(2011年唐山市模拟)几位同学为了探究电梯起动和制动时的运动状态变化情况,他们将体重计放在电梯中,一位同学站在体重计上,然后乘坐电梯从1层直接到10层,之后又从10层直接回到1层.用照相机进行了相关记录,如图3-13所示.图1为电梯静止时体重计的照片,图2、图3、图4和图5分别为电梯运动过程中体重计的照片.根据照片推断正确的是( )
图3-13
A.根据图2推断电梯一定处于加速上升过程,电梯内同学可能处于超重状态
B.根据图3推断电梯一定处于减速下降过程,电梯内同学可能处于失重状态
C.根据图4推断电梯可能处于减速上升过程,电梯内同学一定处于失重状态
D.根据图5推断电梯可能处于减速下降过程,电梯内同学一定处于超重状态
【解析】:选CD.由图1可知该同学体重约为46 kg,图2和图5体重计的读数约为50 kg,大于该同学体重,则一定具有向上的加速度,处于超重状态,电梯可能加速向上,也可能减速向下运动,故A项错、D项对.图3和图4中体重计读数约为42 kg,小于该同学的体重,说明电梯具有向下的加速度,处于失重状态,可能是加速下降或减速上升运动,故B项错.C项对.故选CD.
.如图所示光滑水平面上有甲、乙两物体用绳拴在一起,受水平拉力F1、F2作用,已知F1<F2,以下说法中错误的是( )
图3-12
A.若撤去F1,甲的加速度一定增大
B.若撤去F2,乙的加速度一定增大
C.若撤去F1,绳的拉力一定减小
D.若撤去F2,绳的拉力一定减小
【解析】:选B.由牛顿第二定律得:F2-F1=(m甲+m乙)a,对乙单独分析:F2-F=m乙a,撤去F1后,F2=(m甲+m乙)a′,F2-F′=m乙a′,可比较得出:a′>a,甲的加速度一定增大,A正确,F′<F,绳的拉力一定减小,C正确;撤去F2后,F1=(m甲+m乙)a″,因不知F2-F1与F1的大小关系,故a″与a的关系无法比较,B错误;撤F2之前,甲向右加速,绳的拉力F>F1,撤去F2后甲向左加速,F1>F″,可见撤去F2以后,绳的拉力一定减小,D正确.
在平直公路上,汽车由静止开始做匀变速直线运动,当速度达到v=10 m/s时立即关闭发动机滑行,直到停止,运动过程的v-t图像如图3-11所示,设汽车牵引力大小为F,阻力大小为f,则 ( )
图3-11
A.F∶f=1∶3
B.F∶f=3∶1
C.F∶f=4∶1
D.F∶f=1∶4
【解析】:选B.由v-t图像可知,匀加速运动时,加速度a1=1 m/s2,匀减速运动时加速度a2=-0.5 m/s2,由牛顿第二定律可得F-f=ma1,-f=ma2,所以F∶f=(a1-a2)∶(-a2)=3∶1,B正确.
如图所示,质量为M的框架放在水平地面上,一轻弹簧上端固定在框架上,下端固定一个质量为m的小球,小球上下振动时,框架始终没有跳起,当框架对地面压力为零的瞬间,小球的加速度大小为( )
图3-10
A.g B.g
C.0 D.g
【解析】:选D.以整体为研究对象,所受合外力为(M+m)g,根据牛顿第二定律:(M+m)g=Ma′+ma
因M始终没有运动,所以a′=0,故a=g,所以D对.
如图所示,有一箱装得很满的土豆,以一定的初速度在动摩擦因数为μ的水平地面上做匀减速运动,不计其他外力及空气阻力,则其中一个质量为m的土豆A受其他土豆对它的总作用力大小应是( )
图3-9
A.mg B.μmg
C.mg D.mg
【解析】:选C.
土豆A受周围土豆的力的作用无法一一分析.对整体由牛顿第二定律得:
μMg=Ma,
解得:a=μg.(方向水平向左)
对土豆A受力分析如图所示,所以
F其他==mg,C选项正确.
如图在热气球下方开口处燃烧液化气,使热气球内部气体温度升高,热气球开始离地,徐徐升空.分析这一过程,下列表述正确的是( )
图3-8
①气球内的气体密度变小,所受重力也变小
②气球内的气体密度不变,所受重力也不变
③气球所受浮力变大
④气球所受浮力不变
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
【解析】:选B.气球内部温度升高,气体的密度减小,故气球内气体的重力减小;气球本身大小不变,排开外部空气的体积不变,由F浮=ρ空gV排可知浮力不变,所以选项B正确.