1. 难度:中等 | |
如图,小车以加速度a向右匀加速运动,车中小球质量为m,则线对球的拉力为( ) 图3-5-8A.m B.m(a+g) C.mg D.ma 【解析】:选A.对小球受力分析如图,则拉力T在水平方向的分力大小为ma,竖直方向分力大小为mg,故T==m,所以选A.
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2. 难度:中等 | |
A、B两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上,若两物体的质量mA>mB,两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同,则两物体能滑行的最大距离xA与xB相比为( ) A.xA=xB B.xA>xB C.xA<xB D.不能确定 【解析】:选A.在滑行过程中,物体受到的摩擦力提供物体做匀减速运动的加速度,设物体与地面的动摩擦因数为μ,则===μg,aB===μg.即A=aB;又据运动学公式x=可知两物体滑行的最大距离xA=xB.故A正确.
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3. 难度:中等 | |
设洒水车的牵引力不变,所受的阻力与车重成正比,洒水车在平直路面上原来匀速行驶,开始洒水后,它的运动情况将是( ) A.继续做匀速运动 B.变为做匀加速运动 C.变为做匀减速运动 D.变为做变加速运动 【解析】:选D.设洒水车的总质量为M,原来匀速时F牵=f=k·Mg,洒水后M减小,阻力减小,由牛顿第二定律得:F牵-kM′g=M′a,a=-kg,可见:a随M′的减小而增大,洒水车做变加速运动,只有D正确.
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4. 难度:中等 | |
雨滴从空中由静止落下,若雨滴下落时空气对其的阻力随雨滴下落速度的增大而增大,如图3-5-9所示的图像可以正确反映雨滴下落运动情况的是( ) 图3-5-9 【解析】:选C.对雨滴受力分析,由牛顿第二定律得:mg-f=ma.雨滴加速下落,速度增大,阻力增大,故加速度减小,在v-t图像中其斜率变小,故选项C正确.
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5. 难度:中等 | |
某步枪子弹在出口速度达1000 m/s,若步枪的枪膛长0.5 m,子弹的质量为20 g,求高压气体对子弹的平均作用力. 【解析】:由v2=2ax得 a== m/s2=1×106 m/s2 又由牛顿第二定律得 F=ma=20×10-3×106 N=2×104 N.
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6. 难度:中等 | |
物体受10 N的水平拉力作用,恰能沿水平面匀速运动,当撤去这个拉力后,物体将( ) A.匀速运动 B.立即停止运动 C.产生加速度,做匀减速运动 D.产生加速度,做匀加速运动 【解析】:选C.由题意知物体受到的摩擦力大小为10 N,方向与运动方向相反,当撤去拉力后,物体受到的合力即摩擦力,其产生加速度,由于与运动方向相反,所以做匀减速运动,C正确.
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7. 难度:中等 | |
质量为1 kg的质点,受水平恒力作用,由静止开始做匀加速直线运动,它在t秒内的位移为x m,则F的大小为( ) A. B. C. D. 【解析】:选A.由运动情况可求得质点的加速度a=, 则水平恒力F=ma= N,故A项对.
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8. 难度:中等 | |
手提一根不计质量的、下端挂有物体的弹簧上端,竖直向上做加速运动.当手突然停止运动后的极短时间内,物体将要( ) A.立即处于静止状态 B.向上做加速运动 C.向上做匀速运动 D.向上做减速运动 【解析】:选B.当手突然停止运动后极短的时间内,弹簧形变量的变化极小,根据胡克定律可分析,此时弹簧的弹力变化也很小,弹力仍然会大于重力,合力向上,物体仍向上做加速运动.
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9. 难度:中等 | |
如图所示,物体A的质量为mA,放在光滑水平桌面上,如果在绳的另一端通过一个滑轮加竖直向下的力F,则A运动的加速度为a.将力去掉,改系一物体B,B的重力和F的值相等,那么A物体的加速度( ) 图3-5-10 A.仍为a B.比a小 C.比a大 D.无法判断 【解析】:选B.用力F拉时有a=;系物体B时,A、B两个物体都具有加速度,且两者加速度都由B物体的重力提供,即a′=,故比a小.B正确.
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10. 难度:中等 | |
.如图所示,一质量为m的滑块,以初速度v0从倾角为θ的斜面底端滑上斜面,当其速度减为0后又沿斜面返回底端.已知滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,若滑块所受的摩擦力为f、所受的合外力为F合、加速度为a、速度为v,选沿斜面向上为正方向,在滑块沿斜面运动的整个过程中,这些物理量随时间变化的图像大致正确的是( ) 图3-5-11 图3-5-12 【解析】:选AD.滑块在上滑过程中滑动摩擦力方向向下,大小恒定为μmgcosθ,物块下滑时滑动摩擦力方向向上,大小仍为μmgcosθ,A答案正确;在物体上滑下滑过程中,加速度始终沿斜面向下,为负,所受合力也为负,所以B、C错;上滑过程做正向的匀减速,减速的加速度a=-(gsinθ+μgcosθ),v-t图像斜率大,下滑过程做负向的匀加速,加速度a=gsinθ-μgcosθ,小于a,v-t图像斜率减小.D答案正确.
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11. 难度:中等 | |
一辆雪橇的质量是500 kg,它与地面间的动摩擦因数为μ=0.02,在F=300 N的水平拉力作用下,雪橇由静止开始匀加速前进,前进20 m时撤掉水平力F,那么雪橇共行驶的时间为(g=10 m/s2)( ) A. 10 s B.20 s C.30 s D.40 s 【解析】:选C.有拉力作用时,F-μmg=ma1,a1=0.4 m/s2. 加速20 m时获得的速度 v1== m/s=4 m/s. 加速时间t1== s=10 s. 撤去拉力后,a2=μg=0.02×10 m/s2=0.2 m/s2. 减速时间t2== s=20 s. 所用总时间t=t1+t2=30 s.故C选项正确.
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12. 难度:中等 | |
如图所示,底板光滑的小车上用两个量程为30 N,完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为2 kg的物块.在水平地面上,当小车做匀速直线运动时,两弹簧测力计的示数均为15 N.当小车做匀加速直线运动时,弹簧测力计甲的示数变为10 N.这时小车运动的加速度大小是( ) 图3-5-13 A.1 m/s2 B.3 m/s2 C.5 m/s2 D.7 m/s2 【解析】:选C.开始两弹簧测力计的示数均为15 N,当弹簧测力计甲的示数为10 N时,弹簧测力计乙的示数将增为20 N,对物体在水平方向应用牛顿第二定律得:20-10=2×a得:a=5 m/s2,故C正确.
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13. 难度:中等 | |
如图所示,光滑水平地面上的小车质量为M,站在小车水平底板上的人质量为m.人用一根跨过定滑轮的绳子拉小车,定滑轮上下两侧的绳子都保持水平,不计绳与滑轮之间的摩擦.在人和车一起向右加速运动的过程中,下列说法正确的是( ) 图3-5-14 A.人可能受到向左的摩擦力 B.人一定受到向左的摩擦力 C.人拉绳的力越大,人和车的加速度越大
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14. 难度:中等 | |
在光滑的水平面上有一个物体同时受到水平力F1和F2的作用,在第1 s内保持静止状态,若两个力随时间变化情况如图3-5-15所示,则下列说法中正确的是( ) 图3-5-15 A.在第2 s内物体做匀加速运动,加速度大小恒定,速度均匀增大 B.在第5 s内物体做变加速运动,加速度均匀减小,速度逐渐增大 C.在第3 s内物体做变加速运动,加速度均匀减小,速度均匀减小 D.在第6 s末,物体的速度和加速度均为零
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15. 难度:中等 | |
.某质量为1100 kg的汽车在平直路面上行驶,当达到126 km/h的速度时关闭发动机,经过70 s停下来,汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2000 N,产生的加速度应为多大?假定行驶过程中汽车受到的阻力不变. 【解析】:由于v=126 km/h=35 m/s 由v=at得,a== m/s2=0.5 m/s2 又由F阻=ma得F阻=1100×0.5 N=550 N 重新起步时有F-F阻=ma′,得 a′== m/s2≈1.32 m/s2.
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16. 难度:中等 | |
.航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2 kg,动力系统提供的恒定升力F=28 N.试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升.设飞行器飞行时所受的空气阻力恒为f=4 N,g取10 m/s2. (1)第一次试飞,飞行器飞行t1=8 s时到达高度H等于多少? (2)第二次试飞,飞行器飞行t2=6 s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力,求飞行器减速上升阶段的加速度的大小. 【解析】:(1)第一次飞行中,设加速度为a1, 由牛顿第二定律得F-mg-f=ma1 飞行器上升的高度H=a1t 解得H=64 m. (2)第二次飞行中,设失去升力后的加速度为a2, 由牛顿第二定律得-(mg+f)=ma2 解得a2=-12 m/s2.
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17. 难度:中等 | |
如图所示,有一水平传送带以2 m/s的速度匀速运动,现将一物体轻轻放在传送带上,若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,则传送带将该物体传送10 m的距离所需时间为多少?(取g=10 m/s2) 图3-5-16 【解析】:以传送带上轻放的物体为研究对象,如图在竖直方向受重力和支持力,在水平方向受滑动摩擦力,做v0=0的匀加速运动. 据牛顿第二定律有 水平方向:f=ma① 竖直方向:N-mg=0② f=μN③ 由式①②③解得a=5 m/s2 设经时间t1,物体速度达到传送带的速度,据匀加速直线运动的速度公式 vt=v0+at④ 解得t1=0.4 s 时间t1内物体的位移 x1=at=×5×0.42 m=0.4 m<10 m 物体位移为0.4 m时,物体的速度与传送带的速度相同,物体0.4 s后无摩擦力,开始做匀速运动 x2=v2t2⑤ 因为x2=x-x1=10 m-0.4 m=9.6 m,v2=2 m/s 代入式⑤得t2=4.8 s 则传送10 m所需时间为 t=t1+t2=0.4 s+4.8 s=5.2 s.
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