24(BC 25(BC
解析:物块A的重力由木板给它的作用力平衡,物块A的重力是不变的
26(BD
解析:不同弹簧的缓冲效果与弹簧的劲度系数有关,A错误;在垫片向右运动的过程中,由于两个弹簧相连,则它们之间的作用力等大,B正确;由于两弹簧的劲度系数不同,由胡克定律
可知,两弹簧的型变量不同,则两弹簧的长度不相等,C错误;在垫片向右运动的过程中,由于弹簧的弹力做功,则弹性势能将发生变化,D正确。
27(AD 28(ABD 29(BC
三、计算题
30(
31(μ= 0.4 ,F = 120 N, f = 80N,f = 80N
32((1)k =250 N/m
(2)
33(m=1kg
34((1)F1-F2=2N<μmg=4n 故物体静止,ff="2N">μmg=4n>
(2)F1>μmg 故物体滑动 Ff,μmg=4N
范文五:[优化]高中物理必修一经典题型
一质点从t=0开始沿x轴做直线运动,其位置坐标与时间的关系为(x和t的单位分别为m和s),则下列说法中正确的是( )
A(质点一直向x轴正方向运动
B(质点做匀变速直线运动
C(质点在第2s内的平均速度的大小为3m/s D(质点在2s内的位移为零
3A、根据坐标不时间关系x=2t-8t+1关系得,t=0时,质点坐标为x=1,当t=1时物体的坐1标为x=-5,说明第一秒内质点将沿x轴负方向运动,A错误; 2
B、因为质点位置坐标的变化即位移不满足匀变速直线运动的位移时间关系,敀质点不做匀变速直线运动,B错误;
C、物体在第2s初的位置坐标为x=-5m,物体在第2s末的位置坐标为x=1m,根据平均速12度定义,质点在第2s内的平均速度,敀C错误; D、质点在t=0时,位置坐标x=1,第2s末质点的位置坐标为x=1,即位移在前2s内位置12
变化量为0即位移为0,敀D正确,
敀选D,
(2013?广州一模)甲、乙两物体在同一直线上运动的v-t图象如图所示,在t时刻( )1
A(甲一定在乙前面
B(甲的速度比乙的小
C(甲、乙的加速度相同
D(甲、乙的运动方向相同
分析:本题是速度-时间图象,速度和加速度的正负表示速度的方向,纵坐标的大小表示速度的大小(
解:A、因为不知道甲乙的初始位置,所以无法判断甲和乙谁在前,敀A错误; B、在t时刻乙对应的速度大于甲对应的速度,敀甲的速度比乙的小,敀B正确; 1
C、图象中斜率表示加速度,由图可知甲的斜率大于乙的斜率,所以甲的加速度大,敀C错误;
D、图线都在时间轴的上方,速度均为正值,表示物体的运动方向均沿正方向,运动方向相同,敀D正确,
敀选BD,
以下说法与事实相符的是( )
A(根据亚里士多德的论断,两物体从同一高度自由下落,重的物体和轻的物体下落快慢相同
B(根据亚里士多德的论断,物体的运动不需要力来维持
C(伽利略通过理想斜面实验,总结出了牛顿第一定律 D(根据牛顿第一定律可知,物体运动的速度方向发生了变化,必定受到外力的作用
分析:解答本题应掌握:根据伽利略的论断,两物体从同一高度自由下落,重的物体和轻的物体下落快慢相同;
根据亚里士多德的论断,物体的运动需要力来维持;
伽利略通过理想斜面实验,否定了亚里士多德物体的运动需要力来维持的观点( 根据牛顿第一定律可知,物体运动的速度方向发生了变化,必定受到外力的作用(
解:A、根据伽利略的论断,重物不轻物下落一样快,则知两物体从同一高度自由下落,重的物体和轻的物体下落快慢相同;敀A错误,
B、根据亚里士夗德的论断,物体的运动需要力杢维持;敀C错误,
C、伽利略通过理想斜面实验,否定了亚里士夗德物体的运动需要力杢维持的观点,并没有总结出了牛顿第一定律,敀C错误,
D、根据牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因,所以物体运动的速度方向发生
了变化,必定受到外力的作用,敀D正确,
敀选D
意大利著名物理学家伽利略开科学实验之先河,奠定了现代物理学的基础(图示是他做了上百次的铜球沿斜面运动的实验示意图(关于该实验,下列说法中错误的是
A(它是伽利略研究自由落体运动的实验
B(它是伽利略研究牛顿第一定律的实验
C(伽利略设想,图中斜面的倾角越接近90?,小球沿斜面滚下的运动就越接近自由落体运动
D(伽利略认为,若发现斜面上的小球都做匀加速直线运动,则自由落体运动也是匀加速直线运动
答案:B
中央电视台在娱乐节目中曾推出一个游戏节目——推矿泉水瓶. 选手们从起点开始用力推瓶一段时间后,放手让瓶向前滑动,若瓶最后停在桌上有效区域内,视为成功;若瓶最后没有停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下均视为失败. 其简化模型如图所示,AC是长度为L1=5 m的水平桌面,选手们将瓶子放在A点,从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶,BC为有效区域. 已知BC长度L2=1 m,瓶子质量m=0.5 kg,瓶子与桌面间的动摩擦因数 某选手作用在瓶子上的水平推力F=20 N,瓶子沿AC做直线运动,假设瓶子可视为质点,该选手要想游戏获得成功,试问:
(1)推力作用在瓶子上的时间最长为多少,
(2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少,
解:,1,要想获得成功,瓶子滑到C点速度恰好为0,力作用时间最长,设最长时间为t,1力作用时的加速度为a、位移为x,撤力时瓶子的速度为v,撤车后瓶子的加速度为a、1112位移为x,则 2
,2分,
,2分,
,1分,
,1分,
,1分,
,1分,
解得 ,2分,
,2,要想获得成功,瓶子滑到B点速度恰好为0,力作用距离最小,设最小距离为x,撤3力时瓶子的速度为v,则 2
,1分,
,1分,
解得 ,2分,
如图,实线记录了一次实验中得到的运动小车的 v-t图象,为了简化计算,用虚线作近似处理,下列表述正确的是( )
A(小车做曲线运动
B(小车先做加速运动,后做减速运动
C(在t1时刻虚线反映的加速度比实际小
D(在0-t1的时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的小
解:A、D小车的速度均为正值,说明小车做直线运动,敀A错误;
B、图线的斜率先减小到零,后反向增大,说明小车先做加速运动,后做减速运动,敀B正确;
C、在t时刻虚线的斜率比实线的大,所以在t时刻虚线反映的加速度比实际大,敀C错误, 11
D、在0-t时间内实线不时间轴围成的面积大于虚线不时间轴的面积,敀实线反映的运动在1
0-t时间内通过的位移大于虚线反映的运动在0-t时间内通过的位移,敀由虚线计算出的平11
均速度比实际的小,敀D正确,
敀选BD
一根轻质细线将2个薄铁垫圈A、B连接起来,一同学用手固定B,此时A、B间距为3L,A距地面为L,如图所示(由静止释放,A、B,不计空气阻力,且A、B落地后均不再弹起(从释放开始到A落地历时t,A落地前瞬间速率为v,从A落地到B落在A上历时t,112B落在A上前瞬间速率为v,则( ) 2
A(t1,t2 B(t1=t2 C(v1:v2=1:2 D(v1:v2=1:3
分析:由静止释放A、B,AB都做自由落体运动,A运动的位移为L,B运动的位移为4L,根据自由落体运动的基本公式求解时间和速度即可(
解:由静止释放A、B,AB都做自由落体运动,A运动的位移为L,B运动的位移为4L,
根据可知,A落地的时间,B落地的时间为,所以
,所以t=t,敀A错误,B正确; mp
A落地前瞬间速率为,B落地前瞬间速率为,所以v:v=1:mp2,敀C正确,D错误,
甲乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的位移--时间图象(s-t)图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A(t1时刻乙车从后面追上甲车
B(t1时刻两车相距最远
C(t1时刻两车的速度刚好相等
D(0到t1时间内,乙车的平均速度小于甲车的平均速度
分析:在位移-时间图象中,倾斜的直线表示物体做匀速直线运动,斜率表示速度;图象的交点表示位移相等,平均速度等于位移除以时间(
解:A,它们在同一时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,经过时间t1位移又相等,敀在t1时刻乙车刚好从后面追上甲车,敀A正确;
B,由A的分析可知:在t1时刻乙车刚好从后面追上甲车,两车相遇,相距最近,敀B错误;
C,在t1时刻两车的位移相等,速度不等,乙的速度大于甲的速度,敀B错误;
D.0到t1时间内,甲乙两车位移相等,根据平均速度等于位移除以时间可知,0到t1时间内,乙车的平均速度等于甲车的平均速度,敀D错误,
敀选A,
一物体随升降机竖直向上运动的v-t图象如图所示,根据图象可知此物体( )
A(前2s内处于失重状态
B(前5s内合力对物体做功为O
C(第2s内的位移大于第5s内的位移
D(第1s末的加速度大于第4.5s末的加速度
分析:速度图象的斜率等于物体的加速度大小(根据斜率的正负分析加速度的正负(图线与两个坐标轴所围“面积”等于位移(根据速度时间的图象,判断物体的受力的情况和运动的情况,再由功率的公式和动能定理就可以做出判断(
解:A、由图象可知,在前2s内,物体向上做匀加速运动,加速度向上,物体处于超重状态,敀A错误;
B、由图象可知,前5s内物体动能的变化量为零,由动能定理可得,合外力对物体做功为零,敀B正确;
C、由图象可知,第2s内图象不坐标轴所包围的图形面积大于第5s内图象不坐标轴所包围图形的面积,因此第2s内的位移大于第5s内的位移,敀C正确;
D、由图象可知,前2s内图象的斜率小于第5s内图象的斜率,即前2s内的加速度小于第5s内的加速度,敀D错误;
敀选:BC,
从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体I、II的速度图象如图所示(在0,t时间内,2下列说法中正确的是( )
A(I物体所受的合外力不断增大,II物体所受的合外力不断减小 B(在第一次相遇之前,t1时刻两物体相距最远
C(t2时刻两物体相遇
D(I、II两个物体的平均速度大小都是
分析:v-t图象中,倾斜的直线表示匀变速直线运动,斜率表示加速度;图象与坐标轴围成的面积表示位移,相遇要求在同一时刻到达同一位置;匀变速直线运动的平均速度为
解:由图象可知I物体做加速度越杢越小的加速运动,所受的合外力不断减小,II物体做匀减速直线运动所受的合外力不变,敀A错误;
图象不坐标轴围成的面积表示位移,由图可知在t时刻两物体面积差最大,相距最远,1
敀B正确,C错误;由图象可知I物体的平均速度大于,II物体的平均速度大小等于
,敀D错误,
敀选B,
水平传送装置如图所示,一物块每次都以恒定的初速度由载物台冲上传送带,当传送带顺时针方向转动时,通过传送带所用时间为t1;当传送带逆时针方向转动时,通过传送带所用时间为t2;当传送带不动时,通过传送带所用时间为t3。下列判断正确的是
A.一定有t1,t2
B.一定有t2,t3,t1
C.可能有t1,t2,t3
D.可能有t1,t2,t3
解:当物块以恒定的初速度v大于传送带顺时针方向转动的线速度,且物块在传送带上一直减速时,通过传送带的时间为t1,当传送带逆时针方向转动时,物块在传送带上减速的时间为t2,当传送带不动时,物块在传送带上减速的时间为t3,此时,t1=t2=t3,则C正确;当物块恒定的初速度v小于传送带顺时针方向转动的线速度时,物块在传送带上先加速后匀速的总时间为t1,则t1
一水平传送带足够长,以v=2 m/s的速度匀速运动(将一粉笔头无初速地放在传送带上,1
达到相对静止时产生的划痕长L=4 m(求: 1
(1)粉笔头与传送带间的动摩擦因数;
2(2)若关闭发动机让传送带以a=1.5 m/s的加速度减速运动,同时将该粉笔头无初速地放22在传送带上,求粉笔头相对传送带滑动的位移大小L.(g取10 m/s)2
分析:(1)粉笔头在摩擦力作用下做匀加速运动,直到速度与传送带速度相等时,一起做匀速直线运动,根据这段时间内的相对位移为4m求解动摩擦因数;
(2)传送带减速运动时,由于a,μg,故两者不能共速,所以粉笔头先加速到与传送带速2
度相同,然后以μg的加速度减速到静止,根据运动学基本公式即可求解划痕长度(
解:,1,设粉笔头运动时间t后,速度不传送带速度相等,则达到相对静止时产生的划痕长L=4m有: 1
解得:μ=0.05
,2,传送带减速运动时,由于a,μg,敀两者不能共速,所以粉笔头先加速到不传送带速2
度相同,然后以μg的加速度减速到静止,
设两者达到相同速度为v,由运动等时性得: 共
解得:v=0.5m/s 共
此过程传送带比粉笔夗走的位移为: 粉笔头减速到零的过程粉笔头比传送带夗走的位移为: 所以划痕长度为L=s-s=0.83m, 212
答:,1,粉笔头不传送带间的动摩擦因数为0.05;
,2,粉笔头相对传送带滑动的位移大小为0.83m, 一个物体原来静止在光滑的水平地面上,从t=0开始运动,在第1、3、5……等奇数秒内做2加速度为2m/s的匀加速直线运动,在第2、4、6……偶数秒内以前一奇数秒末的速度做匀速直线运动,问经过多长时间物体位移的大小为60. 25m? 解:第1s位移1m 第2s位移2m ……第ns位移nm 则ns内位移S=1+2+3+……+n=,3分, 得 10s<><11s>11s>
前10s位移S=1+2+3+……+n==55m,,3分, 10s末速度10m/s,2分,
根据位移公式 得,4分, 带入数据的t=0.5s,1分,
运动总时间10.5s,1分,
一质点沿直角坐标系的Y轴向正方向匀速直线运动,从某时刻开始,该质点受到沿X轴方向的力F的作用,F随时间变化图象如图所示(则从受力F开始,质点在X方向的速度随时间变化图象可能是( )
A. B.
C. D.
分析:根据牛顿第二定律F=ma可知物体的加速度a与物体所受的合外力F成正比,先求出物体所受的合外力变化规律,然后就能知道物体的加速度变化规律(
解:物体一开始做沿Y轴的匀速直线运动,此时物体合外力为零,当物体再受到沿X轴的F时,物体合外力不为零且加速度不F成正比,在第一秒内F逐渐增大,此时物体的加速度也逐渐增大,反映在v-t图象上就是斜率越杢越大,敀排除AD选项,在第二秒内F反向且逐渐减小,所以此时v-t图象应是斜率越杢越小,但是速度方向没有变化,敀v,0,敀B符合题意, 敀选:B
甲、乙两车在同一轨道上同向匀速行驶,甲车的速度为v1=16m/s,乙车的速度为v2=12m/s,乙车在甲车的前面,两车相距L=6m(某时刻两车同时开始刹车,甲车的加速度为a1=2m/s2,6秒后立即改做匀速运动,乙车刹车的加速度为a2=1m/s2,求:
(1)从两车刹车到甲车第一次追上乙车的时间; (2)两车相遇的次数(
(3)从两车刹车到两车速度相等经过的时间(
如图所示,一根不可伸长的轻绳穿过轻滑轮,两端系在高度相等的A、B两点,滑轮下挂一物体,不计轻绳和轻滑轮之间的摩擦(保持A固定不动,让B缓慢向右移动,则下列说法正确的是( )
A(随着B向右缓慢移动,绳子的张力减小 B(随着B向右缓慢移动,绳子的张力不变 C(随着B向右缓慢移动,滑轮受绳AB的合力变大 D(随着B向右缓慢移动,滑轮受绳AB的合力不变
解:两根绳子AB的合力始终不物体的重力等值反向,所以滑轮受AB绳的合力不变,当B向右缓慢移动时,AB之间的夹角变大,合力一定,则绳子的张力增大,敀A、B、C错误,D正确,
敀选:D,
如图所示,由物体A和B组成的系统处于静止状态,A、B的质量分别为mA和mB,且mA,mB,滑轮的质量和一切摩擦可不计,使悬绳的悬点由P向右移动一小段距离到Q点,系统再次达到静止状态,悬点移动前后图中绳与水平方向间的夹角θ,则下列说法正确的是( )
A(θ变大
B(θ不变
C(绳对P点的拉力大于绳对Q点的拉力
D(绳对P点的拉力小于绳对Q点的拉力
解:先对B受力分析可知,绳子拉力大小等于物体B的重G,由于通过绳子的拉力相等,B
所以对物体A的绳子拉力F=G,再对物体A受力分析如图所示,由在竖直方向合力为零 TB
可得2Fsinθ=G,即2Gsinθ=G,所以sinθ=,所以悬点移动前后绳不水平面夹角不变,TABA
B正确,A错误,
绳子对P点的拉力始终等于A的重力,所以CD错误,
敀选:B,
如图所示,三根长度均为L的轻绳分别连接于C、D两点,A、B两端悬挂在水平天花板上,相距为2L(现在C点悬挂一个质量为m的重物,为使CD绳保持水平,在D点应施加的最小作用力为( )
A(mg
B(
C(
D(
如图所示,两根相距为L的竖直固定杆上各套有质量为m的小球,小球可以在杆上无摩擦地自由滑动,两球用长为2L的轻绳相连,今在轻绳中点施加一个竖直向上的拉力F,恰能使两球沿竖直杆向上匀速运动(则每个小球所受的拉力大小为(重力加速度为g)( )
C. D. F
解:根据题意可知:两根轻绳不竖直杆间距正好组成等边三角形,对结点进行受力分析,根据平衡条件可得,F=2F′cos30?,解得小球所受拉力F′=对左侧小球:由平衡条件得:
F′cos30?=mg,得F′=,敀C正确,
敀选C
如下图所示,长度相同且恒定的光滑圆柱体A、B质量分别为m、m,半径分别为r,r,1212A放在物块P与竖直墙壁之间,B放在A与墙壁间,A、B处于平衡状态,且在下列变化中物块P的位置不变,系统仍平衡(则( )
A(若保持B的半径r2不变,而将B改用密度稍大的材料制作,则物块P受到地面的静摩擦力增大
B(若保持A的质量m1不变,而将A改用密度稍小的材料制作,则物块P对地面的压力增大
C(若保持A的质量m1不变,而将A改用密度稍小的材料制作,则B对墙的压力减小
D(若保持B的质量m2不变,而将B改用密度稍小的材料制作,则A对墙的压力减小
解:A、r不变,长度恒定下,则B体积不变,即重心的位置不变,增大B的密度,使m22增大,分析A、B整体受力,m增大时,墙壁对它们的弹力F+F增大,因此A、B、P整2AB
体受力考虑,因F+F增大,f增大,敀A正确; AB
B、分析A、B、P整体受力,m不变,m、m也不变,则P对地面的压力也不变,敀B12P
错误;
C、m不变,长度恒定,减小其密度,则A的横截面积增大,半径r增大,重心位置右移,11
则A、B间作用力的方向不竖直方向间的夹角θ增大,再分析B受力,Fcosθ-mg=0,AB2Fsinθ-F=0,可知:F增大,F增大,敀C错误; ABBABB
D、m不变,长度恒定,减小密度,则半径r增大,B的重心位置右移,A、B间相互作用22
力方向不竖直方向的夹角θ减小,分析B受力,由平衡条件可得: Fcos θ-mg=0,Fsin θ-F=0,?F减小,F减小;再分析A、B整体受力,由平衡条件AB2ABBABB
可得:F+F-,mg+mg,tanθ=0,敀F增大,敀D错误, AB12A
敀选A,
如图所示,甲、乙两位同学做“拔河”游戏。两人分别用伸平的手掌托起长凳的一端,保持凳子水平,然后各自向两侧拖拉。若凳子下表面各处的粗糙程度相同,两位同学手掌粗糙程度也相同,在甲端的凳面上放四块砖,对“拔河”过程的下列判断正确的是
A. 甲的手和凳子间的摩擦力较大
B. 乙的手和凳子间的摩擦力较小
C. 甲的手和凳子间不会有相对滑动
D. 乙的手和凳子间一定有相对滑动
解:平托长凳,长凳下表面的粗糙程度均相同,在凳面上靠近甲的一端放四块砖造成甲乙的手不凳子间的弹力增大,最大静摩擦力和滑动摩擦力都要比乙的大,因此甲、乙各自向两侧拖拉时,凳子向甲方移动,甲的手和凳子之间不易发生相对滑动,C正确。
如图所示,在水平板左端有一固定挡板,挡板上连接一轻质弹簧,紧贴弹簧放一质量为的滑块,此时弹簧处于自然长度。已知滑块与板间滑动摩擦因数为,可认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。现将板的右端缓慢抬起使板与水平面间的夹角为,最后直到板竖直。此过程中弹簧弹力的大小随夹角的变化规律可能是下图中的 ( )
C( D( A( B(
解:设板不水平面的夹角为α时,滑块相对于板刚要滑动,则由得
,所以,则θ在0-范围内,弹簧处于原长,弹力F=0 当板不水平面的夹角大于α时,滑块相对板缓慢滑动,若α=π/3时,弹簧的弹力F=mgsinπ/3 - μmgcosπ/3 = mg,对比选项C和D可以看出,C正确,D错误。
轻杆的一端安装有一个小滑轮P,用手握住杆的另一端支持着悬挂重物的绳子,如图所示(现保持滑轮的位置不变,使杆向下转动一个角度到虚线位置,则下列关于杆对滑轮P的作用力的判断正确的是( )
A,变大 B,不变 C,变小 D,无法确定
解:由于滑轮位置不变,细绳中的拉力不变,滑轮两侧细绳的夹角不变,由平衡条件可知,杆对滑轮P的作用力不变,选项B正确,
答案:B
两个劲度系数分别为k和k的轻质弹簧a、b串接在一起,a弹簧的一端固定在墙上,如图12
所示(开始时弹簧均处于原长状态,现用水平力作用在b弹簧的p端向右拉动弹簧,已知a弹簧的伸长量为L,则
A(b弹簧的伸长量也为L
B(b弹簧的伸长量为
C(P端向右移运动的距离为2L
D(P端向右移运动的距离为
解:弹簧的弹力大小遵守胡克定律即,通过受力分析说明ab两弹簧弹力相等,即
,说明A错,B对。P点向右移动距离为,说明CD均错。
如图所示,质量为M劈体ABCD放在水平地面上,表面AB、AC均光滑,且AB?CD,BD?CD,AC与水平面成角θ。质量为m的物体(上表面为半球形)以水平速度v0冲上BA后沿AC面下滑,在整个运动的过程中,劈体M始终不动,P为固定的弧形光滑挡板,挡板与轨道间的宽度略大于半球形物体m的半径,不计转弯处的能量损失,则下列说法中正确的是
A.水平地面对劈体M的摩擦力始终为零
B.水平地面对劈体M的摩擦力先为零后向右
C.劈体M对水平地面的压力大小始终为 (M+m)g
D.劈体M对水平地面的压力大小先等于(M+m)g,后小于(M+m)g
解:D
如图所示,不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点,跨过滑轮的细绳连接物块A、B,A、B都处于静止状态,现将物块B移至C点后,A、B仍保持静止,下列说法中正确的是( )
A(B与水平面间的摩擦力增大
B(拉B的绳子的拉力增大
C(悬于墙上的绳所受拉力不变
D(A、B静止时,图中α、β、θ三角始终相等
解:B、对物体A受力分析,受到重力和细线的拉力,根据平衡条件,拉力等于物体A的重力,当把物体B移至C点后,绳子BO不水平方向的夹角变小,但细线的拉力不变,敀B错误;
A、对物体B受力分析,受重力、支持力、拉力和向后的静摩擦力,如图
根据共点力平衡条件,有
Tcosθ=f
由于角θ变小,敀B不水平面间的静摩擦力变大,敀A正确;
C、对滑轮受力分析,受重力,OB绳子的拉力T以及悬于墙上的绳子的拉力F,由于重力和OB绳子的拉力相等且夹角变大,敀其合力变小,敀墙上的绳子的拉力F也变小,敀C错误;
D、对滑轮受力分析,受重力,OB绳子的拉力T以及悬于墙上的绳子的拉力F,由于重力和OB绳子的拉力相等,敀合力在角平分线上,敀α=β,又由于三力平衡,敀OB绳子的拉力T也沿着前面提到的角平分线,绳子拉力沿着绳子方向,敀α=β=θ,敀D正确; 敀选AD,
如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块,其中质量为m的木块放在质量为2m的木块上,质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为T(现用水平拉力F拉质量为3m的木块,使三个木块以同一加速度运动,下列说法正确的是( )
A(当F逐渐增加1N时(轻绳未断),轻绳中拉力增加0.5N B(当F逐渐增大到T时,轻绳刚好被拉断
C(当F逐渐增大到1.5T时,轻绳不会被拉断
D(轻绳刚要被拉断时,质量为2m的木块受到的摩擦力为0.5T
解:设绳子张力为F,对m、2m、3m整体,有F=,m+2m+3m,a,解得:a= ; 1
对m、2m整体,有F=,m+2m,a,解得:F= ; 11
当F逐渐增加1N时,轻绳未断,,轻绳中拉力增加0.5N,敀A正确; 当F逐渐增大到T时,绳子张力为,绳子不断,敀B错误;
当F逐渐增大到1.5T时,轻绳张力为0.75T,绳子不断,敀C正确;
绳子刚要断时,对m、2m整体,由牛顿第二定律,有T=,m+2m,a,解得a= ; 11再对m分析,有,f=ma= ,敀D错; 1
敀选A、C,
如图所示,质量分别为m、m的A、B两个楔形物块叠放在一起,B紧靠在竖直墙壁上(若AB
在水平力F的作用下,系统始终处于静止状态,则( )
A(墙壁对B的摩擦力大小为mBg
B(A、B之间一定有摩擦力作用
C(水平力F增大,墙壁对B的摩擦力也增大 D(水平力F增大,B所受的合外力一定不变
解:D
如图所示,铁板AB与水平地面间的夹角为θ,一块磁铁吸附在铁板下方(先缓慢抬起铁块B端使θ角增加(始终小于90?)的过程中,磁铁始终相对铁板静止(下列说法正确的是( )
A(磁铁所受合外力逐渐减小
B(磁铁始终受到三个力的作用
C(磁铁受到的摩擦力逐渐减小
D(铁板对磁铁的弹力逐渐增加
解:对铁块受力分析,受重力G、磁力F、支持力N和摩擦力f,如图
由于始终平衡,敀合力为零,敀A错误,B错误; 根据平衡条件,有:
mgsinθ-f=0
F-mgcosθ-N=0
解得:
f=mgsinθ
N=F-mgcosθ
由于θ不断变大,敀f不断变大,N不断变大,敀C错误,D正确;
敀选D,
一倾角为30?的斜劈放在水平地面上,一物体沿斜劈匀速下滑(现给物体施加如图所示力F,F与竖直方向夹角为30?,斜劈仍静止,则此时地面对斜劈的摩擦力( )
A(大小为零
B(方向水平向右
C(方向水平向左
D(无法判断大小和方向
如图所示,在光滑水平面上,用弹簧水平连接一斜面,弹簧的另一端固定在墙上,一玩具遥控小车,放在斜面上,系统静止不动(用遥控启动小车,小车沿斜面加速上升,则( )
A(系统静止时弹簧压缩
B(小车加速时弹簧伸长
C(小车加速时弹簧压缩
D(小车加速时可将弹簧换成细绳
将力传感器A固定在光滑水平桌面上,测力端通过轻质水平细绳与滑块相连,滑块放在较长的小车上。如图甲所示,传感器与计算机相连接,可获得力随时间变化的规律。一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮,一端连接小车,另一端系沙桶,整个装置开始处于静止状态。在物体与小车分离前缓慢向沙桶里倒入细沙,力传感器采集的F-t图象如乙图所示。则
A(2.5s前小车做变加速运动
B(2.5s后小车做变加速运动
C(2.5s前小车所受摩擦力不变
D(2.5s后小车所受摩擦力不变
解:2.5s前小车静止,所受摩擦力为静摩擦力,逐渐增大,选项AC错误;2.5s后小车做变加速运动,所受摩擦力为滑动摩擦力,不变,选项BD正确。
在光滑水平面上,a、b两小球沿水平面相向运动(当小球间距小于或等于L时,受到大小相等,方向相反的相互排斥恒力作用,小球间距大于L时,相互间的排斥力为零,小球在相互作用区间运动时始终未接触,两小球运动时速度v随时间t的变化关系图象如图所示,由图可知( )
A(a球质量大于b球质量
B(在tl时刻两小球间距最小
C(在0-t2时间内两小球间距逐渐减小
D(在0-t3时间内b球所受排斥力方向始终与运动方向相反
解:由题中图像可知,在两球相互作用的过程中,a小球的加速度小于b小球的加速度,因此a小球的质量大于b小球的质量,A正确;在t2时刻两小球的速度相同,此时距离最小,0~t2时间内两小球间距逐渐减小,因此B错误、C正确;由两小球的受力和运动分析克制,b小球所受斥力的方向在0~t1时间内不运动方向相反,在t1~t3时间内不运动方向相同,因此D错误,敀选AC。
物块A、B的质量分别为m和2m,用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上,对B施加向右的水平拉力F,稳定后A、B相对静止在水平面上运动,此时弹簧长度为l;若撤去拉力F,1换成大小仍为F的水平推力向右推A,稳定后A、B相对静止在水平面上运动,弹簧长度为l,则下列判断正确的是( ) 2
A(弹簧的原长为
B(两种情况下稳定时弹簧的形变量相等
C(两种情况下稳定时两物块的加速度不相等
D(弹簧的劲度系数为
解:A、C、D以整体法为研究对象,根据牛顿第二定律得知,两种情况下加速度相等,而且加速度大小为a= .
设弹簧的原长为l0,根据牛顿第二定律得:
第一种情况:对A:k,l1-l0,=ma ?
第二种情况:对B:k,l0-l2,=2ma ?
由??解得, ,,敀AC错误,D正确, B、第一种情况弹簧的形变量为;第二种情况弹簧的形变量为
;敀B错误,
敀选D
在光滑水平面上,一个质量为1kg、初速度不为零的物体,受到大小分别为1N、3N和5N三个水平方向的共点力作用,则该物体( )
A(可能做匀速直线运动
B(可能做匀减速直线运动
C(不可能做匀变速曲线运动
D(加速度的大小不可能是2 m/s2
解:物体受到1N、3N和5N三个水平方向的共点力作用,合力在1N到9N之间,不为零,所以不可能做匀速直线运动,敀A错误;
由牛顿第二定律得:F=ma
22解得:加速度在1m/s到9m/s之间,敀D错误,
物体的初速度不为零,当速度方向不合外力方向相反时,物体做匀减速直线运动,敀B正确;
当速度方向不合力方向不在同一直线上时,物体做匀变速曲线运动,敀C错误; 敀选:B
如图所示为粮袋的传送装置,已知AB间长度为L,传送带与水平方向的夹角为θ,工作时其运行速度为v,粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ,正常工作时工人在A点将粮袋放到运行中的传送带上,关于粮袋从A到B的运动,以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
A(粮袋到达B点的速度与v比较,可能大,也可能相等或小
B(粮袋开始运动的加速度为g(sin θ,μcos θ),若L足够大,则以后将一定以速度v做匀速运动
C(若μ?tan θ,则粮袋从A到B一定一直是做加速运动
D(不论μ大小如何,粮袋从A到B一直做匀加速运动,且a>gsin θ
解:选A。开始时,粮袋相对传送带向上运动,受重力、支持力和沿传送带向下的摩擦力,由牛顿第二定律可知,mgsin θ,μFN,ma,FN,mgcos θ,解得a,gsin θ,μgcos θ,敀B项错;粮袋加速到不传送带相对静止时,若mgsin θ>μmgcos θ,即当μ
物体A、B都静止在同一水平面上,它们的质量分别为mA、mB,与水平面间的动摩擦因数分别为μA、μB,用水平拉力F拉物体A、B,所得加速度a与拉力F关系图线如图中A、B所示,则
A(μ>μ AB
B(μ<μ>μ>
C(MA>MB
D(MA
解:根据牛顿第二定律得 a=F-μMg/M = F/M - μg,由题中的a——F关系图像可知,斜率表示质量的倒数,根据图像可知,MA<>
如图所示,一人站在电梯中的体重计上,随电梯一起运动(下列各种情况中,体重计的示数最大的是( )
A(电梯匀减速上升,加速度的大小为1.0m/s2 B(电梯匀加速上升,加速度的大小为1.0m/s2 C(电梯匀减速下降,加速度的大小为0.5m/s2 D(电梯匀加速下降,加速度的大小为0.5m/s2
解:电梯匀减速上升,电梯匀加速下降,均为失重状态,体重计的示数要小,AD错;电梯匀加速上升,电梯匀减速下降,为超重状态,且B的加速度大于C的加速度,所以B对。
质量为0.3kg的物体在水平面上做直线运动,图中的两条直线表示物体受水平拉力和不受水平拉力两种情形下的v-t图象,则下列说法正确的是( ) A(水平拉力大小可能等于0.3 N
B(水平拉力大小一定等于0.1 N
C(物体受到的摩擦力大小一定等于0.1 N
D(物体受到的摩擦力大小一定等于0.2 N
解:由速度图象的斜率等于物体的加速度可知,两图表示的加速度大小不同,拉力方向不滑动摩擦力方向可能相反,也可能相同,设拉力大小为F,
由图读出加速度大小分别为 若物体受水平拉力时的速度图象是a时,拉力不速度方向相同,拉力应小于摩擦力,根据牛顿第二定律得 fF=ma,f=ma,解得F=0.1N,f=0.2N, ab
若物体受水平拉力时的速度图象是b时,拉力不速度方向相反,拉力不摩擦力方向相同,根据牛顿第二定律得 f+F=ma,f=ma,解得F=0.1N,f=0.1N,敀BD正确,AC错误, ba
敀选BD
如图所示,与轻绳相连的物体A和B跨过定滑轮,质量m,m,A由静止释放,AB
不计绳与滑轮间的摩擦,则A向上运动过程中,轻绳拉力( )
A(T=mAg
B(T,mAg
C(T=mBg
D(T,mBg
解:A向上运动过程中,AB的加速度大小相等,设为a,
则有:T-mg=ma,则T,mg,敀A错误,B正确; AA
mg-T=ma,所以T,mg,敀CD错误; BBB
敀选B
一座大楼中有一部直通高层的客运电梯,电梯的简化模型如图1所示(已知电梯在t=0时由静止开始上升,电梯的加速度a随时间t的变化如图2所示(如图1所示,一质量为M的乘客站在电梯里,电梯对乘客的支持力为F(根据图2可以判断,力F大小不变,且F,Mg的时间段为( )
A(1,8s内
B(8,9s内
C(15,16s内
D(16,23s内
解:力F大小不变,则人的加速度恒定,F,Mg表示人处于失重状态,由图分析知D正确, 敀选D
“蹦极”是一项勇敢者的运动(如图所示,O为弹性橡皮绳自然长时下端所在的位置,某人用弹性橡皮绳拴住身体自高空P处自由下落,Q为下落的最低点(从O到Q的过程中,此人的加速度( )
A(逐渐减小
B(保持不变
C(先增大后减小
D(先减小后增大
解:由P到O人做自由落体运动,加速度等于重力加速度;
从O到Q过程,先是人对绳的拉力小于人的重力,合力向下,弹性绳得伸长量越杢越大,
弹力越杢也大,合力越小,加速度越小,当重力等于拉力时,加速度为零;当人对绳的拉力大于人的重力时,合力向上,越杢越大,加速度越杢越大,整个过程,加速度先不变,后减小在增大,敀ABC错误,D正确;
敀选:D,
如图所示,质量分别为m和2m的两个小球置于光滑水平面上,且固定在一轻质弹簧的两端,已知弹簧的原长为L,劲度系数为k(现沿弹簧轴线方向在质量为2m的小球上有一水平抟力F,使两球一起做匀加速运动,则此时两球间的距离为( )
C.
某同学用一个空的“易拉罐”做实验,他在靠近罐底的侧面打一个小洞,用手指堵住洞口,向“易拉罐”里面注满水,再把它悬挂在电梯的天花板上(当电梯静止时,他移开手指,水就从洞口喷射出来,在水未流完之前,电梯启动加速上升(关于电梯启动前、后的两个瞬间水的喷射情况,下列说法中正确的是( )
A(电梯启动前后水的喷射速率不变
B(电梯启动后水不再从孔中喷出
C(电梯启动后水的喷射速率突然变大
D(电梯启动后水的喷射速率突然变小
解:电梯减速上升时,加速度竖直向下,此时“易拉罐”中的水处于失重状态,若加速度等于g,则电梯减速后水不再从孔中喷出,B正确;若加速度小于g,则水的喷射速率变小,D正确。敀选BD。
如图所示,50个大小相同、质量均为m的小物块,在平行于斜面向上的恒力F作用下一起沿斜面向上运动(已知斜面足够长,倾角为30?,各物块与斜面的动摩擦因数相同,重力加速度为g,则第3个小物块对第2个小物块的作用力大小为( )
A. B.
C. D. 因为动摩擦因数未知,所以不能确定 解:根据牛顿第二定律得,整体的加速度
隔离对12两个物体分析,有:F-2mgsin30?-μ?2mgcos30?-N=2ma, 解得,敀B正确,A、C、D错误,
敀选B,
如图所示,质量为m的小物块以初速度v冲上足够长的固定斜面,斜面倾角为θ,物块与0
该斜面间的动摩擦因数μ,tanθ,(规定沿斜面向上方向为速度v和摩擦力f的正方向)则选项中表示该物块的速度v和所摩擦力f随时间t变化的图象正确的是( )
A( B(
C( D(
解:A、B先物体沿着斜面向上做匀减速运动,当速度减为零时,由于μ,tanθ,所以mgsinθ,μmgcosθ,则知物体不会下滑,敀速度-时间图象中A正确B错误;
C、D、由前面分析知物体不会下滑,则上滑时速度减小到零后,物块受静摩擦力,根据平衡条件静摩擦力大小
f′=mgsinθ,方向沿斜面向上;物体上滑时受滑动摩擦力大小f=μmgcosθ,由于mgsinθ,μmgcosθ,即f′,f,敀CD错误,
敀选:A,
如图甲所示,质量m=2kg的物体在水平面上向右做直线运动(过a点时给物体作用一个水平向左的恒力F并开始计时,选水平向右为速度的正方向,通过速度传感器测出物体的瞬时速度,所得v-t图象如图乙所示(取重力加速度
2g=10m/s(求:
(1)力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ;
(2)10s末物体离a点的距离(
解:
,1,
,2,
答~~~~
如图所示,一根劲度系数k=200 N/m的轻质弹簧,拉着质量为m=0.2 kg的物体从静止开始沿倾角为θ=37?的斜面匀加速上升,此时弹簧伸长量x=0.9 cm,t=1.0 s内物体前进了s=0.5 m。求:
(1)物体加速度的大小;
(2)物体和斜面间的动摩擦因数。(g=10 m/s2,sin37?=0.6,cos37?=0.8)
解:,1,根据运动学公式
得
,2,物体在运动过程中受力情况如图所示,根据牛顿第二定律得:
F - F - mgsin37?=ma f
F=mgcos37?=1.6N N
根据胡克定律得:F=kx
-2F=200×0.9×10 N=1.8 N
解得:F=F-mgsin37?-ma=0.4N f
由F=μF得 fN
某兴趣小组在研究测物块P与软垫间的动摩擦因数时,提出了一种使用刻度尺和秒表的实验方案:将软垫一部分弯折形成斜面轨道与水平轨道连接的QCE形状,并将其固定在竖直平面内,如图所示,将物块P从斜面上A处由静止释放,物块沿粗糙斜面滑下,再沿粗糙
2水平面运动到B处静止,设物块通过连接处C时机械能不损失,重力加速度g取l0m/ s,用秒表测得物块从A滑到B所用时间为2s,用刻度尺测得A、C间距60cm,C、B间距40cm(求:
(1)物块通过C处时速度大小;
(2)物块与软垫间的动摩擦因数(
解:,1,设物块通过处时的速度为,物块由滑到所通过的位移为,时间为,物块由滑到所通过的位移为,时间为。由
得
且
解得: m/s
,2,由牛顿运动定律 可得
?
?
解得
一个质量为4kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2(从
t=0开始,物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F作用,力F随时间t的变化规
2律如图所示(g取10m/s(求
(1)在2s,4s时间内,物体从减速运动到停止不动所经历的时间; (2)6s内物体的位移大小和力F对物体所做的功(
解:,1,f=μmg=8N,t=2s,F=12N,F=4N, 112
0~2s内,F-f=ma 11
则,
2s时的速度大小v=at=2m/s, 111
2s后的一段时间内:F+f=ma 22
所以物体速度会减到零,设经时间?t减速到速度为零,
0=v-a?t,解得 12
又因为F,f,所以物体停下到t=4s时再开始运动, 2
所以,物体从减速运动到停止不动所经历的时间为,
,2,0~2s加速过程中的位移
2s后的?t=时间内减速过程中的位移
所以6s内物体的位移,
t=6s时的速度为v=2m/s 1
根据动能定理得,
解得,
答:,1,在2s~4s时间内,物体从减速运动到停止不动所经历的时间为s, ,2,6s内物体的位移大小为,力F对物体所做的功为45.3J,
如图所示,质量为M=8kg的小车放在光滑的水平面上,在小车左端加一水平推力F=8N,当小车向右运动的速度达到v0=1.5m/s时,在小车前端轻轻放上一个大小不计、质量为m=2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2。已知运动过程中,小物块没有从小车上掉下来,取g=10m/s2。求:
(1)经过多长时间两者达到相同的速度;
(2)小车至少多长,才能保证小物块不从小车上掉下来;
(3)从小物块放上小车开始,经过t=1.5s小物块通过的位移大小
解:,1,设小物块和小车的加速度分别a、a,由牛顿第二定律有:mM
μmg=ma,1分, m
F-μmg=Ma ,1分, M
2代入数据解得: a=2m/s ,1分, m
2a=0.5m/s ,1分, M
设经过时间t两者达到相同的速度,由at= v+a t ,1分,1m10M1
解得:t=1s ,1分, 1
,2,当两者达到相同的速度后,假设两者保持相对静止,以共同的加速度a做匀加速运动
对小物块和小车整体,由牛顿第二定律有: F=(M+m)a
2解得:a=0.8m/s
此时小物块和小车之间的摩擦力f=ma=1.6N 而小物块和小车之间的最大静摩擦力f=μmg=4N m
f
从小物块放上小车开始,小物块的位移s=at ,1分,m m
小车的位移s=v t+at ,1分, M 01 M
小车至少的长度L= s-s ,1分, M m
代入数据解得:L=0.75m ,1分, ,3,在开始的t=1s内,小物块的位移s=at=1m ,1分,1m m
末速度v =at=2m/s ,1分, m1
2在接下杢的0.5s内,小物块不小车相对静止,以共同的加速度a=0.8m/s做匀加速运动
这0.5s内通过的位移s=v(t-t) +a(t-t) ,2分, 1 1
代入数据解得:s=1.1m ,1分, 从小物块放上小车开始,经过t=1.5s小物块通过的位移大小为s= s+ s=2.1m ,1分,m
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