内容正文:
4.5牛顿定律的应用
一、单项选择题
1.我国高速公路上的最高行驶速度为。若驾驶员的反应时间在,汽车与路面间的动摩擦因数为0.6,通过计算判断汽车行驶在水平高速公路上的安全距离最接近( )
A. B. C. D.
2.蹴球是中国少数民族的一种传统体育项目,比赛在一块正方形水平地面上进行,比赛用球为硬塑实心球。如图所示,静止在场地中的球1与球2、球2与边线间的距离均为L,两球质量相同,它们与水平地面之间的动摩擦因数均为μ,一队员用脚给球1一个水平冲击力使其获得水平速度,球1与球2发生弹性正碰后,球2恰好能到达边线,重力加速度为g。则球2运动的时间为( )
A. B.
C. D.
3.如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图,飞船与空间站对接后,在推进器工作时测出飞船和空间站一起运动的加速度为a,若已知飞船质量为,推进器的平均推力大小为F,则空间站的质量为( )
A. B.
C. D.
4.如图所示,A、B、C三个物体叠放在水平地面上,物体B受到大小为15N、方向水平向右的力F1的作用,物体C受到大小为5N、方向水平向左的力F2的作用,三者均处于静止状态,则( )
A.物体B对物体A的摩擦力方向水平向右
B.物体C对物体B的摩擦力方向水平向左
C.地面与物体C之间的摩擦力大小为20N
D.地面与物体C之间无摩擦力
5.如图所示,质量为m的物体A放在倾角为θ的传送带上,如果传送带将物体从低处匀速送往高处,物体在传送带上不打滑。设物体A受到的摩擦力大小为f,重力加速度大小为g,则下列说法中正确的是( )
A.,方向沿斜面向下
B.,方向沿斜面向上
C.,方向沿斜面向下
D.,方向沿斜面向上
6.如图1所示,竖直放置在水平面上的轻弹簧上放着质量为的物体A,物体A处于静止状态,若将一个质量为的物体B轻放在A上的一瞬间,如图2所示,取g为,B对A的压力大小为( )
A.
B.
C.
D.
7.如图甲所示,滑块以一定的初速度冲上一倾角的足够长的固定斜面,滑块上滑过程的图像如图乙,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则下列说法正确的是,,g取)( )
A.木块上滑过程中的加速度大小是
B.木块与斜面间的动摩擦因数
C.木块经2s返回出发点
D.木块回到出发点时的速度大小
8.如图所示甲,t=0时,质量为0.5kg的物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(经过B点前后速度大小不变),最后停在C点。每隔2s物体的瞬时速度记录在表乙中,重力加速度取g=10m/s2,则错误的是( )
t/s
0
2
4
6
v(m·s-1)
0
8
12
8
A.物体在斜面上加速运动的加速度为4m/s2
B.物体在B点时的速度为12m/s
C.4s末物体处于减速阶段
D.物块运动的总时间为10s
9.如图,有一水平传送带以v=2m/s的速度匀速转动,现将一物块(可视为质点)轻放在传送带A端,物块与传送带之间的动摩擦因数为0.2,已知传送带长度为LAB=10 m,则( )
A.物块离开传送带时的速度大小为1 m/s
B.物块在传送带上留下的划痕长为1 m
C.物块在传送带上运动的时间为4.5 s
D.物块在传送带上运动的时间为5 s
10.如图所示,假设缆车平行于某段坡度为山坡沿索道向上加速运动,保持车厢竖直上行,重物对车厢内水平地板的正压力为其重力mg(g为重力加速度)的1.15倍,已知重物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.30,,,那么这时重物对车厢地板的摩擦力大小为( )
A.0.4mg B.0.35mg C.0.25mg D.0.20mg
11.如图示,a、b、c为三个质量均为m的物块,物块a、b通过水平轻绳相连后放在水平面上,物块c放在b上,现用水平拉力F作用于a,使三个物块一起水平向右做匀速直线运动,各接触面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A.该水平拉力F与轻绳的弹力大小一定相等
B.物块c受到的摩擦力大可能小为μmg
C.水平拉力F的大小一定等于3μmg
D.物块b受到可能受到6个力作用
二、多项选择题
12.某物体以一定的初速度沿足够长的斜面从底端向上滑去,此后该物体的运动图象可能的是(图中x是位移、v是速度、t是时间)( )
A. B. C. D.
13.如图所示,小车运动时,看到摆球悬线与竖直方向成角并与小车保持相对静止,则下列说法中正确的是( )
A.小车可能向右加速运动,加速度为
B.小车可能向右减速运动,加速度为
C.小车可能向左加速运动,加速度为
D.小车可能向左减速运动,加速度为
14.如图甲所示,一质量为的物体在平行于斜面向下的拉力作用下沿粗糙的斜面向下做匀加速直线运动,斜面的倾角为,物体与斜面之间的动摩擦因数为,物体运动的加速度随拉力的变化图像如图乙所示,斜面足够长,则下列说法正确的是( )
A.物体的质量
B.动摩擦因数
C.撤去拉力后物体继续向下做匀减速运动
D.如果增大斜面的倾角图像的斜率将变大
15.如图所示,质量为8kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上,质量为的物体B用细线悬挂,A、B间相互接触但无压力,重力加速度g取。某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间( )
A.物体B的加速度大小为
B.物体A的加速度为零
C.物体B对物体的压力大小为
D.弹簧弹力大小为
16.如图甲,MN是倾角θ=37°传送带的两个端点,一个质量m=5kg的物块(可看作质点)﹐以4m/s的初速度自M点沿传送带向下运动。物块运动过程的v-t图像如图乙所示,取g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A.物块最终从N点离开传送带
B.物块与传送带间的动摩擦因数为0.6
C.物块在第6s时回到M点
D.传送带的速度v=2m/s,皮带顺时针方向转动
17.固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动,推力F与小环速度v随时间变化规律如图所示则以下说法不正确的是( )
A.小环的质量m可能等于1.0kg B.小环的质量m一定等于0.5kg
C.细杆与地面间的倾角可能等于 D.细杆与地面间的倾角一定等于
18.如图所示,一倾角为的传送带沿逆时针方向以4m/s的速度匀速转动,将一小物块轻轻放在传送带的顶端A点,经过2s后小物块到达底端B点。已知小物块和传送带之间的动摩擦因数为0.25,重力加速度g取,,。下列说法正确的是( )
A.在整个过程中,小物块一直做加速直线运动
B.在加速运动的过程中,小物块的加速度大小一直为
C.小物块到达B点时的速度大小为
D.AB间的长度为12m
19.如图甲所示,长木板固定在光滑水平面上,可视为质点的物体静止叠放在木板的最左端。从时刻起,用的水平恒力向右拉,经过,运动到的最右端,物体的图像如图乙所示。已知、的质量分别为、,、间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度。下列说法正确的是( )
A.木板的长度为 B.、间的动摩擦因数为0.2
C.若不固定,的加速度大小为
D.若不固定,运动到的最右端所用的时间为10s
20.如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,在传送带上某位置轻轻放置一小木块,小木块与传送带间动摩擦因数为μ,小木块速度随时间变化关系如图所示,若θ、g、v0、t0已知,则下列说法中正确的是( )
A.传送带一定逆时针转动
B.
C.传送带的速度大于v0
D.后一段时间内滑块加速度为
21.如图1所示,足够长质量的木板P静止在光滑的水平地面上,一个可视为质点的物块Q以初速度从左端滑上长木板P,P、Q的v-t图像如图2所示。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取,下列说法正确的是( )
A.物块Q的质量为
B.P、Q之间的动摩擦因数为0.4
C.长木板P的最小长度为3m
D.2s内Q相对地面运动的位移为4m
22.如图所示,倾角且上表面光滑的斜面体c置于水平地面上,滑块b置于斜面上,通过轻绳跨过光滑定滑轮与物体a连接,其中连接b的一段轻绳与斜面平行,连接a的一段轻绳竖直,a下端连接在竖直固定在地面的轻弹簧上,整个系统保持静止。已知a、b、c的质量均为,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.杆对滑轮的作用力大小为
B.地面对c的摩擦力为,方向水平向左
C.剪断轻绳的一瞬间,a的加速度大小为
D.若将弹簧撤去,a将会向下做匀加速运动,且轻绳上的拉力大小为
23.如图所示,一质量为m的物体P静置于某弹簧台秤的秤盘内(但不粘连),该弹簧台秤下端固定,上端秤盘水平,秤盘和弹簧质量均不计,弹簧的劲度系数为k。现给物体P施加一竖直向上的拉力F,使其由静止开始竖直向上做匀加速直线运动,整个运动过程中,拉力F的最大值为。弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.物体P做匀加速直线运动的加速度大小为
B.拉力F的最小值为
C.物体P从开始运动到离开秤盘的过程中,经过的位移大小为
D.物体P从开始运动到离开秤盘的过程中,经过的时间为
三、计算题
24.如图所示,截面为直角三角形的木块置于粗糙的水平地面上,其倾角,斜面长为7m。现木块上有一质量为的小滑块从斜面顶端由静止下滑,测得滑块在0.4s内速度增加了1.4m/s,已知在滑块滑行过程中木块处于静止状态,重力加速度g取,,,求:
(1)滑块与斜面间的动摩擦因数;(2)滑块滑到斜面底部时速度的大小。
25.如图所示,一位滑雪者从倾角θ=37°的斜坡上A处由静止开始自由下滑,经过4s滑至坡底B后进入水平雪道(B处有一光滑小圆弧与两雪道平滑连接),最终停在C处;已知滑雪板与斜坡雪地间的动摩擦因数,BC的长度为64m,(不计空气阻力,取,,),求:
(1)滑雪者在倾斜雪道上的加速度的大小;(2)滑雪者在倾斜雪道上的末速度大小v及位移大小;(3)滑雪板与水平雪地间的动摩擦因数。
26.如图所示,传送带与水平方向成30°角,顺时针匀速转动的速度大小v=8m/s,传送带长LAB=11.4m,水平面上有一块足够长的木板。质量为m=3kg的煤块(可视为质点,整个过程质量不变)以初速度v0=4m/s,自A端沿AB方向滑上传送带,在底端B滑上紧靠传送带上表面的静止木板,木板质量为M=1kg,不考虑煤块冲上木板时碰撞带来的机械能损失。已知煤块与传送带间的动摩擦因数为,煤块与木板间的动摩擦因数为μ2=0.3,木板与地面间的动摩擦因数为μ3=0.1,取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)煤块刚滑上传送带时的加速度是多大?(2)煤块从A运动到B点经历的时间t;(3)煤块停止运动时与B点的距离x。
答案
一、单项选择题
1.B 2.A 3.B 4.B 5.B 6.C 7.B 8.B 9.B 10.D 11.C
二、多项选择题
12.ABD 13.BC 14.BC 15.AC 16.CD 17.ACD 18.AC 19.BC
20.AD 21.BC 22.BCD 23.ABD
24.(1)0.3125;(2)
25.(1);(2)v=16m/s ;(3)
26.(1)10m/s2;(2)1.525s;(3)19m
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