内容正文:
9.BD[令游客所在位置的支持力N的方向与竖
直方向夹角为日,用外力F拉动游客使游客缓慢
的向边缘移动过程,逐渐增大,根据平衡条件
有F=mgsin0,N=ngcos0,
由于0逐渐增大,可知,拉力F一直增大,冰坑
对游客的支持力一直减小。故选BD。]
10.AD[以纱布与豆渣为分析对象,根据受力平
衡可得4Fcos=mg,可得此时每根细绳受到
的拉力大小为F=0故A正确,B错误:
豆浆流出过程中整体的质量减少,根据F=
4c030,可知细绳受到的拉力变小,故C错误:
mg
豆浆流出过程中根据整体质量的变化可以判
断,豆浆和豆渣整体的重心先向下移,当豆浆
流出到一定程度后,豆浆和豆渣整体的重心又
会上移,故D正确。]
11.解析:(1)根据图(a)可知悬挂的钩码质量分别
为200g和300g时,橡皮筋底端位置间的距
离为1.90cm;
(2)根据图像可知钩码每增加相同的质量橡皮
筋增加相同的长度,故在所测范围内橡皮筋长
度的增加量与所挂钩码的质量的增加量成
正比。
设橡皮筋原长为L。,劲度系数为k,根据胡克
定律F=kx;其中F=mg,x为橡皮筋长度的
增加量。
设悬挂质量为m1、m2的钩码时,橡皮筋长度的
增加量分别为2x1、22,则mh1g=kx1,m2g=kx2
两式相减得(m2一m1)g=k(x2一x1)
取m1=200g=0.2kg,m2=300g=0.3kg,
△x=x2-2x1=1.9cm=1.9X102m
根据(m2一m1)g=k(x2一21),可得k=
(m2-m1)g=(0.3-0.2)X9.8N/m≈
x2一x1
1.9×10-2
52N/m
(3)根据图(b)可知F=1.00N;设橡皮筋与竖
直方向夹角为日,对橡皮筋下端点进行受力分
析有an=后从图中可知an突号结合
mg
F=1.0N
可得m≈0.31kg,所以取m=300g。
答案:(1)1.90(2)质量的增加量52
(3)1.00300
12.解析:(1)结点C受力
如图
对C点,由平衡条件可知
A
a
7777
FA-Fpcos a=kxcos a
=(300×0.05)N×c0s37
B
=12N
对A,由平衡条件可知物块A受到的摩擦力大
小fA=FA=12N
6
(2)对C点,由平衡条件可知F.=Fpsin a=
9N
对B,由平衡态可知FB=GB=9N
答案:(1)12N(2)9N
13.解析:(1)对右侧滑轮和重物B,根据平衡条件
有2 Tcos B-=mg
对物体A,有gsin a=T+Mgcos a
联立解得4=B】
3
(2)重物B的质量较大时,对右侧滑轮和重物
B,根据平衡条件有2 T'cos B-=m'g
对物体A,有Mgsin a十uMgcos a=T
联立解得m'=(10√5-5)kg
重物B的质量较小时,对右侧滑轮和重物B,
根据平衡条件有2 T"cos B-=mg
对物体A,有Mgsin a=T"+uMgcos a
联立解得m"=5kg
所以要使物体A始终相对斜面静止,物体B的
质量范围为5kg≤m≤(10√3-5)kg。
答案:(1)5-1
3
(2)5kg≤m≤(10V5-5)kg
特训3
1.B[当卡车有加速度时,油桶除了受支持力外
还会受静摩擦力,此时油桶与卡车之间的相互
作用力有两对,故A错误;卡车匀加速行驶时,
根据牛顿第二定律有f=ma,可得油桶所受静
摩擦力保持不变,故B正确;油桶的质量越大,
油桶与卡车车厢之间的动摩擦力越大,会使得
最大静摩擦力越大,而实际静摩擦力由f=ma
决定,故C、D错误。]
2.B[设木板与地面间的倾角为0,则有sin0=
2=0.6,0s9=21.2=0.8
2
2
根据牛顿第二定律可得mgsin0一umgcos0=
ma,解得加速度大小为a=4m/s
1
根据运动学公式可得L=2t,解得所用时间
X2s=1s,故选B.]
为入4
3.D[对零件受力分析,受重力和绳子的拉力,由
于零件沿水平方向做直线运动,可知合外力沿
水平方向,提供水平方向的加速度,零件水平向
左做匀加速直线运动,速度逐渐变大,故A错
误,D正确;根据牛顿第二定律,有mgtan0=
ma,解得a=gtan0,故C错误;惯性的大小只与
质量有关,零件的质量不变,所以零件的惯性不
变,故B错误。]
4.C[某同学超重时,加速度竖直向上,此时该同
学对压力传感器的示数大于其重力,结合图像
可知超重出现在t2和t:时刻。故选C。]
5.A[根据题意可知,释放后瞬间,物块相对木箱
向左滑动,有向右的摩擦力,则有mg=ma,解
得a=g,故选A,]
6.B[根据牛顿第二定律,对m1则m1g一T1=
m1a,对m2有T1-m2g=m2a
联立解得T,=2m8,可知弹簧测力计示数T
m1+m2
=2T,=4m"s,因m,十m,>2√mm
m1十m2
可得T=4mms<(m,+m2)g,T=4mms<
m1十m2
m1十m22
2g√m1m2,故选B。]
7.D[快件加速时,滑动摩擦力方向与运动方向
相同,匀速后,与传送带之间无相对运动趋势,
不受摩擦力作用,故A、B错误;快件与传送带
相对运动时,由牛顿第二定律可得加速度大小
为a=”ms=g=2m/s2,快件由静止开始加速
m
至速率为0的过程所用时间为t=”=0.5s,与
a
传送节的相对位移为△x=一受=0.25m,故
L-
C错误;快件匀速运动的时间为t=
-=5s,
则快件由A到B的时间为t=t十t′=5.5s,故
D正确。]
8.ABD[若货车在斜坡上匀速运动,则小球做匀
速直线运动,受到的合外力为0,小球竖直方向
上重力和绳子拉力的大小相等,细线在竖直方
向上,根据几何关系可知α=3,故A正确;若货
车在斜坡上匀减速运动,则小球有沿斜面向上
的加速度,则细线应该向右偏,则有α>B,故B
正确;当时α=0°,对小球受力分析,沿斜面方向
上ma=mgsin B,解得a=gsin B,故D正确,C
错误。]
9.AD[当F=0时,地面对物块的支持力F、=
F。,此时物块静止在水平地面上,支持力等于重
力,即mg=F,所以物块的质量m=,A正
g
确;当物块刚好离地时,F=√2F。,此时Fsin0=
mg=F。,Fcos0为水平方向的分力。代入数据
可得sin0=F,=2
√2F。2'
所以0=45°,B错误;物块刚要运动时,摩擦力达
到最大静摩擦力,此时Fcos=f,
代入数据得f,C错误;当物块滑动时,摩
擦力f=uFN,水平方向受力Fcos=f
竖直方向FN=F。一Fsin0,代入数据得u=
0.5,D正确。]
·68
10.BC[对两物体,根据牛顿第二定律有mBg=
nBaB umBg=mAaA,加速度为aA=
2%
to
、QB=
u-202
t。
二,解得m=m4三2g元,故小
错误,C正确;当t=t。时,物块B恰好到达木
板A的右端,根据图像面积可知,木板A的长
度为L=×6=受,故B正确:若只将物
块B的初速度大小变为受,则共速时清足受
af=a,t,解得1=台则最终物块B与木板
A右端的距离为4=L-×分·受
3,故D错误。]
8
11.解析:(1)平衡摩擦时,有mngsin0=mg cos0,
最终物体的质量约去,所以平衡摩擦力与重物
质量无关,所以每次在小车上加减砝码时,不
需要重新平衡摩擦力,故A项错误;实验时用
打点计时器,应先接通电源,后释放小车,故B
项错误;平衡摩擦力后且线与板面平行的情况
下,对小车有F=m2a,对钩码有m1g一F=
ma,解得F=mg,由上述分析可知当m,《
1大,
m2时,F=m1g,此时才可将钩码所受的重力
作为小车受到的合力,故C项错误;在用图像
探究加速度与质量的关系时,外力一定时对小
车有F=m,a,所以应该选择a一
图像更直
m.
观,故D项正确。
(2)由于未平衡摩擦力,故当拉力不大于最大
静摩擦力时仍处于静止状态,加速度为零,即口
一F图线的横轴截距大于0,故应是丙图线。
此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的
主要原因是钩码的总质量太大,不再满足m]
《m2的条件,加速度a与钩码重力不再满足
线性关系,故AB段不再是直线。故选C。
(3)实验中打出的纸带如题图所示。相邻计数
,点间的时间是0.1s,由此可以算出小车运动
的加速度是4=②.62,124)X10m/s=
3×0.12
0.46m/s2
答案:(1)D(2)丙C(3)0.46
12.解析:(1)根据图乙可知,减速阶段加速度的大
小a,=A=7.2
△t24.6=m/s2=2m/s
对物体进行分析,根据牛顿第二定律有umg
-ma2
解得u=0.2
(2)根据图乙可知,加速阶段加速度的大小a1
--华m/=.2m
△t1
对物体进行分析,根据牛顿第二定律有Fc0s37°
-uN-ma,Fsin 37+N-mg
解得F=5N
(3)v-t图像与时间轴所围几何图形的面积表
示位移,则有x=7.2X4.6
m=16.56m
2
答案:(1)2m/s2,0.2(2)7.2m/s2,5N
(3)16.56m
13.解析:(1)由题可知,木块与木板间的滑动摩擦
力f1=1mg=1N
木块在木板上时木板与地面间的滑动摩擦力
大小为f2=2(m+M)g=25N
对木块与木板分析,根据平衡条件有F=f2=
25N
即拉力F为25N才能拉动木板。
(2)当木块相对于木板恰好滑动时,根据牛顿
第二定律,对木块有f1=ma1
对木板有F,一f1一f2=Ma,
联立解得a1=1m/s2,F。=30N
因所给拉力F=36N>F。=30N,故A、B之
间会发生相对滑动
对木板,根据牛顿第二定律有F一f1一f2
=Ma2
解得a2=2.5m/s2
木块与木板都做初速度为零的匀加速直线运
动,则设经时间t木块离开木板
则有x名ai-司af
解得t=4
5
答案:1)25N(2)4巨s
5
特训4
1.C[标枪出手后做斜抛运动,水平方向做匀速
直线运动,竖直方向做竖直上抛运动,故标枪升
到最高点时竖直方向速度为零,但水平方向速
度不为零,故最高,点时速度不为零,故A错误;
忽略空气阻力,标枪出手后只受重力,加速度为
重力加速度不变,故B错误;标枪出手后只受重
力,标枪的加速度恒定,根据△v=g△t,在相同
时间内速度变化量相同,故C正确;标枪的运动
是加速度不变的曲线运动,是匀变速运动,故D
错误。]
2.C[因P、Q同轴转动,则P的转动周期等于Q
的转动周期,B错误;根据v=ωr可知P的线速
度小于Q的线速度,A错误;P、Q的加速度方
·6
向在时刻变化,C正确;根据f=mwr,因两物
体质量关系不确定,可知不能比较摩擦力大小
关系,D错误。]
3.B[由万有引力定律F=G,因e的轨道半
径最大,所以引力最小,故A错误。由GMm=
m(),解得T=2玩孤因e的轨道半径最
r
大,所以T值最大,故B正确。由GMm=m
解得一
G,因c的轨道半径最大,所以运行
速度最小,故C错误。由GMm=ma,解得a
r2
「因为©的轨道半径最大,所以加速度最小
故D错误。]
4.C[根据题意可知,乒乓球落在球拍上的Q点
时其速度方向与竖直方向的夹角为45°,乒乓球
从P,点到Q点的运动为平抛运动,加速度为重
力加速度,故速度变化量方向竖直向下,大小为
△u=8=,=c0s46=8×号m/s=42m/.
故选C。]
5.B[根据题意,物块做匀速圆周运动,合外力提
供向心力,大小不变方向变化,故向心力在变,
加速度在变,故A、D错误;物块的速度方向始
终沿着轨迹的切线方向,即速度方向在不断变
化,大小不变,故B正确;根据线速度公式可得
物块线速度大小v=rw。,故C错误。]
6.A[根据开普勒第二定律,鹊桥二号与月心的
连线相同时间扫过的面积相同,在近月点的速
度大于在远月,点时的速度,即1>2,故A正
确:根据万有引力公式F=GMm=ma,可知引
2
力和加速度大小与距月心距离的二次方成反
比,故F1>F2,a1>a2,故B、C错误;鹊桥二号
绕月做椭圆运动,根据对称性知t=0.5T,故D
错误。]
7.D[设足球的初速度大小为。,在空中运动的
时间为t,则有x=,cos45°·t,2u,sin45°=gt,
联立解得,=0m/s,1=,故A,B错误。
D正确;足球从O点运动到最高点的时间为总
时间的一半,即,故C错误.物理
特训3
运动和力的关系
(时间:45分钟
满分:60分〉
,单选题:本题7小题,每小题3分,共21分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.如图所示,一辆运输油桶的卡车行驶在水平路面上,行驶过程中油桶始终相对卡车车厢
静止,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,不计空气阻力,下列说法正确的是
整
A.油桶与卡车之间的相互作用力只有一对
B.卡车匀加速行驶时,油桶受到的摩擦力保持不变
C.油桶与卡车车厢之间的动摩擦因数越大,油桶所受摩擦力越大
州
D.油桶的质量越大,油桶所受摩擦力越大
2.工人师傅为方便卸货,在距水平地面高度为1.2m的车厢底部用有效长度为2m的木板
与地面之间搭建了一个斜面,已知物块与木板间的动摩擦因数为=0.25,重力加速度取
g=10/s2,物块可看作质点,则物块从静止开始沿木板运动到底部的过程中,所用时
h
间为
()
和
A.0.5s
B.1.0s
C.√2s
D.2.0s
3.野外高空作业时,使用无人机给工人运送零件。如图,某次运送过程中
左
1
的一段时间内,无人机向左水平飞行,零件用轻绳悬挂于无人机下方,
阳
并相对于无人机静止,轻绳与竖直方向成0角。忽略零件所受空气阻
数
力,重力加速度为g,则在该段时间内
()
零件白
A.零件所受合外力为零
B.零件的惯性逐渐变大
C.零件的加速度大小为gsin0
D.零件的速度逐渐变大
4.某同学站在压力传感器上,先下蹲后站起过程中压力传感器的示数F随时间t的变化情
况如图所示。则图中对应为超重状态的时刻是
A.t1和t
B.t2和t3
C.t2和t4
D.t4和t5
·9·
5.如图所示,弹簧一端固定,另一端与光滑水平面上质量为M的木箱相连,箱内放置一质量
为的物块,物块与木箱之间的动摩擦因数为4。压缩弹簧并由静止释放木箱,释放后
物块在木箱上有滑动,重力加速度大小为g,则释放后瞬间,物块的加速度大小为()
A.ug
B.amg
M
C.Mg
D.LMg
m+M
6.如图所示,弹簧测力计上端固定,下方悬挂质量不计的光滑动滑轮,两个质量分
别为m1和2的两个物块用跨过滑轮的轻绳连接,轻绳足够长,物体始终没有
落地。已知m1大于m2,不计空气阻力,重力加速度为g,关于弹簧测力计示数
王手王
T说法正确的是
(
A.T=(m+m2)g
B.T<(m+m2)g
C.T=(m1-m2)g
D.T>2g/m mz
m
7.某快递公司为了提高效率,使用电动传输机输送快件,如图所示,水平传送带AB长度L
=5.25m,始终保持恒定速度v=1m/s运行,在传送带上A处轻轻放置一快件(可视为
质点),快件与传送带之间的动摩擦因数以=0.2,快件由静止开始加速,与传送带共速后
做匀速运动到达B处,忽略空气阻力,重力加速度取g=10m/s2,下列说法正确的是
()
B
A.快件所受摩擦力的方向与其运动方向始终相反
B.快件先受滑动摩擦力作用,后受静摩擦力作用
C.快件与传送带的相对位移为0.5m
D.快件由A到B的时间为5.5s
二、多选题:本题3小题,每小题4分,共12分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符
合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得零分。
8.如图所示,一辆运输集装箱的卡车在倾角为3的斜面上运动,箱子的顶
部用细线挂了一个小球,某个时刻悬挂小球的细线与虚线的夹角为α
(虚线垂直于车厢底面),小球与卡车相对静止。重力加速度为g,关于
汽车的运动,下列说法正确的是
A.若卡车匀速开下斜坡,则α=B
B.若卡车匀减速开下斜坡,则α>β
C.当a=0°时,则卡车的加速度大小a=0
D.当a=0时,则卡车的加速度大小a=gsin3
9.如图甲所示,一物块放置在粗糙的水平地面上,现对物块施加一斜向右上方的拉力F,拉
力F的方向与水平方向的夹角恒为(未知),缓慢增大拉力F,当物块刚好离地时,拉力
F不再改变,地面对物块的支持力F、与拉力F的关系图像如图乙所示,地面对物块的摩
擦力f与拉力F的关系图像如图丙所示,图乙、丙中F。为已知条件,最大静摩擦力等于
滑动摩擦力,重力加速度大小为g。下列说法正确的是
()
个FN
<0
7777777777777777777777777
甲
乙
丙
·10·
A.物块的质量为
B.0的值为30°
g
、C,物块刚要运动时所受的摩擦力大小为。
D.物块与地面间的动摩擦因数为0.5
10.如图1所示,质量为m的木板A静置于光滑水平地面上,t=0时刻物块B(可视为质点)
以水平向右的初速度。从木板A的左端滑入,此后两者的速度随时间变化的图像如图
2所示。当t=t。时,物块B恰好到达木板A的右端。已知重力加速度为g,下列说法正
确的是
()
4vl/(m·s')
B
B
77777777777777777777777777
to
t/s
图1
图2
A.物块B的质量为2m
B,木板A的长度为
2
C.物块B与木板A间的动摩擦因数为
2gto
D.若只将物块B的初速度大小变为g,则最终物块B与木板A右端的距离为。
三、实验题:本题1小题,共8分
11.如图1所示为“探究加速度与力、质量的关系”实验装置。实验通过数字化信息系统获
得了小车加速度a与钩码的质量m1及小车和砝码的质量,对应关系图,重力加速度
为g
B
a
A
B
发射器
接收器
A
砝码
甲
回⊙小车
乙
单位:cm
轨道
丙
钩码
0
24
卡262
图1
图2
图3
(1)下列说法正确的是
(填正确选项前字母);
A.每次在小车上加减砝码时,应重新平衡摩擦力
B.实验时若用打点计时器应先释放小车后接通电源
C.本实验m2应远小于m
D.在用图像探究加速度与质量关系时,应作α-工图像
(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得F=m1g,作出a一F图
像,他可能作出图2中
(选填“甲”、“乙”、“丙”)图线。此图线的AB段明显偏离
直线,造成此误差的主要原因是
(填正确选项前字母);
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大
(3)实验中打出的纸带如图3所示,相邻计数点间的时间是0.1s,由此可以算出小车运
动的加速度是
m/s2。(计算结果保留2位有效数字)
·11·
四、解答题:本题2小题,共19分,写出必要的文字说明和重要的演算步骤,有数字计算的
要注明单位,只写最后结果的不得分。
12.(8分)如图甲所示,质量为0.5kg的物体受到与水平方向成37°的恒定拉力F的作用从
静止开始做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的一t图像如图乙所示,已知重力加
速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
个vlm·s
8
7.2
6
37
2
m
0
2344.65
甲
之
(1)减速阶段加速度的大小以及物体与水平面间的动摩擦因数;
(2)加速阶段加速度的大小以及拉力F的大小;
(3)全程的位移。
13.(11分)如图所示,一块质量为M=4kg、长为L=1.2m的匀质木板B静止在足够长的
水平地面上,在距木板的右端x处静止摆放着质量为m=1kg的小木块A(不计小木块
的尺寸,A可视为质点),木板和小木块之间的动摩擦因数为4=0.1,木板与地面之间
的动摩擦因数为2=0.5,在t=0时刻,在木板左端施加一水平向左的恒定拉力F;已知
最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10/s2,则:
左
E B
右
烯
i777
(1)拉力F为多大才能拉动木板?
(2)若拉力F=36N,x=0.96m,在F拉动木板的过程中,经多长时间木块离开木板。
·12·