内容正文:
牛顿第二定律拔高练习卷
一、单选题
1.如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图,运动员从最高点到入水前的运动过程记为Ⅰ,运动员入水后到最低点的运动过程记为Ⅱ,忽略空气阻力,则运动员( )
A.过程Ⅰ的速度变化量等于零
B.过程Ⅱ的速度变化量等于零
C.过程Ⅰ的速度变化量方向向下
D.过程Ⅱ的速度变化量方向向下
【答案】C
【详解】AC.根据题意可知,运动员从最高点到入水前的运动过程中,只受重力,由可知,过程Ⅰ的速度变化量不等于零,且速度变化量方向向下,故A错误,C正确;
BD.运动员入水后到最低点的运动过程中,做减速运动,加速度方向向上,由可知,过程Ⅱ的速度变化量不等于零,且速度变化量方向向上,故BD错误。
故选C。
2.如图所示,质量分别为M和m的小球A、B,用长度不同的轻质细绳悬挂于车厢顶部,且满足M>m,当小车沿水平方向向右匀加速运动时,两球所处的稳定状态可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】对小球受力分析,根据牛顿第二定律有
解得加速度
两小球加速度相同,所以细绳与竖直方向间的夹角相同,故选C。
3.2025年9月3日,我国举行纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式。多款新型装备亮相,我国自主研发的新一代隐身战斗机“歼-20S”亮相歼击机梯队。如图所示,该战机向左上方匀减速直线飞行时,它受到的作用力(除重力外)的合力方向可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由于战机向左上方做匀减速直线运动,则加速度方向与速度方向相反,即加速度方向斜向右下方,即竖直向下的重力与战机受到的作用力(除重力外)的合力斜向右下方,所以战机受到的作用力(除重力外)的合力方向可能指向右下方、水平向右、右上方。
故选D。
4.为了节约能源,某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时,扶梯运转得很慢,有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示,下列说法正确的是( )
A.匀速上行过程中乘客对电梯的压力小于乘客的重力
B.匀速上行时乘客与扶梯间没有摩擦力
C.乘客全过程始终受到摩擦力的作用
D.电梯加速上行时乘客对扶梯的摩擦力方向水平向右
【答案】B
【详解】D.乘客在慢慢加速的过程中,受重力、支持力和摩擦力,受力如图所示
乘客加速度与速度同方向,合力斜向右上方,因而乘客受到的摩擦力水平向右, 乘客对扶梯的摩擦力方向水平向左,故D错误;
BC.以乘客为研究对象,处于加速运动时,乘客受到静摩擦力、重力、支持力三个力的作用;匀速运动时只受到重力和支持力的作用,故B正确,C错误;
A.匀速上行过程中, 受到重力和支持力的作用,根据合外力为零,可知乘客对电梯的压力等于乘客的重力,故A错误。
故选B。
5.如图所示,倾角的固定光滑斜面上,质量分别为3m、2m、m的三个小球A、B、C,通过轻质细线或轻弹簧互相连接,悬挂于挡板上,处于静止状态,重力加速度为g。若将A、B间的细线剪断,则剪断瞬间A、B和C的加速度大小分别为( )
A.0.5g,0.75g,0.25g B.0.75g,0.5g,0
C.0.5g,0.75g,0 D.0,0.75g,0.25g
【答案】C
【详解】剪断细线前,对A、B、C整体分析得A上弹簧弹力
对C上弹簧弹力
剪断细线瞬间,由牛顿第二定律,对A得
解得
对B得
解得
C的受力不变,C的加速度为零。
故选C。
6.如图所示,某一弹簧测力计外壳的质量为,弹簧及与弹簧相连的挂钩质量忽略不计。将其放在光滑水平面上,现用两水平拉力、分别作用在与弹簧相连的挂钩和与外壳相连的提环上,关于弹簧测力计的示数,下列说法正确的是( )
A.只有时,示数才为 B.只有时,示数才为
C.不论关系如何,示数均为 D.不论关系如何,示数均为
【答案】C
【详解】弹簧测力计的示数本质是弹簧的弹力大小,本题中弹簧及相连挂钩质量不计,拉力直接作用在挂钩上,弹簧的弹力始终与平衡,因此弹簧测力计的示数等于。同时,对弹簧测力计整体(外壳质量为,弹簧质量不计)由牛顿第二定律可得,系统加速度
对外壳单独受力分析,外壳受到拉力和弹簧对它的弹力,由牛顿第二定律得
代入加速度表达式可解得
说明无论与的大小关系如何,弹簧弹力都等于,即测力计示数恒为。
故选C。
7.如图所示,轻质弹簧下端悬挂了一个质量为m的小球,将小球从弹簧原长位置由静止释放,则小球从最高点运动到最低点的过程中,下列说法不正确的是( )
A.小球加速度先减小后增大 B.小球的速度先增大后减小
C.弹簧弹力等于mg时,小球加速度为g D.弹簧的弹力逐渐增大
【答案】C
【详解】小球从弹簧原长位置由静止开始释放,刚开始重力大于弹力,加速度方向向下,做加速运动,速度增大,弹簧弹力增大,根据牛顿第二定律可得
由此可知,弹力增大,加速度减小,当弹力等于重力时,加速度为零,速度达到最大值,此后小球继续向下运动,弹力进一步增大,此时弹簧弹力大于重力,加速度方向向上,小球做减速运动,根据牛顿第二定律可得
由于弹力增大,则加速度增大,小球运动到最低点时弹力达到最大,速度为零,所以小球在运动过程中加速度先减小后增大,速度先增大后减小,弹簧弹力不断增大,弹簧弹力等于mg时,小球加速度为0。
故选C。
8.如图所示,轻质弹簧竖直放置,下端固定。木块从弹簧正上方H高度处由静止释放,以木块释放点为原点,取竖直向下为正方向,木块的位移为y,所受合外力为F,运动时间为t,忽略空气阻力,弹簧在弹性限度内,关于木块从释放到第一次回到原点的过程中,其图像或图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】AB.在木块下落高度的过程中,木块所受合外力为木块的重力,故合外力保持不变,即
当木块接触弹簧后,弹簧弹力向上,则木块的合力
到合力为零前,随着增大,合外力线性减小,物块加速下降;之后弹簧弹力大于木块的重力,物块减速下降,合外力为负值(方向向上),其大小随位移线性增大;到达最低点之后,木块反弹,合外力与位移的关系与下降过程相同。结合图像,在木块的位移超过后,合外力随位移线性变化,故A正确、B错误;
CD.木块从静止释放,初速度为0,自由下落阶段速度逐渐增大,图像的斜率应逐渐变大;接触弹簧后到最低点的过程,物块速度先增大后减小,到最低点时速度为0,故随着位移的增大,图像的斜率先增大后减小至0;同理,反弹的过程随着位移的不断减小,物块速度先增大后减小,图像关于木块到达最低点时刻具有左右对称性。图像大致如下图所示,故C、D错误。
故选A。
9.如图所示,质量为的小球在轻弹簧和轻绳悬挂下保持静止,轻绳与竖直方向夹角为,轻弹簧水平,此时绳子张力大小为,重力加速度取,下列说法正确的是( )
A.撤去弹簧的瞬间,设绳子张力大小为,则
B.撤去弹簧的瞬间,小球的加速度大小为
C.剪断绳子的瞬间,小球的加速度大小为
D.保持小球不动,向左上方缓慢移动弹簧悬挂点,弹簧弹力一直减小
【答案】A
【详解】A.小球初始静止,弹簧水平,竖直方向平衡有
整理得
撤去弹簧瞬间,小球速度仍为零,沿绳方向的加速度为零。沿绳方向由牛顿第二定律可得
所以,故A正确;
B.撤去弹簧后,重力沿绳方向的分量被绳张力抵消,切向方向由牛顿第二定律得
得,故B错误;
C.剪断绳子的瞬间,弹簧形变量来不及改变,弹簧弹力仍为初始值。由小球初始平衡的水平方向有
剪断绳子后绳张力消失,小球同时受到水平弹簧弹力和竖直重力,合力大小为
由牛顿第二定律得,故C错误;
D.保持小球不动,向左上方缓慢移动弹簧悬挂点C,则T1和弹簧弹力T0的合力不变,由图可知弹簧弹力T0先减小后变大,D错误。
故选A。
10.如图所示,一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶。在车厢底,一层油桶平整排列,相互紧贴并被牢牢固定,上一层只有一只桶C,自由地摆放在桶A、B之间。已知重力加速度为g,每个桶的质量都为m,当汽车与油桶一起以某一加速度a向左加速时,下列说法正确的是( )
A.A、B对C的合力方向竖直向上
B.时,A对C的支持力为0
C.a增大时,B对C的支持力变小
D.B对C支持力的大小可能大于
【答案】B
【详解】A.C向左加速运动,其合外力水平向左,则A、B对C的合力与重力的合力方向应水平向左,所以A、B对C的合力方向应斜向左上方,故A错误;
B.汽车以某一加速度向左加速时,对C进行受力分析,如图所示:
根据几何关系可知
当A对C的支持力为0时,竖直方向根据平衡关系有
水平方向根据牛顿第二定律有
联立解得,故B正确;
C.当A对C的支持力不为0时,竖直方向根据平衡关系有
水平方向根据牛顿第二定律有
联立解得,
由此可知a增大时,B对C的支持力变大,故C错误;
D.由C选项可知B对C支持力的大小为
所以B对C支持力的大小一定大于,不是可能大于,故D错误。
故选B。
二、多选题
11.如图所示,一辆汽车在沿水平面做直线运动,质量为m的小球用轻质细线悬挂于车厢顶部,细线与竖直方向成固定角度θ,且与车厢保持相对静止。质量为M的物块放在汽车底板上与汽车相对静止,重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A.汽车可能向右做减速运动
B.汽车可能向左做减速运动
C.物块可能受到汽车底板向左的摩擦力
D.物块受到汽车底板的摩擦力大小一定为Mgtanθ
【答案】BD
【详解】AB.以小球为研究对象。小球相对车厢静止,水平方向的运动由加速度描述。由牛顿第二定律,水平方向有
竖直方向平衡,有
联立得
方向水平向右。因此汽车向左运动时可做减速运动,向右运动时做加速运动,故A错误,B正确;
CD.以物块为研究对象。物块相对汽车静止,水平方向只受底板静摩擦力,且加速度水平向右,所以摩擦力方向向右,由牛顿第二定律,物块水平方向有
代入前述加速度结果得,故C错误,D正确。
故选BD。
12.如图所示,吊篮A、物体B、物体C的质量均为m,重力加速度为g,弹簧质量不计,B和C分别固定在弹簧两端,放在吊篮的水平底板上静止不动.将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间( )
A.吊篮A的加速度大小为g B.物体B的加速度大小为0
C.物体C的加速度大小为 D.C对A的压力为
【答案】BCD
【详解】剪断轻绳前,系统静止,对物体B受力分析,受重力和弹簧向上的支持力,由平衡条件可知,弹簧处于压缩状态。
A.剪断轻绳瞬间,绳子拉力消失,弹簧弹力不能突变,仍为
将A和C看作一个整体,整体受到总重力和弹簧向下的压力,由牛顿第二定律得
解得
即吊篮A的加速度大小为,故A错误;
B.对物体B,受重力和弹簧向上的支持力,合力为0,加速度为0,故B正确;
C.由A选项分析可知,物体C与A相对静止一起加速,加速度大小为,故C正确;
D.对物体C受力分析,受重力、弹簧向下的压力和A对C向上的支持力,由牛顿第二定律得
代入
解得
根据牛顿第三定律,C对A的压力大小为,故D正确。
故选BCD。
13.如图1所示,轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上。一质量为m可视为质点的小球,从离弹簧上端高为x0处由静止下落,接触弹簧后继续向下运动。若以小球开始下落的位置为坐标原点,沿竖直向下建立坐标轴Ox,作出小球的加速度a随小球位置坐标x的变化关系如图2所示,弹簧被压缩至最低点时小球所在位置坐标为x2,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.小球在x0处速度最大 B.小球在x1处速度最大
C.小球运动的最大加速度为 D.弹簧的劲度系数为
【答案】BC
【详解】AB.在x0≤x<x1过程中,加速度a方向向下且逐渐减小,小球仍在做加速运动,当a=0即x=x1时,速度达到最大,故A错误,B正确;
CD.在平衡位置x1处,有
解得弹簧劲度系数
弹簧压缩至最低点x2时弹力最大,其加速度最大,则,故C正确,D错误。
故选BC。
14.光滑圆柱体P与梯形容器abcd内壁各面均接触,bc为斜面,如图所示为横截面,系统静止时P对ab、ad均无压力。下列判断正确的是( )
A.若系统向左加速运动,对bc和cd的压力均增大
B.若系统向左加速运动,只对cd的压力增大
C.若系统向右加速运动,对bc的压力不变
D.若系统向右加速运动,对cd的压力增大
【答案】BC
【详解】AB.系统静止时P对、均无压力,设斜面倾角为,则,
若向左加速,对P受力分析有,
面的支持力不变,面的弹力变大,据牛顿第三定律知,P对面的压力不变,对面的压力增大,故A错误,B正确;
CD.若系统向右加速运动,当P只受到重力和面的支持力时,有,
代入数据得
当时,P对面和面均无弹力,此时有,
可知面的支持力不变,面的弹力变小;
当时,P对面和面均无弹力,此时有,
可知面的支持力不变,面弹力增大,故C正确,D错误。
故选BC。
15.如图所示,一个装满篮球的箱子以一定的初速度沿着固定斜面自由下滑。下滑过程中,篮球和箱子保持相对静止。已知图中的方向2为垂直斜面向上,方向3为竖直向上,方向5为沿斜面向上。正中间的篮球B受到周围其它篮球的作用力表示为F,关于作用力F的方向,下列说法正确的是( )
A.若箱子匀速下滑,则F的方向一定沿方向3
B.若箱子匀加速下滑,则F的方向可能沿方向1
C.若箱子匀减速下滑,则F的方向可能沿方向4
D.若箱子匀减速下滑,则F的方向可能沿方向5
【答案】AC
【详解】A.若箱子匀速下滑,篮球B处于平衡态,即F与重力平衡,则其他篮球对篮球B的作用力的方向一定沿方向3,故A正确;
B.若斜面光滑,则整体受重力和支持力两个力,加速度为,而篮球B与箱子加速度相同,根据力的合成的矢量三角形定则,则篮球B受力情况与整体受力情况相似,即F的方向沿方向2的方向;若斜面不光滑,整体依然匀加速下滑,则整体受重力、摩擦力和支持力三个力,篮球B受到的力F的方向向右偏离方向2,故B错误;
CD.若箱子匀减速下滑,篮球B所受合力沿斜面向上,则其他篮球对篮球B的作用力可能沿方向4,故C正确,D错误。
故选AC。
三、解答题
16.校园科技节上,某同学用如图所示装置演示力的相关实验。质量为的仿真小球模拟挂件,一端连接轻质细绳固定于顶部支架处,另一端用轻质细绳水平拴在竖直挡板上,装置保持静止。细绳与竖直方向的夹角,已知,,重力加速度为,求:
(1)细绳、的拉力、的大小;
(2)若突然剪断细绳,求剪断瞬间小球的加速度大小和细绳的拉力大小;
(3)若整个装置向右做匀加速直线运动,细线均处于伸直状态,求小球的加速度的最大值。
【答案】(1),
(2),
(3)
【详解】(1)小球静止,处于共点力平衡,竖直方向有
水平方向有
联立解得,
(2)剪断细绳,细绳的拉力立刻消失;细绳弹力瞬间发生突变,小球将以为圆心沿圆弧摆动。沿细绳半径方向,瞬时速度为0,向心力为0,沿细绳方向合力等于0。将重力沿细绳方向(径向)和垂直细绳方向(切向)分解:径向细绳的拉力大小为
切向由牛顿第二定律
解得剪断瞬间小球的加速度大小为
(3)小球向右做匀加速直线运动,合力水平向右。当加速度增大时,细绳的拉力减小;加速度达到最大值时,细绳的张力为
若加速度继续增大,细绳松弛,小球不再保持图示位置。则当时为临界状态:小球只受重力和细绳的拉力。小球的加速度水平向右,竖直方向有
水平方向有
解得小球的加速度的最大值为
17.如图所示,A、B两物块通过一轻质弹簧叠放在一起,初态静置在水平地面上。已知A的质量为m,B的质量为2m,弹簧的劲度系数为k,始终处于弹性限度内,重力加速度为g。现对A施加一竖直向上的恒定拉力F=2.5mg,求:
(1)初态弹簧的形变量;
(2)从开始到A的速度达到最大,A上升的高度;
(3)B离开地面时,A的加速度。
【答案】(1)
(2)
(3),方向竖直向下
【详解】(1)根据平衡条件
解得
(2)A在拉力的作用下向上做加速运动,当加速度为0时,A速度最大。
根据牛顿第二定律
解得
故从开始到A的速度达到最大,A上升的高度为
(3)B离开地面时,此时
对A研究可得
解得,方向竖直向下
18.如图所示,一倾角为37°的斜面固定在水平面上,斜面上有一个质量为的小滑块,不施加外力时,滑块刚好在斜面上静止。现对滑块施加水平向左的推力,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为,,求:
(1)滑块与斜面间的动摩擦因数;
(2)施加推力后滑块所受的摩擦力;
(3)仅改变推力的方向,求滑块沿斜面向上运动的最大加速度大小。
【答案】(1)0.75
(2)4N,沿斜面向下
(3)0.5m/s2
【详解】(1)滑块在斜面上恰好静止,则
解得μ=0.75
(2)对滑块施加水平向左的推力时,设滑块受沿斜面向下的静摩擦力,则
解得f=4N,即滑块受沿斜面向下的4N静摩擦力。
(3)设力F与斜面的夹角为θ,则滑块的加速度
可知当时,加速度最大,最大加速度为0.5m/s2。
19.如图所示,斜面倾角为,斜面与水平面平滑连接(通过点物体速度大小不变)。质量的物体静止于水平面上的点,点距点之间的距离,物体与水平面和斜面间的动摩擦因数,现使物体受到水平向右的恒力持续作用后,撤去该力,物体恰好运动到斜面最高点点处。(,,取)求:
(1)物体第一次到达点的速度;
(2)斜面的长度;
(3)物体最终停在何处;
【答案】(1),方向水平向右
(2)
(3)离点左侧处
【详解】(1)以物体为研究对象,在水平面上,根据牛顿第二定律,有
解得
由M点到B点,根据匀变速直线运动位移与速度的关系,得
解得
根据匀变速直线运动速度与时间的关系,得
得M点到B点的时间为
因为,所以在物体到达B点前,恒力F没有停止作用,物体第一次到达B点的速度为,方向水平向右;
(2)在斜面上,恒力作用时间为
由于
所以物体做匀速直线运动,有
撤力后,物体做匀减速直线运动,由牛顿第二定律,有
解得
物体运动到斜面最高点点速度为零,根据匀变速直线运动位移与速度的关系,得
得
间的距离为
(3)在点,由于
物体沿斜面向下做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律,有
解得
由到的过程,根据匀变速直线运动位移与速度的关系,得
解得
进入水平地面后,物体做匀减速直线运动,最终,由牛顿第二定律,有
解得
根据匀变速直线运动位移与速度的关系,得
解得
故物体最终停在离点左侧处。
20.一个放在水平地面上的物体,质量为5kg,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,在水平方向受到15N拉力后,由静止开始运动,求:
(1)分别画出物体在拉力作用下和撤去拉力后的受力示意图;
(2)物体运动的加速度大小;
(3)经过5s物体的位移大小;
(4)5s末撤去外力,物体还能运动多远?(g=10)
【答案】(1)见解析;(2);(3)12.5m;(4)6.25m
【详解】(1)物体在拉力作用下的受力示意图
撤去拉力后的受力示意图
(2)物体在拉力作用下,根据牛顿第二定律
解得
(3)经过5s物体的位移
(4)5s末撤去外力,此时速度
加速度大小
物体还能运动
答案第10页,共12页
2
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牛顿第二定律拔高练习卷
一、单选题
1.如图为跳水运动员从起跳到落水过程的示意图,运动员从最高点到入水前的运动过程记为Ⅰ,运动员入水后到最低点的运动过程记为Ⅱ,忽略空气阻力,则运动员( )
A.过程Ⅰ的速度变化量等于零
B.过程Ⅱ的速度变化量等于零
C.过程Ⅰ的速度变化量方向向下
D.过程Ⅱ的速度变化量方向向下
2.如图所示,质量分别为M和m的小球A、B,用长度不同的轻质细绳悬挂于车厢顶部,且满足M>m,当小车沿水平方向向右匀加速运动时,两球所处的稳定状态可能是( )
A. B. C. D.
3.2025年9月3日,我国举行纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式。多款新型装备亮相,我国自主研发的新一代隐身战斗机“歼-20S”亮相歼击机梯队。如图所示,该战机向左上方匀减速直线飞行时,它受到的作用力(除重力外)的合力方向可能为( )
A. B.
C. D.
4.为了节约能源,某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时,扶梯运转得很慢,有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示,下列说法正确的是( )
A.匀速上行过程中乘客对电梯的压力小于乘客的重力
B.匀速上行时乘客与扶梯间没有摩擦力
C.乘客全过程始终受到摩擦力的作用
D.电梯加速上行时乘客对扶梯的摩擦力方向水平向右
5.如图所示,倾角的固定光滑斜面上,质量分别为3m、2m、m的三个小球A、B、C,通过轻质细线或轻弹簧互相连接,悬挂于挡板上,处于静止状态,重力加速度为g。若将A、B间的细线剪断,则剪断瞬间A、B和C的加速度大小分别为( )
A.0.5g,0.75g,0.25g B.0.75g,0.5g,0
C.0.5g,0.75g,0 D.0,0.75g,0.25g
6.如图所示,某一弹簧测力计外壳的质量为,弹簧及与弹簧相连的挂钩质量忽略不计。将其放在光滑水平面上,现用两水平拉力、分别作用在与弹簧相连的挂钩和与外壳相连的提环上,关于弹簧测力计的示数,下列说法正确的是( )
A.只有时,示数才为 B.只有时,示数才为
C.不论关系如何,示数均为 D.不论关系如何,示数均为
7.如图所示,轻质弹簧下端悬挂了一个质量为m的小球,将小球从弹簧原长位置由静止释放,则小球从最高点运动到最低点的过程中,下列说法不正确的是( )
A.小球加速度先减小后增大 B.小球的速度先增大后减小
C.弹簧弹力等于mg时,小球加速度为g D.弹簧的弹力逐渐增大
8.如图所示,轻质弹簧竖直放置,下端固定。木块从弹簧正上方H高度处由静止释放,以木块释放点为原点,取竖直向下为正方向,木块的位移为y,所受合外力为F,运动时间为t,忽略空气阻力,弹簧在弹性限度内,关于木块从释放到第一次回到原点的过程中,其图像或图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
9.如图所示,质量为的小球在轻弹簧和轻绳悬挂下保持静止,轻绳与竖直方向夹角为,轻弹簧水平,此时绳子张力大小为,重力加速度取,下列说法正确的是( )
A.撤去弹簧的瞬间,设绳子张力大小为,则
B.撤去弹簧的瞬间,小球的加速度大小为
C.剪断绳子的瞬间,小球的加速度大小为
D.保持小球不动,向左上方缓慢移动弹簧悬挂点,弹簧弹力一直减小
10.如图所示,一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶。在车厢底,一层油桶平整排列,相互紧贴并被牢牢固定,上一层只有一只桶C,自由地摆放在桶A、B之间。已知重力加速度为g,每个桶的质量都为m,当汽车与油桶一起以某一加速度a向左加速时,下列说法正确的是( )
A.A、B对C的合力方向竖直向上
B.时,A对C的支持力为0
C.a增大时,B对C的支持力变小
D.B对C支持力的大小可能大于
二、多选题
11.如图所示,一辆汽车在沿水平面做直线运动,质量为m的小球用轻质细线悬挂于车厢顶部,细线与竖直方向成固定角度θ,且与车厢保持相对静止。质量为M的物块放在汽车底板上与汽车相对静止,重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A.汽车可能向右做减速运动
B.汽车可能向左做减速运动
C.物块可能受到汽车底板向左的摩擦力
D.物块受到汽车底板的摩擦力大小一定为Mgtanθ
12.如图所示,吊篮A、物体B、物体C的质量均为m,重力加速度为g,弹簧质量不计,B和C分别固定在弹簧两端,放在吊篮的水平底板上静止不动.将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间( )
A.吊篮A的加速度大小为g B.物体B的加速度大小为0
C.物体C的加速度大小为 D.C对A的压力为
13.如图1所示,轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上。一质量为m可视为质点的小球,从离弹簧上端高为x0处由静止下落,接触弹簧后继续向下运动。若以小球开始下落的位置为坐标原点,沿竖直向下建立坐标轴Ox,作出小球的加速度a随小球位置坐标x的变化关系如图2所示,弹簧被压缩至最低点时小球所在位置坐标为x2,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.小球在x0处速度最大 B.小球在x1处速度最大
C.小球运动的最大加速度为 D.弹簧的劲度系数为
14.光滑圆柱体P与梯形容器abcd内壁各面均接触,bc为斜面,如图所示为横截面,系统静止时P对ab、ad均无压力。下列判断正确的是( )
A.若系统向左加速运动,对bc和cd的压力均增大
B.若系统向左加速运动,只对cd的压力增大
C.若系统向右加速运动,对bc的压力不变
D.若系统向右加速运动,对cd的压力增大
15.如图所示,一个装满篮球的箱子以一定的初速度沿着固定斜面自由下滑。下滑过程中,篮球和箱子保持相对静止。已知图中的方向2为垂直斜面向上,方向3为竖直向上,方向5为沿斜面向上。正中间的篮球B受到周围其它篮球的作用力表示为F,关于作用力F的方向,下列说法正确的是( )
A.若箱子匀速下滑,则F的方向一定沿方向3
B.若箱子匀加速下滑,则F的方向可能沿方向1
C.若箱子匀减速下滑,则F的方向可能沿方向4
D.若箱子匀减速下滑,则F的方向可能沿方向5
三、解答题
16.校园科技节上,某同学用如图所示装置演示力的相关实验。质量为的仿真小球模拟挂件,一端连接轻质细绳固定于顶部支架处,另一端用轻质细绳水平拴在竖直挡板上,装置保持静止。细绳与竖直方向的夹角,已知,,重力加速度为,求:
(1)细绳、的拉力、的大小;
(2)若突然剪断细绳,求剪断瞬间小球的加速度大小和细绳的拉力大小;
(3)若整个装置向右做匀加速直线运动,细线均处于伸直状态,求小球的加速度的最大值。
17.如图所示,A、B两物块通过一轻质弹簧叠放在一起,初态静置在水平地面上。已知A的质量为m,B的质量为2m,弹簧的劲度系数为k,始终处于弹性限度内,重力加速度为g。现对A施加一竖直向上的恒定拉力F=2.5mg,求:
(1)初态弹簧的形变量;
(2)从开始到A的速度达到最大,A上升的高度;
(3)B离开地面时,A的加速度。
18.如图所示,一倾角为37°的斜面固定在水平面上,斜面上有一个质量为的小滑块,不施加外力时,滑块刚好在斜面上静止。现对滑块施加水平向左的推力,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为,,求:
(1)滑块与斜面间的动摩擦因数;
(2)施加推力后滑块所受的摩擦力;
(3)仅改变推力的方向,求滑块沿斜面向上运动的最大加速度大小。
19.如图所示,斜面倾角为,斜面与水平面平滑连接(通过点物体速度大小不变)。质量的物体静止于水平面上的点,点距点之间的距离,物体与水平面和斜面间的动摩擦因数,现使物体受到水平向右的恒力持续作用后,撤去该力,物体恰好运动到斜面最高点点处。(,,取)求:
(1)物体第一次到达点的速度;
(2)斜面的长度;
(3)物体最终停在何处;
20.一个放在水平地面上的物体,质量为5kg,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,在水平方向受到15N拉力后,由静止开始运动,求:
(1)分别画出物体在拉力作用下和撤去拉力后的受力示意图;
(2)物体运动的加速度大小;
(3)经过5s物体的位移大小;
(4)5s末撤去外力,物体还能运动多远?(g=10)
答案第10页,共12页
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