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题型: 单选题
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单选题

如图所示,在弹簧的下端悬挂一质量为m的小球A,当将小球从弹簧原长位置由静止释放,小球能够下降的最大高度为h.若将小球换为质量2m的小球B,仍从弹簧原长位置由静止释放,已知重力加速度为g,则小球B下降h时的速度为(  )

A

B

C

D

正确答案

B

解析

解:小球质量为m时,对于下降h过程,根据动能定理,有:

  mgh-W=0

小球质量为2m时,对于下降h过程,根据动能定理,有:

  2m•gh-W=•2mv2-0

联立解得:v=

故选:B.

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题型:填空题
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填空题

如图,一块木块用细线悬挂于O点,现用一钉子贴着细线的左侧,沿与水平方向成30°角的斜面向右以速度υ匀速移动,移动中始终保持悬线竖直,到图中虚线位置时,木块速度的大小为______,与水平方向夹角为______

正确答案

60°

解析

解:橡皮沿与水平方向成300的斜面向右以速度v匀速运动,由于橡皮沿与水平方向成300的斜面向右以速度v匀速运动的位移一定等于橡皮向上的位移,故在竖直方向以相等的速度匀速运动,根据平行四边形定则,可知合速度也是一定的,故合运动是匀速运动;

根据平行四边形定则求得合速度大小v=2vcos30°=,方向不变和水平方向成60°.

故答案为:υ,60°

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题型:简答题
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简答题

一个物块放置在粗糙的水平地面上,受到的水平拉力F随时间t变化的关系如图(a)所示,速度v随时间t变化的关系如图(b)所示.取g=10m/s2,求:

(1)1s末物块所受摩擦力的大小f1

(2)物块在前6s内的位移大小s;

(3)物块与水平地面间的动摩擦因数μ.

正确答案

解:(1)从图(a)中可以读出,当t=1s时,f1=F1=4N                 

(2)物块在前6s内的位移大小s==12m              

(3)从图(b)中可以看出,在t=2s至t=4s的过程中,物块做匀加速运动,加速度大小为    

由牛顿第二定律,有

F2-μmg=ma

F3=f=μmg

所以   m=kg=2kg

由F3=f=μmg解得:

μ=

答:(1)1s末物块所受摩擦力的大小为4N;

(2)物块在前6s内的位移大小为12m;

(3)物块与水平地面间的动摩擦因数为0.4.

解析

解:(1)从图(a)中可以读出,当t=1s时,f1=F1=4N                 

(2)物块在前6s内的位移大小s==12m              

(3)从图(b)中可以看出,在t=2s至t=4s的过程中,物块做匀加速运动,加速度大小为    

由牛顿第二定律,有

F2-μmg=ma

F3=f=μmg

所以   m=kg=2kg

由F3=f=μmg解得:

μ=

答:(1)1s末物块所受摩擦力的大小为4N;

(2)物块在前6s内的位移大小为12m;

(3)物块与水平地面间的动摩擦因数为0.4.

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题型:简答题
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简答题

科研人员乘气球进行科学考察,气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为900kg.在空中停留一段时间后,科研人员发现气球因漏气而下降,便采取措施及时堵住.堵住时气球下降速度为1m/s,且做匀加速运动,4s内下降了12m.若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略,重力加速度g=10m/s2,求:

(1)漏气后气球下降的加速度

(2)漏气后气球所剩浮力

(3)至少抛掉质量为多少的压舱物才能阻止气球加速下降.

正确答案

解:(1)由x=v0t+at2得:a==1 m/s2

(2)由牛顿第二定律:mg-F=ma   解得 F=8100 N        

(3)设抛掉的压舱物的质量为△m时气球匀速下降,则有:F=(m-△m)g

解得:△m=90kg

即至少抛掉质量为90kg的压舱物才能阻止气球加速下降

答:(1)漏气后气球下降的加速度为1 m/s2

(2)漏气后气球所剩浮力为8100N;

(3)至少抛掉质量为90kg的压舱物才能阻止气球加速下降.

解析

解:(1)由x=v0t+at2得:a==1 m/s2

(2)由牛顿第二定律:mg-F=ma   解得 F=8100 N        

(3)设抛掉的压舱物的质量为△m时气球匀速下降,则有:F=(m-△m)g

解得:△m=90kg

即至少抛掉质量为90kg的压舱物才能阻止气球加速下降

答:(1)漏气后气球下降的加速度为1 m/s2

(2)漏气后气球所剩浮力为8100N;

(3)至少抛掉质量为90kg的压舱物才能阻止气球加速下降.

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题型:简答题
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简答题

放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,力F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示.取重力加速度g=10m/s2.试利用两图线求:

(1)物块在0~9s内发生的位移;

(2)物块在3~6s的加速度大小;

(3)物块与地面间的动摩擦因数.

正确答案

解:(1)v-t图象与时间轴包围的面积表示位移大小,故0~9s内发生的位移为:

x==27m

(2)物块在3~6s的加速度大小为:

a===2m/s2

(3)对3-6s过程运用牛顿第二定律,有:

F2-μmg=ma           ①

6s-9s过程物体做匀速运动,根据平衡条件,有:

F3-μmg=0            ②

联立①②解得:

m=1kg

μ=0.4

答:(1)物块在0~9s内发生的位移为27m;

(2)物块在3~6s的加速度大小为2m/s2

(3)物块与地面间的动摩擦因数为0.4.

解析

解:(1)v-t图象与时间轴包围的面积表示位移大小,故0~9s内发生的位移为:

x==27m

(2)物块在3~6s的加速度大小为:

a===2m/s2

(3)对3-6s过程运用牛顿第二定律,有:

F2-μmg=ma           ①

6s-9s过程物体做匀速运动,根据平衡条件,有:

F3-μmg=0            ②

联立①②解得:

m=1kg

μ=0.4

答:(1)物块在0~9s内发生的位移为27m;

(2)物块在3~6s的加速度大小为2m/s2

(3)物块与地面间的动摩擦因数为0.4.

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题型:填空题
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填空题

如图所示,在倾角为θ的光滑坡面上放一块上表面粗糙,下表面光滑的木板,木块质量为ml,质量为m2的人在木板上应向______以加速度______奔跑时,可使木板不动.

正确答案

沿斜面向下

解析

解:设此时人与木板间的摩擦力为F,人沿斜面向下运动的加速度为a,现对人和木板分别应用平衡条件和牛顿第二定律有

对木板:m1gsinθ=F

对人:m2gsinθ+F=m2a

联立以上解得:a=,方向沿斜面向下

故答案为:沿斜面向下;

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,质量为M的斜面A置于粗糙水平地面上,动摩擦因数为μ,物体B与斜面间无摩擦.在水平向左的推力F作用下,A与B一起做匀加速直线运动,两者无相对滑动.已知斜面的倾角为θ,物体B的质量为m,则它们的加速度a及推力F的大小为(  )

Aa=gsinθ,F=(M+m)g(μ+sinθ)

Ba=gcosθ,F=(M+m)g(μ+cosθ)

Ca=gtanθ,F=(M+m)g(μ+tanθ)

Da=gcotθ,F=μ(M+m)g

正确答案

C

解析

解:对B进行受力分析,根据牛顿第二定律得:

a==

对AB整体进行受力分析得:

F-μ(M+m)g=(M+m)a

解得:F=(M+m)g(μ+tanθ)

故选C

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题型:简答题
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简答题

如图所示,物体受两个共点力F1、F2的作用,方向如图所示,F1=5N,F2=10N.则

(1)F1、F2在x轴和y轴上的分量分别是多大;

(2)求F1和F2的合力,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,≈1.4)

正确答案

解:(1)如图知F1在x和y轴分量分别为:

F1x=F1cos37°=5×0.8=4N

F1y=F1sin37°=5×0.6=3N

F2在x和y轴上的分量为:

F2x=F2cos45°=10×≈7N

F2y=F2sin45°=10×≈7N

(2)F1和F2的x方向的分力的合力为:

Fx=F2x-F1x=7-4=3N,沿着+x方向;

F1和F2的y方向的分力的合力为:

Fy=F2y+F1y=7+3=10N,沿着+y方向;

故合力为:

F=10.4N

答:(1)F1在x轴和y轴上的分量分别是4N、3N;F2在x轴和y轴上的分量分别是7N、7N;

(2)F1和F2的合力为10.4N.

解析

解:(1)如图知F1在x和y轴分量分别为:

F1x=F1cos37°=5×0.8=4N

F1y=F1sin37°=5×0.6=3N

F2在x和y轴上的分量为:

F2x=F2cos45°=10×≈7N

F2y=F2sin45°=10×≈7N

(2)F1和F2的x方向的分力的合力为:

Fx=F2x-F1x=7-4=3N,沿着+x方向;

F1和F2的y方向的分力的合力为:

Fy=F2y+F1y=7+3=10N,沿着+y方向;

故合力为:

F=10.4N

答:(1)F1在x轴和y轴上的分量分别是4N、3N;F2在x轴和y轴上的分量分别是7N、7N;

(2)F1和F2的合力为10.4N.

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题型:简答题
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简答题

如图所示,一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角θ为37°.现小球在F=20N的竖直向上的拉力作用下,从A点静止出发向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数μ为0.25.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)试求:

(1)小球运动的加速度a1

(2)若F作用1s后撤去,小球上滑至最高点距A点的距离.

正确答案

解:(1)根据牛顿第二定律得Fsinθ-mgsinθ-μFN=ma1

FN=Fcosθ-mgcosθ

代入数据解得a1=4m/s2                               

(2)F作用1s末的速度:v=a1t1=4×1m/s=4m/s          

根据位移时间公式得,

F撤去后向上匀减速运动:mgsinθ+μmgcosθ=ma2,代入数据解得

根据速度位移公式

则x=x1+x2=2+1m=3m.

答:(1)小球运动的加速度为4m/s2

(2)若F作用1s后撤去,小球上滑至最高点距A点的距离为3m.

解析

解:(1)根据牛顿第二定律得Fsinθ-mgsinθ-μFN=ma1

FN=Fcosθ-mgcosθ

代入数据解得a1=4m/s2                               

(2)F作用1s末的速度:v=a1t1=4×1m/s=4m/s          

根据位移时间公式得,

F撤去后向上匀减速运动:mgsinθ+μmgcosθ=ma2,代入数据解得

根据速度位移公式

则x=x1+x2=2+1m=3m.

答:(1)小球运动的加速度为4m/s2

(2)若F作用1s后撤去,小球上滑至最高点距A点的距离为3m.

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题型:填空题
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填空题

质量为60kg的人,不慎从高空支架上跌落,由于弹性安全带的保护,使他悬挂在空中,已知安全带长5m,缓冲时间是1.2s,求安全带受到的平均冲力大小是______N.

正确答案

1100

解析

解:根据v2=2gL得,弹性绳绷直时,工人的速度v=

则匀减速直线运动的加速度a=

根据牛顿第二定律得,F-mg=ma

解得F=mg+ma=60×(10+)=1100N

故答案为:1100

下一知识点 : 力学单位制
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