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.
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.
.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.
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.
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.
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.