内容正文:
作业4 运动和力的关系
1.A 【解析】 弹簧测力计是测力的,力不是基本物理量,A正确;天平是测质量的,质量是基本物理量,B错误;秒表是测时间的,时间是基本物理量,C错误;刻度尺是测长度的,长度是基本物理量,D错误。
2.D 【解析】 力学单位制中,质量、长度、时间的单位被选为基本单位,A错误;根据F=ma,得1 N=1 kg·m/s2,B错误;在厘米、克、秒制中,g值不变,则有g=9.8 m/s2=980 cm/s2,C错误;在力学计算中,没有特殊说明,所有物理量的单位都应取国际单位,D正确。
3.B 【解析】 惯性只与物体的质量有关,所以处于失重状态的物体还是具有惯性,A错误;系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害,B正确;“强弩之末,势不能穿鲁缟”,是因为强弩的速度减小了,惯性不变,C错误;战斗机作战前抛掉副油箱,是为了减小战斗机的惯性,增加灵活性,D错误。
4.C 【解析】 若指针指在OA之间某点时,说明弹力比静止时增大了,物体处于超重状态,加速度方向向上,电梯可能向上做加速运动,也可能向下做减速运动,故A、B错误;指针指在OC之间某处时,弹力小于重力,加速度方向向下,重物处于失重状态,电梯可能是加速向下运动或者减速向上运动,故C正确,D错误。
5.B 【解析】 由题图看出,设笔长为l,则绳长约为4l,笔到竖直杆之间距离为 eq \f(l,2) ,细绳偏角的正切值tan α≈0.14,则地铁运动的加速度为a=g tan α≈1.4 m/s2,由于圆珠笔受到的合力向左,所以地铁可能向左加速或向右减速,故选B。
6.A 【解析】 开始小球处于平衡状态,只受重力与细绳的拉力,弹簧没有弹力,所以将细绳剪断的瞬间,小球只受重力,其加速度大小为g,所以A正确,B、C、D错误。
7.B 【解析】 设仓底半径为r,滑板倾角为θ,有a=g sin θ,x= eq \f(r,cos θ) ,又x= eq \f(1,2) at2⇒t= eq \r(\f(4r,g sin 2θ)) ,可知当θ=45°有t最小值,故B正确,A、C、D错误。
8.C 【解析】 设加速运动与减速运动的时间分别是t1、t2,位移分别是x1、x2,加速度大小分别为a1、a2,最大速度为v m,总时间是t,总位移是x,则加速阶段v m=a1t1,减速阶段v m=a2t2,由题可知a2=3a1、t=t1+t2,解得a1= eq \f(25,6) m/s2,a2= eq \f(25,2) m/s2,A项错误;由匀变速直线运动规律知x1= eq \f(v m,2) t1、x2= eq \f(v m,2) t2、x=x1+x2,解得x=4 m,B项错误;对加速过程与减速过程分别由牛顿第二定律有F1-Ff=ma1,F2+Ff=ma2,解得F1=270 N、F2=730 N,C项正确,D项错误。
9.C 【解析】 把物块A、B看成一个整体,根据牛顿第二定律得a= eq \f(F,M+m) ,物块B水平方向只受静摩擦力,根据牛顿第二定律得Ff=ma= eq \f( mF,M+m) ,故A、B错误;A对B的静摩擦力和B对A的静摩擦力是一对相互作用力,故物块A受到的摩擦力大小为F′f= eq \f( mF,M+m) ,故C正确;对A根据牛顿第二定律有F合=Ma= eq \f(MF,M+m) ,故D错误。
10.B 【解析】 设斜面的倾角为θ,则有 sin θ= eq \f(h,L) = eq \f(3.6,6) =0.6,根据牛顿第二定律可得mg sin θ-Ff=ma,解得加速度a=4 m/s2,根据速度位移公式v2=2aL,可得人滑至气囊底端时的速度大小为v= eq \r(2aL) = eq \r(2×4×6) m/s=4 eq \r(3) m/s,故A错误,B正确;根据位移时间公式可得L= eq \f(1,2) at2,解得人下滑过程所经历的时间为t= eq \r(\f(2L,a)) = eq \r(\f(2×6,4)) s= eq \r(3) s,故C、D错误。
11.(1)4 m/s 8 m/s (2)0.8 m/s2,方向竖直向上 (3)648 N
【解析】 (1)上升过程中座舱平均速度的大小
eq \o(v,\s\up6(-)) = eq \f(x,t) =4 m/s,
最大速度vmax=2 eq \o(v,\s\up6(-)) =8 m/s。
(2)设加速过程与减速过程中座舱的加速度分别为a1、a2,由题意知a1t1=a2(t-t1),a1=2a2,t=30 s,
代入数据解得t1=10 s,a1=0.8 m/s2,方向竖直向上。
(3)设加速上升时座舱对乘客的作用力为F,根据牛顿第二定律F-mg=ma1,
则F=648 N。
由牛顿第三定律,乘客对座