内容正文:
限时训练一
一、单选题
1.如图所示,一无动力飞行爱好者在某次翼装飞行过程中,在同一竖直平面内从A到B滑出了一段曲线轨迹,该过程中下列说法正确的是( )
A.爱好者在某点所受合外力方向不可能沿轨迹的切线方向
B.爱好者的速度可能保持不变
C.爱好者的速度方向与加速度方向始终相互垂直
D.若爱好者在某点所受合外力方向与速度方向成锐角,爱好者的速度将减小
2.如图所示,光滑细圆环固定在竖直平面内,O为其圆心、P为其最高点。轻弹簧a一端定在P点,另一端与套在环上的质量为m的小球甲相连,轻弹簧b一端连接甲,另一端与套在环上的质量也为m的小球乙连接,系统处于静止状态时,两弹簧长度均与圆环半径相等。则a、b两弹簧对甲拉力大小之比为( )
A. B. C.2:1 D.1:1
3.如图甲所示,一物块置于水平地面上。现用一个与竖直方向成θ角的力F拉物块,现使力F沿顺时针转动,并保持物块沿水平方向做匀速直线运动, 得到拉力F与θ变化关系图线如右图乙所示,根据图中信息可知物块与地面之间的动摩擦因数为( )
A. B. C. D.
4.如图所示,一个倾角为37°的斜面固定在水平面上,在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0=3 m/s水平抛出,经过一段时间后,小球垂直斜面打在P点处(小球可视为质点,不计空气阻力,取重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),则( )
A.小球击中斜面时的速度大小为4 m/s
B.小球击中斜面时的速度大小为5 m/s
C.小球做平抛运动的水平位移是1.6 m
D.小球做平抛运动的竖直位移是1 m
5.如图某同学自制了一个简易动滑轮演示仪器,柔软的轻质细绳左端固定在竖直圆环上点,右端可在竖直圆环上自由移动,右端的位置比左端略高,均高于圆心且位于竖直直径的两侧,位置低于圆心。动滑轮下面悬挂了质量为的物块,不计动滑轮的摩擦,下列说法正确的是( )
A.若如图所示时绳OA上的弹力大小为
B.若绳右端缓慢下移到的过程中,绳OA上的力大于绳OB上的力
C.若绳右端缓慢左移至和左端位置A重合,则绳上张力先增大后减小
D.若保持右端在位置不变,绕过圆心且垂直于圆面的轴顺时针缓慢转动圆环,直到点运动至最高点的过程中,当左右两端等高时绳上张力最大
6.如图所示,力拉着质量为的物体沿倾角为的斜面向上匀速运动。物体与斜面之间的动摩擦因数,重力加速度为。下列说法中正确的是( )
A.若水平向右,则
B.若沿斜面向上,则
C.的最小值为
D.力与斜面成角斜向上时,最小
7.如图所示,A、B两小球相距1.5m,距地面高度均为1m,现将它们分别以,沿其连线同时相向水平抛出,不计空气阻力,则两球相碰点距地面高度是(取)
A.0.35m B.0.45m
C.0.55m D.0.65m
8.如图所示,在倾角为30°的光滑固定斜面上有质量均为的两个小球A、B,两球用劲度系数的轻质弹簧相连接。现对B施加一水平向左的推力F,使A、B均静止在斜面上。已知弹簧的原长为10cm,重力加速度,则推力F的大小和此时弹簧的长度分别为( )
A.和11cm B.和11cm
C.和12cm D.20N和12cm
9.一物体做直线运动,其位移﹣时间图像如图所示,设向右为正方向,则在前4s内( )
A.物体先向左运动,2s后开始向右运动
B.物体始终向右做匀速直线运动
C.在t=2s时,物体距出发点最远
D.前2s物体位于出发点的左方,后2s位于出发点的右方
10.如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当汽车匀速向左运动时,物体M的受力和运动情况是( )
A.绳的拉力等于M的重力
B.绳的拉力大于M的重力
C.物体M向上做匀速运动
D.物体M向上做匀加速运动
11.如图所示,倾角为的长方形斜面的宽为L、长为。c点放有一个质量为m的物块,某同学给物块一个平行于斜面的推力F(方向、大小均未知),将物块沿着方向匀速运动推到a。已知物块与斜面间的动摩擦因数为,重力加速度为g。则( )
A.推力大小为 B.推力大小为
C.推力的方向与成角 D.推力的方向与成角
二、多选题
12.甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.时两物体的速度都为零
B.时刻乙车从后面追上甲车
C.时刻两车速度相等
D.时间内,两车的平均速度相等
13.如图所示,穿过小动滑轮的轻绳两端分别固定在a、b两点,质量为m的小物块通过轻绳拴接在小动滑轮的轴上。现给小物块施加一个水平向右的拉力F,系统静止时,滑轮到固定点a、b的两部分轻绳与水平方向的夹角分别为30°和60°,滑轮质量、大小以及摩擦忽略不计,重力加速度为g。下列判断正确的是( )
A.小物块与滑轮间的轻绳与竖直方向夹角为37°
B.作用在小物块上的水平拉力大小为mg
C.跨过滑轮的轻绳中的张力大小为
D.跨过滑轮的轻绳中的张力大小为
14.如图所示,A、B两物块静止在水平面上,用不可伸长的细线连接。细线刚好水平伸直,用光滑挂钩钩住细线的中点,用向上的拉力F拉挂钩,两物块与水平面间的动摩擦因数相等,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A的质量大于B的质量,不计挂钩的重力,则在F缓慢增大的过程中( )
A.B先滑动,A后滑动 B.B先滑动,A始终不动
C.B滑动后,细线上的张力越来越小 D.B滑动后,拉力F越来越大
15.质量为m的物体以速度v0在足够大的光滑水平面上运动,从零时刻起,对该物体施加一水平恒力F,在t时刻,物体的速度减小到最小值,此后速度又不断增大。则下列说法正确的是( )
A.水平恒力F大小为
B.在t=0时刻,水平恒力与初速度间的夹角为127°
C.在2t时刻,物体速度大小为
D.若零时刻起,水平恒力方向不变,大小变为2F,则在t时刻,物体的速度大小仍为v0
16.如图甲所示,用粘性材料粘在一起的A、B两物块静止于光滑水平面上,两物块的质量分别为kg、kg,当A、B之间产生拉力且大于0.6N时,A、B将会立刻分离不再有相互作用。从t=0时刻开始对物块A施加一水平推力F1,同时对物块B施加同一方向的水平拉力F2,使A、B从静止开始运动,运动过程中F1、F2方向保持不变,F1、F2的大小随时间变化的规律如图乙所示的直线。下列关于A、B两物块受力及运动情况的分析,正确的是( )
A.t=2.0s时刻A、B之间作用力大小为0.6N
B.t=3.2s时刻A、B之间作用力为零
C.t=4.0s时刻A、B分离
D.t=4.0s时,A物块的位移为10m
17.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
18.如图所示,足够长的固定光滑斜面上有长为的木板,最上端有可视为质点的物块。距离下端处固定一弹性挡板,每次与挡板相碰后均以原速率弹回,且碰撞时间极短。已知、的质量均为,斜面倾角,、之间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度。某时刻将、同时由静止释放,求:
(1)木板下端第1次与相碰前的速度大小;
(2)木板下端第2次与相碰前的速度大小;
(3)、间第5次相对滑动过程中,物块从木板滑落,求板长的范围。
试卷第1页(共3页)
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《限时训练一》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
C
C
B
D
D
C
A
B
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
答案
B
BD
BC
BD
AD
BC
AC
1.A
【详解】A.曲线运动中,合外力方向指向轨迹弯曲的凹侧,速度才是沿轨迹的切线方向,故A正确;
B.曲线运动中速度一直在变化,故B错误;
C.曲线运动速度方向和加速度方向不能共线,并非一直互相垂直,只有匀速圆周运动时,速度方向与加速度方向一直相互垂直,故C错误;
D.若爱好者在某点所受合外力方向与速度方向成锐角,爱好者将做加速运动,故D错误。
故选A。
2.C
【详解】对甲乙两球受力分析如图
由几何关系可知,圆环对甲的支持力N以及弹簧a对甲的拉力的方向与竖直方向夹角均为60°,则两力大小相等,即Fa=N,且弹簧b在竖直方向,则对甲球
对乙球,圆环对小球乙的弹力为零,则
解得
故选C。
3.C
【详解】物体匀速,从图象中可以看出当力与竖直方向夹角为30°和120°时,外力相等,设此时拉力大小为F,则物体受重力mg、支持力N、摩擦力f和F处于平衡,根据平衡条件可知,夹角为30°时有
Fsin30°=μ(mg-Fcos30°)
夹角为120°时,与水平方向成30°夹角,则由平衡条件得
Fcos30°=μ(mg+Fsin30°)
联立解得
μ=2−
故选C。
4.B
【详解】AB.小球的速度方向与斜面垂直,根据平行四边形定则有
解得
小球击中斜面时的速度大小
故A错误,B正确;
CD.小球运动的时间
可知水平位移
竖直位移
故CD错误。
故选B。
5.D
【详解】A.动滑轮两侧绳子张力大小相等,设为T,夹角,竖直方向受力平衡,有
解得,故A错误;
B.当绳右端缓慢下移到的过程中,两侧绳子张力大小始终相等,故B错误;
C.若绳右端缓慢左移至和A重合,绳子总长度不变,圆环半径固定,两侧绳子的夹角一直减小,根据
因此绳上张力一直减小,故C错误;
D.若保持右端在位置不变,直到点运动至最高点的过程中,绳子总长度不变,根据
当左右两端等高时,两侧绳子夹角最大,此时绳上张力最大,故D正确。
故选D。
6.D
【详解】A.若水平向右,对物体,由平衡条件有
代入题中数据,解得
故A错误;
B.若沿斜面向上,对物体,由平衡条件有
故B错误;
CD.力与斜面成角斜向上时,F有最小值,由平衡条件有
整理得
可知时,F有最小值,且最小值
故C错误,D正确。
故选D。
7.C
【分析】根据题中给出的两小球的水平速度,和竖直方向做自由落体运动,求相遇时的距地面高度可知,本题考查自由落体运动和追及相遇为题,运用自由落体定律求解.
【详解】在水平方向上,A、B都做匀速直线运动,可知相遇时间为
在竖直方向上A、B均做自由落体运动,下落高度为
距地面高度为1m-0.45m=0.55m;
A.不符合题意,错误;
B.不符合题意,错误;
C.正确;
D.不符合题意,错误.
8.A
【详解】以A、B两球和弹簧组成的系统为研究对象,由平衡条件则有
得
隔离A球分析,有
此时的弹簧长度为
故选A。
9.B
【详解】AB.由于向右方向为正,t=0时位移是负值,物体在位置原点左侧5m处;当t=2s时,位移为0,物体回到位置原点,故这段时间物体向右做匀速直线运动,当t=4s时,物件的位移为正值,说明物体继续向右做直线运动,因为位移与时间的图线是直线,故物体做匀速直线运动,故A错误,B正确
CD.物体出发点在位置原点的左侧5m处,物体一直向右运动,物体一直在出发点右侧,且t=4s时物体距出发点最远,故CD错误。
故选B。
10.B
【详解】CD.汽车匀速向左运动,其速度可分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的分速度
汽车在匀速向左运动的过程中,绳子与水平方向的夹角θ减小,所以v′增大,即物体M向上做加速运动,又因为v′变化不均匀,所以不是匀加速运动,选项C、D错误;
AB.由于物体M做加速运动,由
所以绳子的拉力大于M的重力,选项A错误,B正确;
故选B。
11.B
【详解】
对物块进行受力分析,如图所示,在斜面内物块受到的摩擦力大小,沿方向,物块重力沿斜面向下的分力大小,方向与平行,两者夹角为,因为物块匀速运动,所以推力的大小为摩擦力和重力沿斜面向下的分力的合力,即
方向与成角,故B正确。
故选B。
12.BD
【详解】A.在位移—时间图像中,斜率表示速度,由图像的斜率看出,t=0时两物体的速度都不为零,故A错误;
B.t1时刻之前,甲在前,t1时刻两车相遇,说明乙车从后面追上甲车,故B正确;
C.由图像的斜率看出,t1时刻乙车的速度大于甲车的速度,故C错误;
D.0到t1时间内,两车的位移相等,所用时间相等,则两车的平均速度相等,故D正确。
故选BD。
13.BC
【详解】BCD.设跨过滑轮的轻绳中张力大小为T,将滑轮与小物块看成一个整体,竖直方向有
水平方向有
解得
故BC正确,D错误;
A.设小物块与滑轮间的轻绳与竖直方向夹角为θ,该轻绳上的张力为,对小物块分析,水平方向有
竖直方向有
解得
故A项错误。
故选BC。
14.BD
【详解】AB.由于A物体的最大静摩擦力大于B物体的做大静摩擦力,因此B先滑动,绳子两边拉力是对称的,拉力恰好能使B滑动,此时A不可能滑动,故A始终不动,A错误,B正确;
C.设某时刻绳子与水平方向夹角为,绳子上的张力为T,根据平衡条件
可得
其中
显然
绳子上的张力最小,因此随着增大,绳子上的张力先减小后增大,C错误;
D.拉力大小
可知随着增大,拉力F越来越大,D正确。
故选BD。
15.AD
【详解】A.因为物体的最小速度不等于零,所以力F与v0方向是不共线的,根据曲线运动的规律,此最小速度应该是初速度v0在垂直于F方向的分量,初速度的另一个与力F方向相反的分量大小应为
即物体在沿着力F相反的方向的分运动是匀减速运动,经时间t减到零,由运动学公式可知
根据牛顿第二定律可知,水平恒力F大小为
故A正确;
B.将初速度分解为与F共线和与F垂直,有由几何知识知,力F与初速度间的夹角为143°,故B错误;
C.由速度公式可知,在2t时刻,物体沿力F方向的速度大小为
在2t时刻,物体速度大小为
故C错误;
D.若零时刻起,水平恒力方向不变,大小变为2F,由牛顿第二定律可知,物体的加速度变为2a,由速度公式可知,在t时刻,物体沿力F方向的速度大小为
在t时刻,物体速度大小为
故D正确。
故选AD。
16.BC
【详解】C.设 时刻AB分离,分离之前AB物体共同运动,加速度为a,以整体为研究对象,则有
分离时
经历时间
C正确;
A.由图分析可得,当时
根据
得 A、B之间作用力
A错误;
B.由图分析可得,当时
根据
得 A、B之间作用力
B正确;
D.4秒前一起运动,根据位移公式
D错误。
故选BC。
17.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。
18.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)对、系统,根据牛顿第二定律可知,、共同下滑时满足
解得
根据匀变速直线运动的规律
代入数据解得
(2)木板与弹性挡板相碰后均以原速率弹回,此时物块仍向下滑动,故、发生相对滑动;规定沿斜面向下为正方向,根据牛顿第二定律,、的加速度分别满足,
其中
解得,
、间第1次相对滑动用时满足
解得
、间第1次滑动后达到共速的速度为
第1次相对滑动中沿斜面向上位移满足
解得
、共速后共同下滑的位移为,根据
代入数据可得
(3)设与第次碰前速度大小为。、间第次相对滑动用时
第次相对滑动后达到共速时的速度为
第次相对滑动中沿斜面向上位移满足
解得
、共速后共同下滑的位移为,则
代入数据可得
则与碰前速度的大小满足等比数列
以为参考系,、第次相对滑动的位移满足,
则
由题可知
代入数据可得
答案第1页(共2页)
答案第1页(共2页)
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