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题型: 单选题
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单选题

图示为竖直面内的光滑半圆弧轨道,O为圆心,A、B是位于同一水平线的圆弧上的两点,C为圆弧最低点,AC间有一光滑直杆,OA与竖直方向的夹角为θ(θ<10°).现有可视为质点的甲乙两小球分别套在AC直杆、BC圆弧上(图中未画出),另一可视为质点的小球丙处于O点.现让甲、乙、丙三小球分别从A、B、O点无初速释放,到达C处所经过的时间分别为t1、t2、t3,不计空气阻力,不考虑三小球的碰撞,则关于时间t1、t2、t3的大小关系,下列说法正确的是(  )

At1<t3

Bt1>t3

Ct1<t2

Dt1=t2

正确答案

B

解析

解:A、B、物体沿着位于同一竖直圆上所有光滑细杆由静止下滑,到达圆周最低点的时间相等,所有无论θ多大,t1是不变的,证明如下:

由几何关系可知lAC=2Rsinα

物体从A运动到C的过程中加速度a=gsinα

根据匀加速运动位移时间公式得:2Rsinα=gsinαt2

解得:t=

所有无论θ多大,物体从A运动到C的时间都为t1=

从O点释放做自由落体运动,t3=

所以t1>t3,故A错误,B正确;

C、D、从B点释且θ<10°,所以从B点释放做单摆运动,

所以t2===,所以t1>t2,故CD错误.

故选:B.

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题型:填空题
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填空题

重0.5N的空心金属球从空中加速下落,由于受到空气阻力,下落时的加速度大小是9.5米/秒2,小球在下落过程中受到的合外力大小是______N,受到的空气阻力大小是______N.

正确答案

0.475

0.025

解析

解:金属球的质量为:m=

金属球所受的合力为:F=ma=0.05×9.5N=0.475N,

因为F=G-f,则阻力为:

f=G-F=0.5-0.475N=0.025N.

故答案为:0.475,0.025.

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题型: 单选题
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单选题

在一种速降娱乐项目中,人乘坐在吊篮中,吊篮通过滑轮沿一条倾斜的钢索向下滑行.现有两条彼此平行的钢索,小红和小明分别乘吊篮从速降的起点由静止开始下滑,在他们下滑过程中,当吊篮与滑轮达到相对静止状态时,分别拍下一张照片,如图所示.已知二人运动过程中,空气阻力的影响可以忽略.当吊篮与滑轮达到相对静止状态后,则(  )

A两人的运动都一定是匀速运动

B吊篮对小明的作用力向上

C小明的加速度大

D小明的合外力小

正确答案

C

解析

解:A、如果两人匀速运动,吊篮受到的重力和拉力平衡,悬绳应该竖直,可知两人的运动都一定是变速运动,故A错误.

B、若吊篮对小明的作用力向上,小明的合外力在竖直方向上,不可能倾斜的钢索向下做直线运动,故吊篮对小明的作用力不是向上,根据牛顿第二定律知,吊篮对小明的作用力应斜向右上方,故B错误.

C、隔离对人和吊篮分析,运用正弦定理得:=

解得:F=,所以加速度为:a==

对于小红有:θ=β,a=gsinθ.对于小明有:β>θ,a>gsinθ,故小明的加速度大,故C正确.

D、根据牛顿第二定律知,小明的合外力大,故D错误.

故选:C

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题型: 单选题
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单选题

两物体A和B,质量分别为m1和m2,互相接触放在光滑水平面上,如图所示.对物体A施以水平的推力F,则物体A对物体B的作用力等于(  )

A

B

CF

D

正确答案

B

解析

解:根据牛顿第二定律,得

对整体:a=

对右侧物体:F′=m2a=F

故选B

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题型: 单选题
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单选题

如图所示,水平面上停放着A,B两辆小车,质量分别为M和m,M>m,两小车相距为L,人的质量也为m,另有质量不计的硬杆和细绳.第一次人站在A车上,杆插在B车上;第二次人站在B车上,杆插在A车上;若两种情况下人用相同大小的水平作用力拉绳子,使两车相遇,不计阻力,两次小车从开始运(  )

At1等于t2

Bt1小于t2

Ct1大于t2

D条件不足,无法判断

正确答案

B

解析

解:设拉力为F,

当人在A车上时,由牛顿第二定律得:

A车的加速度分别为:      ①,

B车的加速度分别为:    ②

AB两车都做匀加速直线运动,

   ③

当人在B车上时,由牛顿第二定律得:

A车的加速度分别为:  ④,

B车的加速度分别为:  ⑤

AB两车都做匀加速直线运动,

   ⑥

由①→⑥式解得:

所以t1<t2,故ACD错误,B正确;

故选:B

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题型: 多选题
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多选题

如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上.A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F,则(  )

A当F<2μmg 时,A、B都相对地面静止

B当F=μmg时,A的加速度为μg

C当F>3μmg时,A相对B静止

D无论F为何值,B的加速度不会超过μg

正确答案

B,D

解析

解:AB之间的最大静摩擦力为:fmax=μmAg=2μmg,AB发生滑动的加速度为a=μg,B与地面间的最大静摩擦力为:f′max=μ(mA+mB)g=μmg,故拉力F最小为F:F-f′max=(m+2m)•a,所以

F=时,AB将发生滑动

A、当 F<2 μmg 时,F<fmax,AB之间不会发生相对滑动,B与地面间会发生相对滑动,所以A、B 都相对地面运动,选项A错误.

B、当 F=μmg 时,故AB间不会发生相对滑动,由牛顿第二定律有:a=,选项B正确.

C、当F>3μmg 时,AB间会发生相对滑动,选项C错误.

D、A对B的最大摩擦力为2μmg,无论F为何值,B的最大加速度为aB=,当然加速度更不会超过μg,选项D正确.

故选:BD

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题型:简答题
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简答题

一质量为m=1kg的物块在水平拉力F1=4N的作用下,在水平面上以V0=8m/s的速度匀速直线运动.若某时刻起拉力变为F2=6N,设运动过程中阻力大小不变,则:

(1)物体受到的阻力大小为多少.

(2)该时刻起物体加速度的大小为多大.

正确答案

解:(1)一质量为m=1kg的物块在水平拉力F1=4N的作用下,在水平面上以V0=8m/s的速度匀速直线运动,根据平衡条件知阻力f=F1=4N

(2)若某时刻起拉力变为F2=6N,则合力F=F2-f=6-4=2N

根据牛顿运动定律知a==m/s2=2m/s2

答:(1)物体受到的阻力大小为4N.

(2)该时刻起物体加速度的大小为2 m/s2

解析

解:(1)一质量为m=1kg的物块在水平拉力F1=4N的作用下,在水平面上以V0=8m/s的速度匀速直线运动,根据平衡条件知阻力f=F1=4N

(2)若某时刻起拉力变为F2=6N,则合力F=F2-f=6-4=2N

根据牛顿运动定律知a==m/s2=2m/s2

答:(1)物体受到的阻力大小为4N.

(2)该时刻起物体加速度的大小为2 m/s2

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题型:简答题
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简答题

质量为1kg的木块,以10m/s的初速度沿倾角为37°的斜面由底端向上滑动,斜面静止不动,木块与斜面间的动摩擦因数为0.5,如图所示(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10m/s2)求:

(1)求木块向上滑行的最大距离;

(2)求木块滑回到低端时的速度大小.

正确答案

解:(1)在上滑过程中,由牛顿第二定律可得:

-mgsinθ-μmgcosθ=ma

a=-gsinθ-μgcosθ=-10m/s2

上滑通过的位移为x,则有:

(2)下滑的加速度为a′,根据牛顿第二定律可得:

滑到底端的速度为v,有:

答:(1)求木块向上滑行的最大距离为5m;

(2)求木块滑回到低端时的速度大小为

解析

解:(1)在上滑过程中,由牛顿第二定律可得:

-mgsinθ-μmgcosθ=ma

a=-gsinθ-μgcosθ=-10m/s2

上滑通过的位移为x,则有:

(2)下滑的加速度为a′,根据牛顿第二定律可得:

滑到底端的速度为v,有:

答:(1)求木块向上滑行的最大距离为5m;

(2)求木块滑回到低端时的速度大小为

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题型:填空题
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填空题

一质量为m的物体静止在粗糙水平面上,某时刻物体受到与水平面成θ角的拉力F的作用,沿水平面移动了位移L,物体与水平面间的动摩擦因数为μ,求物体的末速度v=______

正确答案

解析

解:对物体受力分析,根据牛顿第二定律得:

a=

物体做匀加速直线运动,根据位移速度公式得:

2aL=

解得:

故答案为:

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题型:简答题
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简答题

质量为3kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面作直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v-t图象如图所示.g取10m/s2,求:

(1)0~10s内物体运动位移的大小x;

(2)物体与水平面间的动摩擦因数μ;

(3)水平推力F的大小.

正确答案

解:(1)根据v-t图象围成的面积得 x=×10×8m=40m

(2)由v-t图象可知6s时撤去F,以后4s内物体在地面摩擦力作用下做匀减速运动.

设物体减速时加速度为a2,则 a2===-2m/s2

根据牛顿第二定律有-μmg=ma2

解得 μ=0.2

(3)设物体加速时加速度为a1,则 a1===

根据牛顿第二定律有 F-μmg=ma1

解得:F=μmg+ma1=0.2×3×10+3×=10N

答:

(1)0~10s内物体运动位移的大小x是40m;

(2)物体与水平面间的动摩擦因数μ是0.2;

(3)水平推力F的大小是10N.

解析

解:(1)根据v-t图象围成的面积得 x=×10×8m=40m

(2)由v-t图象可知6s时撤去F,以后4s内物体在地面摩擦力作用下做匀减速运动.

设物体减速时加速度为a2,则 a2===-2m/s2

根据牛顿第二定律有-μmg=ma2

解得 μ=0.2

(3)设物体加速时加速度为a1,则 a1===

根据牛顿第二定律有 F-μmg=ma1

解得:F=μmg+ma1=0.2×3×10+3×=10N

答:

(1)0~10s内物体运动位移的大小x是40m;

(2)物体与水平面间的动摩擦因数μ是0.2;

(3)水平推力F的大小是10N.

下一知识点 : 力学单位制
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