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特色小卷3 牛顿第二定律与图像结合问题
[时间:50分钟 满分:100分]
一、单项选择题(每小题6分,共7题,共42分)
如图1所示,在粗糙程度处处相同的水平地面上,质量为1 kg的物块在水平向右的拉力F作用下由静止开始运动,4 s末撤去拉力。g取10 m/s2。物块运动的速度v与时间t的关系如图2所示,由图像可知( )
A.在2~4 s内,力F=0
B.物块与地面之间的动摩擦因数为0.25
C.在0~2 s内,力F的大小为4 N
D.在0~2 s内,力F逐渐增大
质量m=2 kg的物块在粗糙的水平地面上运动,t=0时刻开始受到方向相反的水平拉力F1、F2的作用(F1与物块运动方向相同),以3 m/s的速度做匀速直线运动,F1、F2随时间t的变化规律如图所示,g取10 m/s2,则下列说法正确的是( )
A.物块与地面间的动摩擦因数为0.1
B.3 s末物块的加速度大小为0.5 m/s2
C.5 s末物块的速度大小为0
D.0~5 s内物块的位移大小为10 m
在用DIS探究超重和失重的实验中,某同学蹲在压力传感器上完成一次起立动作,在计算机屏幕上得到压力传感器示数F随时间t变化的图像如图所示,则此过程该同学重心的运动速度v随时间t变化的图像最接近下列选项中的( )
A. B.
C. D.
如图所示,轻弹簧的下端与Q连接,上端与P连接。已知P、Q的质量关系为:mP=2mQ,P静止时弹簧压缩量为x0,现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动,以x表示P离开静止位置的位移,至Q恰好离开地面为止。下列表示F和x之间关系的图像,正确的是( )
A. B. C. D.
在粗糙程度不变的水平地面上,一可视为质点的滑块在下图所示的力F作用下由静止开始运动,恰好能一直做单向直线运动。滑块在0~1 s内的平均速度大小v1=1 m/s,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法中错误的是( )
A.滑块的质量m=250 g
B.滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.2
C.滑块运动过程中的最大速度v=2 m/s
D.0~1.5 s内滑块的平均速度小于1 m/s
第5题图
第6题图
质量为0.3 kg的物体在粗糙水平面上做直线运动,v-t图像中,图线a中物体不受水平拉力作用,图线b中物体受到水平拉力作用,则下列说法中正确的是( )
A.图线b中物体所受合力大小为0.1 N
B.物体所受水平拉力与摩擦力方向相反
C.物体所受的摩擦力大小等于0.2 N
D.水平拉力大小等于0.1 N
如图(a)所示,将一轻弹簧放在倾角为θ的粗糙斜面上,下端固定。物块甲紧靠弹簧的上端轻放在斜面上,甲由弹簧原长处静止开始沿斜面向下运动,甲的加速度a与弹簧的压缩量x的关系如图(b)中实线所示。把甲换成材料不同的乙,完成相同的过程,其a-x关系如图(b)中虚线所示。甲、乙与斜面间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙。则( )
A.m乙=6m甲
B.μ乙=μ甲
C.甲运动至弹簧压缩量为x0时,速度为零
D.甲运动至弹簧压缩量为x0与乙运动至弹簧压缩量为2x0时,二者速度大小相等
二、不定项选择题(每小题8分,全部选对得8分,选对但不选全得4分,有错误选项不得分,共3题,共24分)
如图甲所示,一质量为M的长木板静置于光滑水平面上,其上放置一质量为m的小滑块。木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时,用传感器测出木板的加速度a,得到图乙所示的a-F图像。g取10 m/s2,则( )
A.滑块的质量m=5 kg
B.木板的质量M=3 kg
C.当F=8 N时滑块加速度为1 m/s2
D.滑块与木板间动摩擦因数为0.1
如图甲所示,物块的质量m=1 kg,初速度v0=10 m/s,在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动,某时刻F突然反向,大小不变,整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图像如图乙所示,g取10 m/s2。下列说法中正确的是( )
A.0~5 m内物块做匀减速运动
B.在t=1 s时刻,恒力F反向
C.恒力F大小为10 N
D.物块与水平面间的动摩擦因数为0.3
如图甲所示,倾角为θ的足够长传送带以恒定的速度v0沿逆时针方向运行,t=0时,将质量m=1 kg的小物块(可视为质点)轻放在传送带上,物块速度随时间变化的图像如图乙所示,设沿传送带向下为正方向,重力加速度g取10 m/s2,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。 则下列说法正确的是( )
A.1~2 s内,物块的加速度为2 m/s2
B.小物块受到的摩擦力的方向始终沿传送带向下
C.传送带