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高一物理学科素养能力竞赛综合测试题--运动和力的关系
第Ⅰ卷(选择题 共47分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分.在每小题给出的四个选项中只有一个是符合要求的.)
1.我国和谐号动车组由动车和拖车编组而成,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等,运行过程中动车各车厢的输出功率相同,动车组运行过程中阻力与车的重力成正比。某列动车组由8节车厢组成,其中第2、4、5、7节车厢为动车,其余为拖车,该动车组在水平直轨道上运行,下列说法正确的是( )
A.做匀速运动时,各车厢间的作用力均为零
B.做匀加速运动时,各车厢间的作用力均不为零
C.不管是匀速运动还是加速运动,第2、3节车厢间的作用力一定都为零
D.不管是匀速运动还是加速运动,第1、2节车厢间与第5、6节车厢间的作用力之比都是2∶1
【答案】C
【详解】A.设每节动车车厢的输出功率均为P,牵引力为F,每节车厢的质量为m,所受阻力为kmg,当动车组匀速运动时,所受合力为零,对整体,由平衡条件知
4F=8kmg
则
F=2kmg
依次对各个动车和车厢分析,有
F12=kmg,F23=0,F34=kmg,F45=0,F56=kmg,…
选项A错误;
BC.当动车组加速运动时,对整体,由牛顿第二定律得
4F'-8kmg=8ma
解得
F'=2ma+2kmg
对前两节车厢,由牛顿第二定律得
F'-2kmg+F'23=2ma
解得
F'23=0
选项B错误,C正确;
D.匀速运动时有
==
加速运动时,对第一节车厢,由牛顿第二定律得
F'12-kmg=ma
解得
F'12=kmg+ma
对前5节车厢整体,由牛顿第二定律得
3F'-F'56-5kmg=5ma
解得
F'56=kmg+ma
故
=
选项D错误。
故选C。
2.如图所示,足够长的倾角的光滑斜面体固定在水平地面上,一根轻绳跨过定滑轮,一端与质量为的物块A连接,另一端与质量为的物块B连接,绳与斜面保持平行。开始时,用手按住A,使B悬于空中释放后,在B落地之前,下列说法正确的是(所有摩擦均忽略不计,,g取)( )
A.绳的拉力大小为
B.绳的拉力大小为
C.加速度大小为
D.如果将B物块换成一个竖直向下大小为的力,对物块A的运动没有影响
【答案】C
【详解】ABC.对B隔离分析,由牛顿的定律得
对AB整体分析,由牛