2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題 牛頓運(yùn)動(dòng)定律練習(xí)
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1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題 牛頓運(yùn)動(dòng)定律練習(xí) 一、單選題 1.通過理想斜面實(shí)驗(yàn)得出“力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的科學(xué)家是(? ) A.?亞里士多德???????????????????????????????B.?伽利略???????????????????????????????C.?笛卡爾???????????????????????????????D.?牛頓 【答案】B 【考點(diǎn)】牛頓第一定律 【解析】【解答】A:亞里士多德提出了運(yùn)動(dòng)需要力來維持;B、伽利略用理想實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了“力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”C、笛卡爾在伽利略基礎(chǔ)上了提出了相似的
2、觀點(diǎn)D、牛頓總結(jié)了前人的工作【分析】物理學(xué)史的知識(shí),每一位科學(xué)家都有他的經(jīng)典之作,記牢即可選擇出答案。 2.(2018?卷Ⅰ)如圖,輕彈簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物塊P,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上,使其向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),以x表示P離開靜止位置的位移,在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)前,下列表示F和x之間關(guān)系的圖像可能正確的是(?? ) ?? A B C D 【答案】A 【考點(diǎn)】連接體問題,胡克定律,物體的
3、受力分析 【解析】【解答】由牛頓運(yùn)動(dòng)定律,F(xiàn)-mg+F彈=ma , F彈=k(x0-x),kx0=mg , 聯(lián)立解得F=ma+ kx , 對(duì)比題給的四個(gè)圖象,可能正確的是A。故答案為:A 【分析】該題需選擇物塊P為研究對(duì)象,對(duì)P分兩種情況進(jìn)行進(jìn)行受力分析:未對(duì)P施加拉力F時(shí),有mg=kx0;對(duì)P施加拉力F后,然后根據(jù)牛頓第二定律F合=ma列出方程。即可推導(dǎo)出拉力F與x的關(guān)系式。 3.(2018?北京)根據(jù)高中所學(xué)知識(shí)可知,做自由落體運(yùn)動(dòng)的小球,將落在正下方位置。但實(shí)際上,赤道上方200m處無初速下落的小球?qū)⒙湓谡路轿恢闷珫|約6cm處,這一現(xiàn)象可解釋為,除重力外,由于地球自轉(zhuǎn)
4、,下落過程小球還受到一個(gè)水平向東的“力”,該“力”與豎直方向的速度大小成正比,現(xiàn)將小球從赤道地面豎直上拋,考慮對(duì)稱性,上升過程該“力”水平向西,則小球(?? ) A.到最高點(diǎn)時(shí),水平方向的加速度和速度均為零 B.到最高點(diǎn)時(shí),水平方向的加速度和速度均不為零 C.落地點(diǎn)在拋出點(diǎn)東側(cè) D.落地點(diǎn)在拋出點(diǎn)西側(cè) 【答案】D 【考點(diǎn)】對(duì)質(zhì)點(diǎn)系的應(yīng)用,位移的合成與分解 【解析】【解答】根據(jù)題意,將小球從赤道地面豎直上拋,水平方向受到一個(gè)與豎直方向的速度大小成正比的力,小球從地面豎直上拋,速度越來越小,故水平方向的力越來越小,到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),豎直方向的速度為零,故
5、水平方向的加速度為零,水平方向小球做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),故到達(dá)最高點(diǎn)時(shí),小球的速度不為零,故AB錯(cuò)誤;小球在下落的過程中,豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以水平方向加速度逐漸增大;水平方向加速度向東,所以向西做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得出落地點(diǎn)在拋出點(diǎn)西側(cè),故C錯(cuò)誤;故答案為:D。 【分析】本題屬于新穎的題型,這樣的水平力,學(xué)生平時(shí)應(yīng)該都沒有見過,但是仔細(xì)分析題干就會(huì)得出其實(shí)這就是運(yùn)動(dòng)的合成與分解,小球參與了水平和豎直兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng),結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律即可得出答案。 4.用國(guó)際單位制的基本單位表示能量的單位,下列正確的是(? ) A.?kg.m2/s2?
6、???????????????????????????????B.?kg.m/s2????????????????????????????????C.?N/m????????????????????????????????D.?N.m 【答案】A 【考點(diǎn)】單位制及量綱 【解析】【解答】能量單位為焦耳J,根據(jù)做功W=FL,可知1J=1Nm,而1N=1kg.m/s2 ,因此正確答案為A 【分析】利用公式推導(dǎo)新的單位,這是對(duì)量綱的考察,國(guó)際基本單位有7個(gè),Kg、m,s、A、mol,T、Cd;其它單位都是導(dǎo)出單位。 5.如圖所示,在光滑水平面上以水平恒力F拉動(dòng)小車,讓小車和木塊一起
7、做無相對(duì)滑動(dòng)的加速運(yùn)動(dòng),若小車質(zhì)量為M,木塊質(zhì)量為m,加速度大小為a,木塊和小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.對(duì)于這個(gè)過程,某同學(xué)用了以下4個(gè)式子來表達(dá)拉力F的大小,下述表達(dá)式一定正確的是( ) A.?Ma????????????????????????????B.?μmg+Ma????????????????????????????C.?(M+m)a????????????????????????????D.?μmg+ma 【答案】C 【考點(diǎn)】滑動(dòng)摩擦力,靜摩擦力,對(duì)質(zhì)點(diǎn)系的應(yīng)用,連接體問題 【解析】【解答】解:A、先對(duì)整體受力分析,受重力、支持力和拉力,根據(jù)牛頓第二定律,有:
8、 F=(M+m)a,A不符合題意,C符合題意, B、由于M與m間無相對(duì)滑動(dòng),未靜摩擦力,則不能用f=μmg來計(jì)算兩者間的摩擦力大小,BD不符合題意 故答案為 :C 【分析】先對(duì)整體受力分析,受重力、支持力和拉力,根據(jù)牛頓第二定律F=(M+m)a,由于M與m間無相對(duì)滑動(dòng),未靜摩擦力,則不能用f=μmg來計(jì)算兩者間的摩擦力大小。 6.如圖所示,n個(gè)質(zhì)量為m的相同木塊并列放在水平面上,木塊跟水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)對(duì)1木塊施加一個(gè)水平向右的推力F時(shí),木塊加速運(yùn)動(dòng),木塊5對(duì)木塊4的壓力大小為( ?。? A.?F????????????????????????????????????B
9、.?????????????????????????????????????C.?????????????????????????????????????D.? 【答案】D 【考點(diǎn)】對(duì)單物體(質(zhì)點(diǎn))的應(yīng)用 【解析】【解答】解:以整體為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律:F=nma得:a= 以1234為研究對(duì)象,設(shè)5對(duì)4 的壓力為N,根據(jù)牛頓第二定律:F﹣N=4m?a 聯(lián)立以上二式得:N= ,ABC不符合題意,D符合題意. 故答案為:D. 【分析】本題考查整體法與隔離法結(jié)合牛頓第二定律的應(yīng)用,整體應(yīng)用牛頓第二定律求出整體的加速度,再隔離計(jì)算木塊5對(duì)木塊4的壓力大小。 7.如圖
10、所示,A、B兩物體質(zhì)量分別為mA、mB , 且mA>mB , 置于光滑水平面上,相距較遠(yuǎn).將兩個(gè)大小均為F的力,同時(shí)分別作用在A、B上經(jīng)過相同距離后,撤去兩個(gè)力,兩物體發(fā)生碰撞并粘在一起后將( ) A.?停止運(yùn)動(dòng)???????????????????????B.?向左運(yùn)動(dòng)???????????????????????C.?向右運(yùn)動(dòng)???????????????????????D.?運(yùn)動(dòng)方向不能確定 【答案】C 【考點(diǎn)】對(duì)單物體(質(zhì)點(diǎn))的應(yīng)用,動(dòng)量定理,動(dòng)量守恒定律,勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本公式應(yīng)用 【解析】【解答】解:力F大小相等,mA>mB , 由牛頓第二定律可知
11、,兩物體的加速度有:aA<aB , 由題意知:SA=SB , 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得:SA= aAtA2 , SB= aBtB2 , 可知:tA>tB , 由IA=F?tA , IB=F?tB , 得:IA>IB , 由動(dòng)量定理可知△PA=IA , △PB=IB , 則PA>PB , 碰前系統(tǒng)總動(dòng)量向右,碰撞過程動(dòng)量守恒, 由動(dòng)量守恒定律可知,碰后總動(dòng)量向右,ABD不符合題意,C符合題意. 故答案為:C. 【分析】判斷兩物體發(fā)生碰撞并粘在一起后做什么樣的運(yùn)動(dòng),先由牛頓第二定律求出加速度,再判斷沖量的大小,最后根據(jù)碰前系統(tǒng)總動(dòng)量向右,碰撞過程動(dòng)量守恒,由動(dòng)
12、量守恒定律可知,碰后總動(dòng)量向右。 8.如圖,在傾角為α的固定光滑斜面上,有一用繩子栓著的長(zhǎng)木板,木板上站著一只貓.已知木板的質(zhì)量是貓的質(zhì)量的2倍.當(dāng)繩子突然斷開時(shí),貓立即沿著板向上跑,以保持其相對(duì)斜面的位置不變.則此時(shí)木板沿斜面下滑的加速度為( ?。? A.?sinα???????????????????????????????B.?1.5gsinα???????????????????????????????C.?gsinα???????????????????????????????D.?2gsinα 【答案】B 【考點(diǎn)】對(duì)質(zhì)點(diǎn)系的應(yīng)用,連接體問題 【解析】【解答】解
13、:木板沿斜面加速下滑時(shí),貓保持相對(duì)斜面的位置不變,即相對(duì)斜面靜止,加速度為0, 對(duì)系統(tǒng),由牛頓第二定律得:3mgsinα=2mga,解得:a=1.5gsinα; 故答案為:B. 【分析】本體用整體法比較簡(jiǎn)單,貓保持相對(duì)斜面的位置不變,即相對(duì)斜面靜止,加速度為0,對(duì)整體列牛頓第二定律方程即可求解。 9.如圖所示,某滑雪場(chǎng)的索道與水平面夾角為θ=37°,質(zhì)量為m=50g的人坐在纜車內(nèi)的水平座椅上,當(dāng)纜車隨索道以a=2m/s2的加速度斜向上運(yùn)動(dòng)時(shí),已知g=10m/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8,則(?? ) A.?座椅對(duì)人的摩擦力大小為100N???????B.
14、?座椅對(duì)人的摩擦力方向與水平方向的夾角為37°且指向右上方 C.?座椅對(duì)人的支持力大小為560N???????D.?座椅對(duì)人的作用力方向與水平方向的夾角為37°且指向右上方 【答案】C 【考點(diǎn)】對(duì)單物體(質(zhì)點(diǎn))的應(yīng)用 【解析】【解答】解:AB、將加速度a分解為水平方向和豎直方向,則水平加速度為:ax=acos37°=1.6m/s2 , ay=asin37°=1.2m/s2 , 在水平方向上根據(jù)牛頓第二定律得:f=max=80N,故AB錯(cuò)誤. C、在豎直方向上,根據(jù)牛頓第二定律得:N﹣mg=may , 解得:N=mg+may=560N,故C正確 D、座椅對(duì)
15、人的作用力方向與水平方向的夾角的正切值為: ,故D錯(cuò)誤 故選:C. 【分析】將加速度a分解為水平方向和豎直方向,在兩個(gè)方向上通過牛頓第二定律求出靜摩擦力和彈力的大小. 10.如圖所示,一根跨過一固定的水平光滑細(xì)桿的輕繩兩端拴有兩個(gè)小球,球a置于水平地面上,球b被拉到與細(xì)桿同一水平的位置,把繩拉直后,由靜止釋放球b,當(dāng)球b擺到O點(diǎn)正下方時(shí),球a對(duì)地面的壓力大小為其重力的 ,已知圖中Ob段的長(zhǎng)度小于Oa段的長(zhǎng)度,不計(jì)空氣阻力,則(?? ) A.?球b下擺過程中處于失重狀態(tài)??????????????????????????????????????????????????? B.?球b
16、下擺過程中向心加速度變小 C.?當(dāng)球b擺到O點(diǎn)正下方時(shí),球b所受的向心力為球a重力的 ????? D.?兩球質(zhì)量之比ma:mb=9:2 【答案】D 【考點(diǎn)】對(duì)單物體(質(zhì)點(diǎn))的應(yīng)用,向心力,動(dòng)能定理的理解 【解析】【解答】解:A、球b下落過程中,做圓周運(yùn)動(dòng),向心加速度指向圓心,加速度向上,故處于超重,故A錯(cuò)誤; B、b球速度增大,根據(jù)a= 可知,向心加速度增大,故B錯(cuò)誤; C、當(dāng)球b擺到O點(diǎn)正下方時(shí),球a對(duì)地面的壓力大小為其重力的 ,則F+FN=mag,解得 ,球b所受的向心力為F向=F﹣mbg= ,故C錯(cuò)誤 D、設(shè)Ob繩長(zhǎng)為l,在下落過程中,根據(jù)動(dòng)能定理可知 ,則 ,
17、聯(lián)立解得ma:mb=9:2,故D正確; 故選:D 【分析】b球下落過程中作圓周運(yùn)動(dòng)的一部分,根據(jù)加速度的方向判斷出超失重現(xiàn)象,當(dāng)b球擺到豎直最低位置時(shí),球a對(duì)地面的壓力大小為其重力的 ,判斷出繩子的拉力,由牛頓第二定律,結(jié)合向心力公式可列出質(zhì)量、速度及半徑間的關(guān)系;再運(yùn)用機(jī)械能守恒定律可列出b球的質(zhì)量與速度間的關(guān)系;最后可求出兩球質(zhì)量關(guān)系. 11.如圖所示,一只貓?jiān)谧肋吤偷貙⒆啦紡聂~缸下拉出,魚缸最終沒有滑出桌面.若魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相等,則在上述過程中(?? ) A.?桌布對(duì)魚缸摩擦力的方向向左?????????????????????????????B.?魚
18、缸在桌布上的滑動(dòng)時(shí)間和在桌面上的相等 C.?若貓?jiān)龃罄?,魚缸受到的摩擦力將增大???????????D.?若貓減小拉力,魚缸肯定不會(huì)滑出桌面 【答案】B 【考點(diǎn)】滑動(dòng)摩擦力,對(duì)質(zhì)點(diǎn)系的應(yīng)用,連接體問題,勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本公式應(yīng)用 【解析】【解答】解:A、桌布向右拉出時(shí),魚缸相對(duì)于桌布有向左的運(yùn)動(dòng),故魚缸受到的摩擦力向右;故A錯(cuò)誤; B、由于魚缸在桌面上和在桌布上的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,故受到的摩擦力相等,則由牛頓第二定律可知,加速度大小相等;但在桌面上做減速運(yùn)動(dòng),則由v=at可知,它在桌布上的滑動(dòng)時(shí)間和在桌面上的相等;故B正確; C、魚缸受到的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,其大小與拉力
19、無關(guān),只與壓力和動(dòng)摩擦因數(shù)有關(guān),因此增大拉力時(shí),摩擦力不變;故C錯(cuò)誤; D、貓減小拉力時(shí),桌布在桌面上運(yùn)動(dòng)的加速度減小,則運(yùn)動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng);因此魚缸加速時(shí)間變長(zhǎng),桌布抽出時(shí)的位移以及速度均變大,則有可能滑出桌面;故D錯(cuò)誤; 故選:B 【分析】根據(jù)摩擦力性質(zhì)可判斷魚缸受到的摩擦力方向以及拉力變化時(shí)摩擦力的變化情況;再根據(jù)牛頓第二定律以及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行分析,明確拉力變化后運(yùn)動(dòng)位移的變化情況. 12.某個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為﹣q(q>0)的小球僅在重力作用下從靜止開始沿豎直向下方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后在小球運(yùn)動(dòng)的空間中施加豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),小球又經(jīng)過相等的時(shí)間恰好回到出發(fā)點(diǎn),則(?? )
20、 A.?電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下,大小為 ????????????????B.?電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下,大小為 C.?電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向上,大小為 ??????????????????D.?電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向上,大小為 【答案】A 【考點(diǎn)】牛頓運(yùn)動(dòng)定律與電磁學(xué)綜合,勻變速直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)出公式應(yīng)用 【解析】【解答】解:電場(chǎng)力大小為F=qE, 設(shè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t.向下的過程中:h= ① 對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng),有 a= ② 據(jù)題有: ③ 解得 F=4mg 所以:E= .故A正確,BCD錯(cuò)誤. 故選:A 【分析】物體先向上勻加速直線運(yùn)動(dòng),撤去拉
21、力后的運(yùn)動(dòng)可以看成一種有往復(fù)的勻減速直線運(yùn)動(dòng),兩個(gè)過程的位移大小相等、方向相反,由牛頓第二定律和位移公式結(jié)合求解. 13.如圖所示,質(zhì)量分別為m和M的兩長(zhǎng)方體物塊P和Q,疊放在傾角為θ的固定斜面上.P、Q間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1 , Q與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2 . 當(dāng)它們從靜止釋放沿斜面滑下時(shí),兩物塊始終保持相對(duì)靜止,則物塊P對(duì)Q的摩擦力為(?? ) A.?μ1mgcosθ,方向平行于斜面向上??????????????????????B.?μ2mgcosθ,方向平行于斜面向下 C.?μ2mgcosθ,方向平行于斜面向上??????????????????????D.?μ1mgcos
22、θ,方向平行于斜面向下 【答案】B 【考點(diǎn)】對(duì)單物體(質(zhì)點(diǎn))的應(yīng)用,整體法隔離法 【解析】【解答】解:對(duì)PQ整體受力分析,受到重力、支持力和滑動(dòng)摩擦力,如圖 根據(jù)牛頓第二定律,有:(m+M)gsinθ﹣μ2(m+M)gcosθ=(M+m)a 解得:a=g(sinθ﹣μ2cosθ)…① 再對(duì)P物體受力分析,受到重力mg、支持力和沿斜面向上的靜摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律,有 mgsinθ﹣Ff=ma…② 由①②解得P受到的摩擦力大小為:Ff=μ2mgcosθ,方向沿斜面向上; 根據(jù)牛頓第三定律可得物塊P對(duì)Q的摩擦力為μ2mgcosθ,方向平行于斜面向下. 故ACD錯(cuò)
23、誤、B正確; 故選:B. 【分析】先對(duì)PQ整體受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求解出加速度,然后隔離出物體P,受力分析后根據(jù)牛頓第二定律列式求解出Q對(duì)P的摩擦力,再根據(jù)牛頓第三定律求解P對(duì)Q的摩擦力. 14.如圖所示,質(zhì)量分別為m、2m的球A、B由輕質(zhì)彈簧相連后再用細(xì)線懸掛在正在豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng)的電梯內(nèi),細(xì)線中的拉力為F,此時(shí)突然剪斷細(xì)線,在線斷的瞬間,彈簧的彈力的大小和小球A的加速度大小分別為(?? ) A.?, +g?????????????B.?, +g C.?, +g???????? ??????D.?, +g 【答案】A 【考點(diǎn)】對(duì)質(zhì)點(diǎn)系的應(yīng)用,
24、連接體問題 【解析】【解答】解:剪斷細(xì)線前:設(shè)彈簧的彈力大小為f.根據(jù)牛頓第二定律得 ??? 對(duì)整體:F﹣3mg=3ma ??? 對(duì)B球:f﹣2mg=2ma 解得,f= 剪斷細(xì)線的瞬間:彈簧的彈力沒有來得及變化,大小仍為f= . ?? 對(duì)A球:mg+f=maA 得aA= +g 故選A 【分析】先分別以整體和B球?yàn)檠芯繉?duì)象,根據(jù)牛頓第二定律研究剪斷細(xì)線前彈簧的彈力.剪斷細(xì)線的瞬間,彈簧的彈力沒有來得及變化,再由根據(jù)牛頓第二定律求出A球的加速度. 15.一滑塊以一定的初速度從一固定斜面的底端向上沖,到斜面上某一點(diǎn)后返回底端,斜面粗糙.滑塊運(yùn)動(dòng)過程中加速度與時(shí)間關(guān)系圖象如
25、圖所示.下列四幅圖象分別表示滑塊運(yùn)動(dòng)過程中位移x、速度v、動(dòng)能Ek和重力勢(shì)能Ep(以斜面底端為參考平面)隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象,其中正確的是(?? ) A.????????B.??????????C.????????D.? 【答案】D 【考點(diǎn)】牛頓定律與圖象,功能關(guān)系,機(jī)械能守恒及其條件,能量守恒定律,動(dòng)能與重力勢(shì)能 【解析】【解答】解:A、物塊向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),據(jù)位移公式可知,位移與時(shí)間成二次函數(shù)關(guān)系;據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知,下滑所有的時(shí)間要大于上升所用的時(shí)間,先減速后加速,加速度始終向下,所以x﹣t圖象應(yīng)是開口向下的拋物線,故A錯(cuò)誤; B、由A分析
26、知速度方向相反,故B錯(cuò)誤; C、根據(jù)Ek= mv2知?jiǎng)幽芟葴p小后增大,與時(shí)間為二次函數(shù),故C錯(cuò)誤; D、Ep=mgh=mgx=mg(v0t ),a為負(fù),故為開口向下的拋物線,故D正確. 故選:D 【分析】根據(jù)a﹣t圖象知上滑和下滑過程中的加速度大小,從而得出速度隨時(shí)間的變化規(guī)律; 利用速度公式和動(dòng)能定得出動(dòng)能、勢(shì)能與時(shí)間的規(guī)律,再分析選項(xiàng)即可. 16.如圖所示,一根固定直桿與水平方向夾角為θ,將質(zhì)量為m1的滑塊套在桿上,通過輕繩懸掛質(zhì)量為m2的小球,桿與滑塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.通過某種外部作用,使滑塊和小球瞬間獲得初動(dòng)量后,撤去外部作用,發(fā)現(xiàn)滑塊與小球仍保持相對(duì)靜止一起運(yùn)動(dòng),且輕
27、繩與豎直方向夾角β>θ.則滑塊的運(yùn)動(dòng)情況是(?? ) A.?動(dòng)量方向沿桿向下,正在均勻增大??????????????????????B.?動(dòng)量方向沿桿向下,正在均勻減小 C.?動(dòng)量方向沿桿向上,正在均勻增大??????????????????????D.?動(dòng)量方向沿桿向上,正在均勻減小 【答案】D 【考點(diǎn)】對(duì)質(zhì)點(diǎn)系的應(yīng)用,連接體問題,整體法隔離法,假設(shè)法 【解析】【解答】解:把滑塊和球看做一個(gè)整體受力分析,沿斜面和垂直斜面建立直角坐標(biāo)系得, 若假設(shè) 滑塊速度方向向下,則 沿斜面方向:(m1+m2)gsinθ﹣f=(m1+m2)a? 垂直斜面方向:FN=(m1+m
28、2)gcosθ 其中摩擦力:f=μFN 聯(lián)立可解得:a=gsinθ﹣μgcosθ, 對(duì)小球現(xiàn)有:θ<β,則有 a>gsinβ 所以gsinθ﹣μgcosθ>gsinβ gsinθ﹣gsinβ>μgcosθ 因?yàn)棣龋鸡拢詆sinθ﹣gsinβ<0,但μgcosθ>0 所以假設(shè)不成立,即速度的方向一定向上. 滑塊向上運(yùn)動(dòng),重力有沿桿向下的分力,同時(shí)摩擦力的方向沿桿的方向向下,所以滑塊的加速度方向向下,滑塊沿桿減速上滑.則滑塊的動(dòng)量方向沿桿向上,正在均勻減?。蔄BC錯(cuò)誤,D正確 故選:D 【分析】滑塊與小球保持相對(duì)靜止,并以相同的加速度a一起下滑,對(duì)整體進(jìn)行受力分析求出加
29、速度,采用隔離法,分析小球的受力,求出加速度,結(jié)合θ<β分析即可判斷. 17.如圖所示,豎直半圓環(huán)中有多條起始于A點(diǎn)的光滑軌道,其中AB通過環(huán)心O并保持豎直.一質(zhì)點(diǎn)分別自A點(diǎn)沿各條軌道下滑,初速度均為零.那么,質(zhì)點(diǎn)沿各軌道下滑的時(shí)間相比較(?? ) A.?無論沿圖中哪條軌道下滑,所用的時(shí)間均相同 B.?質(zhì)點(diǎn)沿著與AB夾角越大的軌道下滑,時(shí)間越短 C.?質(zhì)點(diǎn)沿著軌道AB下滑,時(shí)間最短 D.?軌道與AB夾角越?。ˋB除外),質(zhì)點(diǎn)沿其下滑的時(shí)間越短 【答案】A 【考點(diǎn)】對(duì)單物體(質(zhì)點(diǎn))的應(yīng)用,勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本公式應(yīng)用 【解析】【解答】解:設(shè)半徑為R,斜面與豎直方向夾角
30、為θ,則物體運(yùn)動(dòng)的位移為x=2Rcosθ,物體運(yùn)動(dòng)的加速度a= =gcosθ,根據(jù)x= at2 , 則t= ,與θ角無關(guān).而知道弦長(zhǎng)和傾角也能算出半徑,所以A正確,BCD錯(cuò)誤. 故選:A. 【分析】設(shè)半徑為R,斜面與豎直方向夾角為θ,則物體運(yùn)動(dòng)的位移為x=2Rcosθ,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,然后根據(jù)x= at2求解時(shí)間. 18.如圖所示,將小球a從地面以初速度v0豎直上拋的同時(shí),將另一小球b從距地面h處由靜止釋放,a的質(zhì)量小于b的質(zhì)量,兩球恰在0.5h相遇(不計(jì)空氣阻力).則兩球運(yùn)動(dòng)過程中(?? ) A.?小球a超重,小球b失重???????????????????????
31、???????????????? B.?相遇時(shí)兩球速度大小相等 C.?從開始運(yùn)動(dòng)到相遇,球a動(dòng)能的減少量等于球b動(dòng)能的增加量?????????? D.?相遇后的任意時(shí)刻,重力對(duì)球a做功功率小于重力對(duì)球b做功功率 【答案】D 【考點(diǎn)】超重失重,動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用 【解析】【解答】解:A、ab運(yùn)動(dòng)的加速度都向下,故都處于失重狀態(tài),A不符合題意; B、從題目?jī)?nèi)容可看出,在0.5h處相遇,此時(shí)a球和b球的位移大小相同,時(shí)間相同,它們的加速度也相同,a豎直上拋,b自由落體,設(shè)相遇時(shí)間為t,相遇時(shí)A的速度為v,b的速度為v′則有: ,由自由落體規(guī)律得,v′=gt,v=v0﹣gt,故
32、相遇時(shí)a的速度為零,B不符合題意; C、根據(jù)動(dòng)能定理額可知△Ek=mgh可孩子,由于質(zhì)量不變,動(dòng)能的變化量不相同,C不符合題意; D、相遇時(shí),a球的速度剛好為0,而b球的速度剛好為v0 , 相遇后,a的速度一直比b的速度小,而a的質(zhì)量小于b的質(zhì)量,重力對(duì)球a做功功率小于重力對(duì)球b做功功率,D符合題意. 故答案為:D 【分析】根據(jù)題目中已知,結(jié)合動(dòng)能定理以及功率的公式綜合分析列式求解。 19.如圖,小車的直桿頂端固定著小球,當(dāng)小車向左做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),球受桿子作用力的方向可能沿圖中的( ) A.?OA方向??????????????????????????????B.?OB方向?
33、?????????????????????????????C.?OC方向??????????????????????????????D.?OD方向 【答案】A 【考點(diǎn)】彈力,對(duì)單物體(質(zhì)點(diǎn))的應(yīng)用 【解析】【解答】解:小球和小車的加速度相同,所以小球在重力和桿的作用力兩個(gè)力的作用下也沿水平向左的方向加速運(yùn)動(dòng),加速度水平向左,根據(jù)牛頓第二定律F=ma可知,加速度的方向與合力的方向相同,合力水平向左,根據(jù)力的合成的平行四邊形定則,直桿對(duì)小球的作用力只可能沿OA方向.A符合題意,BCD不符合題意 故答案為:A 【分析】以小球研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,根據(jù)小球和小車的加速度相同已及頓第
34、二運(yùn)動(dòng)定律的矢量性進(jìn)行判斷。 20.一質(zhì)點(diǎn)在斜面上做直線運(yùn)動(dòng),某段過程中其速度的平方和位移的圖象如圖所示,圖中a、b和c均為已知,重力加速度為g,由圖可知( ?。? A.?該過程中上滑所用時(shí)間與下滑所用時(shí)間相等?????????? B.?斜面與水平面夾角的正弦值為 C.?上滑過程機(jī)械能的變化量大于下滑過程中機(jī)械能的變化量?????????? D.?圖線①表示質(zhì)點(diǎn)沿斜面下滑過程,圖線②表示質(zhì)點(diǎn)沿斜面上滑過程 【答案】B 【考點(diǎn)】V-t圖象,對(duì)單物體(質(zhì)點(diǎn))的應(yīng)用,勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本公式應(yīng)用 【解析】【解答】解:AD、質(zhì)點(diǎn)沿斜面上滑時(shí),位移逐漸增大,速度逐漸減?。禄?/p>
35、時(shí)位移逐漸減小,速度逐漸增大,所以圖線①表示質(zhì)點(diǎn)沿斜面上滑過程,圖線②表示質(zhì)點(diǎn)沿斜面下滑過程.根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有 v2﹣v02=2ax,根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知,v2﹣x圖象的斜率 k=2a,斜率絕對(duì)值越大,質(zhì)點(diǎn)的加速度越大,則知質(zhì)點(diǎn)的上滑過程加速度比下滑過程的大,上滑所用時(shí)間比下滑所用時(shí)間短,AD不符合題意. B、設(shè)上滑和下滑過程的加速度分別為a1和a2 . 則有 2a1= ,2a2= 設(shè)斜面的傾角為θ,根據(jù)牛頓第二定律,上滑有:mgsinθ+μmgcosθ=ma1 , 下滑有:mgsinθ﹣μmgcosθ=ma2 , 聯(lián)立解得:sinθ= .B符合題意. C、上滑過程與下滑過程質(zhì)點(diǎn)克服摩
36、擦力做功相等,則上滑過程機(jī)械能的變化量與下滑過程中機(jī)械能的變化量相等,C不符合題意. 故答案為:B 【分析】首先,明確圖像斜率的物理意義,再根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,綜合列式求解。 21.如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2的物塊A和B通過一輕彈簧連接在一起并放置于水平傳送帶上,水平輕繩一端連接A,另一端固定在墻上,A、B與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ.傳送帶順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng),系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定后,突然剪斷輕繩的瞬間,設(shè)A、B的加速度大小分別為aA和aB , (彈簧在彈性限度內(nèi),重力加速度為g)則( ?。? A.?aA=μ(1+ )g,aB=μg???????????????????
37、??????????B.?aA=μg,aB=0 C.?aA=μ(1+ )g,aB=0????????????????????????????????D.?aA=μg,aB=μg 【答案】C 【考點(diǎn)】連接體問題 【解析】【解答】解:對(duì)物塊B分析,摩擦力與彈簧彈力平衡,有:μm2g=kx, 則:x= . 以兩個(gè)物塊組成的整體為研究對(duì)象,則繩子的拉力:T=μ(m1+m2)g 突然剪斷輕繩的瞬間,繩子的拉力減小為0,而彈簧的彈力不變,則A受到的合外力與T大小相等,方向相反,則: aA= B在水平方向仍然受到彈簧的拉力和傳送帶的摩擦力,合外力不變,仍然等于0,所以B的加速度
38、仍然等于0.故C符合題意,ABD不符合題意. 故答案為:C. 【分析】分別對(duì)物塊B和整體分析,通過共點(diǎn)力平衡,結(jié)合胡克定律求出兩根彈簧的形變量和繩子的拉力;然后結(jié)合突然剪斷輕繩的瞬間,繩子的拉力減小為0,而彈簧的彈力不變,再分別由牛頓第二定律求出加速度即可. 二、多選題 22.(2018?江蘇)如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端連接一小物塊,O點(diǎn)為彈簧在原長(zhǎng)時(shí)物塊的位置.物塊由A點(diǎn)靜止釋放,沿粗糙程度相同的水平面向右運(yùn)動(dòng),最遠(yuǎn)到達(dá)B點(diǎn).在從A到B的過程中,物塊(??? ) A.?加速度先減小后增大??????????????????????????????????????????
39、?B.?經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的速度最大 C.?所受彈簧彈力始終做正功????????????????????????????????????D.?所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功 【答案】A,D 【考點(diǎn)】對(duì)質(zhì)點(diǎn)系的應(yīng)用,彈性勢(shì)能,動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用 【解析】【解答】物體從A點(diǎn)到O點(diǎn)過程,彈力逐漸減為零,剛開始彈簧彈力大于摩擦力,故可分為彈力大于摩擦力過程和彈力小于摩擦力過程:彈力大于摩擦力過程,合力向右,加速度也向右,由于彈力減小,摩擦力不變,小球所受合力減小加速度減小,彈力等于摩擦力時(shí)速度最大,此位置在A點(diǎn)與O點(diǎn)之間;彈力小于摩擦力過程,合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相反,彈力減小,摩擦力
40、大小不變,物體所受合力增大,物體的加速度隨彈簧形變量的減小而增加,物體作減速運(yùn)動(dòng);從O點(diǎn)到B點(diǎn)的過程彈力增大,合力向左,加速度繼續(xù)增大, A符合題意、B不符合題意;從A點(diǎn)到O點(diǎn)過程,彈簧由壓縮恢復(fù)原長(zhǎng)彈力做正功,從O點(diǎn)到B點(diǎn)的過程,彈簧伸長(zhǎng),彈力做負(fù)功,C不符合題意;從A到B的過程中根據(jù)動(dòng)能定理彈簧彈力做的功等于物體克服摩擦力做的功, 故答案為:AD。 【分析】先明確從A到O的過程,彈簧壓縮量先變小后伸長(zhǎng)量變大,可知對(duì)物體先做正功后做負(fù)功,然后對(duì)物體進(jìn)行受力分析,結(jié)合牛頓第二定律可確定加速度的變化情況,有動(dòng)能定理可知從A到B的過程中彈簧彈力做功與克服摩擦力做功的關(guān)系。 23.如圖7甲所示
41、,用粘性材料粘在一起的A、B兩物塊靜止于光滑水平面上,兩物塊的質(zhì)量分別為 mA=lkg、mB=2kg,當(dāng)A、B之間產(chǎn)生拉力且大于0.3N時(shí)A、B將會(huì)分離.t=0時(shí)刻開始對(duì)物塊A施加一水平推力F1 , 同時(shí)對(duì)物塊B施加同一方向的拉力F2 , 使A、B從靜止開始運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中F1、F2方向保持不變,F(xiàn)1、F2的大小隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示.則下列關(guān)于A、B兩物塊 受力及運(yùn)動(dòng)情況的分析,正確的是( ?。? A.?t=2.0s時(shí)刻A,B之間作用力大小為0.6N?????????????B.?t=2.0s時(shí)刻A,B之間作用力為零 C.?t=2.5s時(shí)刻A對(duì)B的作用力方向向左????????
42、?????????????D.?從t=0時(shí)刻到A,B分離,它們運(yùn)動(dòng)的位移為5.4m 【答案】A,D 【考點(diǎn)】彈力,對(duì)單物體(質(zhì)點(diǎn))的應(yīng)用 【解析】【解答】解:設(shè)t時(shí)刻AB分離,分離之前AB物體共同運(yùn)動(dòng),加速度為a,以整體為研究對(duì)象,則有: a= = =1.2m/s2 , 分離時(shí):F2﹣f=mBa, 得:F2=f+mBa=0.3+2×1.2=2.7N, 經(jīng)歷時(shí)間:t= ×2.7=3s, 根據(jù)位移公式:s= at2=5.4m,則D正確; 當(dāng)t=2s時(shí),F(xiàn)2=1.8N,F(xiàn)2+f=mBa,得:f=mBa﹣F2=0.6N,A正確,B錯(cuò)誤; 當(dāng)t=2.5s時(shí),F(xiàn)2=2.2
43、5N,F(xiàn)2+f=m2a,得:f=m2a﹣F2>0,C錯(cuò)誤. BC不符合題意,AD符合題意 故答案為:AD. 【分析】本題AB兩個(gè)物體連接體,對(duì)于連接體問題,通常采用整體法和隔離法相結(jié)合求解,當(dāng)以整體為研究對(duì)象受力分析時(shí)AB之間的作用力不分析. 24.如圖所示,M為定滑輪,一根細(xì)繩跨過M,一端系著物體C,另一端系著一動(dòng)滑輪N,動(dòng)滑輪N兩側(cè)分別懸掛著A、B兩物體,已知B物體的質(zhì)量為3kg,不計(jì)滑輪和繩的質(zhì)量以及一切摩擦,若C物體的質(zhì)量為9kg,則關(guān)于C物體的狀態(tài)下列說法正確的是( ?。? A.?當(dāng)A的質(zhì)量取值合適,C物體有可能處于平衡狀態(tài)?????????? B.?無論A物體的質(zhì)量是
44、多大,C物體不可能平衡 C.?當(dāng)A的質(zhì)量足夠大時(shí),C物體不可能向上加速運(yùn)動(dòng)?????????? D.?當(dāng)A的質(zhì)量取值合適,C物體可以向上加速也可以向下加速運(yùn)動(dòng) 【答案】A,D 【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用,對(duì)單物體(質(zhì)點(diǎn))的應(yīng)用 【解析】【解答】解:A、首先取AB連接體為研究對(duì)象,當(dāng)A的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于B的質(zhì)量,則B以接近重力加速度做向下的加速運(yùn)動(dòng),B處于失重狀態(tài),細(xì)繩的最小拉力接近為零;當(dāng)A的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于B的質(zhì)量時(shí),則B以接近重力加速度向上做加速運(yùn)動(dòng),B處于超重狀態(tài),細(xì)繩的最大拉力接近B的重力的兩倍,故此時(shí)細(xì)繩拉C的最大拉力為B的重力的4倍,故當(dāng)A的質(zhì)量取值合適,C的質(zhì)量在大
45、于零小于12kg之間都有可能處于平衡,故A正確,B錯(cuò)誤; C、結(jié)合以上的分析,當(dāng)細(xì)繩對(duì)C拉力小于C的重力時(shí)C產(chǎn)生向下的加速度,當(dāng)細(xì)繩對(duì)C的拉力大于C的重力時(shí)C產(chǎn)生向上的加速度,故C錯(cuò)誤、D正確. BC不符合題意,AD符合題意 故答案為:AD 【分析】本題主要考查物體的平衡和牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用,物體平衡條件和牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用的分析和處理能力。 25.如圖所示,A、B兩物體的質(zhì)量分別為2m和m,靜止疊放在水平地面上.A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ.最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g.現(xiàn)對(duì)A施加一水平拉力F,則(?。? A.?當(dāng)F<2μmg時(shí),A,B都
46、相對(duì)地面靜止????????????????B.?當(dāng)F= μmg時(shí),A的加速度為 μg C.?當(dāng)F>3μmg時(shí),A相對(duì)B滑動(dòng)??????????????????????????????D.?無論F為何值,B的加速度不會(huì)超過 μg 【答案】B,C,D 【考點(diǎn)】對(duì)單物體(質(zhì)點(diǎn))的應(yīng)用,整體法隔離法 【解析】【解答】解:AB之間的最大靜摩擦力為:fmax=μmAg=2μmg,B與地面間的最大靜摩擦力為:f′max= μ(mA+mB)g=1.5μmg, A、當(dāng) 1.5μmg<F<2μmg 時(shí),f′max<F<fmax , AB之間不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),由于拉力大于B與地面間的最大靜摩
47、擦力;故AB與地面間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng);故A錯(cuò)誤; B、當(dāng)F= μmg時(shí),若A與B仍然沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng),則: 又:F﹣f′max=(mA+mB)a1 所以: 此時(shí)A與B之間的摩擦力f,則: mAa1=F﹣f 所以:f= <fmax , 可知假設(shè)成立,A的加速度為 μg.故B正確; C、當(dāng)F=3μmg時(shí),若A與B仍然沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng),則:F﹣f′max=3μmg﹣1.5μmg=1.5μmg 又:F﹣f′max=(mA+mB)a2 所以:a2=0.5μg 此時(shí)A與B之間的摩擦力f′,則: mAa2=F﹣f′ 所以:f′=2μmg=fmax 所以當(dāng)F>3μmg時(shí),A相對(duì)B滑動(dòng).故C
48、正確; D、當(dāng)A與B之間的摩擦力最大時(shí),B的加速度最大,此時(shí)B沿水平方向受到兩個(gè)摩擦力的作用,又牛頓第二定律得: mBa3=fmax﹣f′max=2μmg﹣1.5μmg=0.5μmg 所以:a3=0.5μg 即無論F為何值,B的加速度不會(huì)超過 μg.故D正確. A不符合題意,BCD符合題意; 故答案為:BCD 【分析】本題考查牛頓第二定律的綜合運(yùn)用,考查隔離法和整體法的應(yīng)用,利用牛頓第二定律和整體法隔離法求出A、B不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的最大拉力. 26.如圖所示,一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧,上端固定,下端連一質(zhì)量為m的物塊A,A放在質(zhì)量也為m的托盤B上,初始時(shí),在豎直向上的力F作用下
49、系統(tǒng)靜止,且彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài).以N表示B對(duì)A的作用力,x表示彈簧的伸長(zhǎng)量,現(xiàn)改變力F的大小,使B以 的加速度勻加速向下運(yùn)動(dòng)(g為重力加速度,空氣阻力不計(jì)),此過程中N或F的大小隨x變化的圖象正確的是( ) A.???????????????????????????????????????????B.? C.???????????????????????????????????????????D.? 【答案】B,D 【考點(diǎn)】對(duì)單物體(質(zhì)點(diǎn))的應(yīng)用,胡克定律 【解析】【解答】解:設(shè)物塊和托盤間的壓力為零時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為X,則有:mg﹣kx=ma, 解得:x= ; 在此
50、之前,根據(jù) ﹣N﹣kx=ma可知,二者之間的壓力N由開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的 線性減小到零,故B圖可能. 而力F由開始時(shí)的mg線性減小到 ,A圖可能.此后托盤與物塊分離,力F保持 不變,D圖可能. AC不符合題意,BD符合題意; 故答案為:BD. 【分析】本題主要考查牛頓第二定律的應(yīng)用,對(duì)物體進(jìn)行受力分析,利用牛頓第二定律和胡克定律進(jìn)行判斷。 27.如圖所示,三個(gè)小球A、B、C的質(zhì)量分別為2m、m、m,A與B、C間通過鉸鏈用輕桿連接,桿長(zhǎng)為L(zhǎng),B、C置于水平地面上,用一輕質(zhì)彈簧連接,彈簧處于原長(zhǎng).現(xiàn)A由靜止釋放下降到最低點(diǎn),兩輕桿間夾角α由60°變?yōu)?20°,A、B、C在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng),彈簧
51、在彈性限度內(nèi),忽略一切摩擦,重力加速度為g.則此下降過程中( ?。? A.?A的動(dòng)能達(dá)到最大前,B受到地面的支持力大于2mg??????????B.?A的動(dòng)能最大時(shí),B受到地面的支持力等于2mg C.?彈簧的彈性勢(shì)能最大時(shí),A的加速度為零????????????D.?彈簧的彈性勢(shì)能最大值為( )mgL 【答案】B,D 【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用,對(duì)單物體(質(zhì)點(diǎn))的應(yīng)用,彈性勢(shì)能,功能關(guān)系 【解析】【解答】解:AB、A的動(dòng)能最大時(shí),設(shè)B和C受到地面的支持力大小均為F,此時(shí)整體在豎直方向受力平衡,可得 2F=(2m+m+m)g,所以F=2mg;在A的動(dòng)能達(dá)到最大前一直是加
52、速下降,處于失重狀態(tài),所以B受到地面的支持力小于2mg,A不符合題意、B符合題意; C、當(dāng)A達(dá)到最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為零,此時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能最大,A的加速度方向向上,C不符合題意; D、A下落的高度為:h=Lsin60°﹣Lsin30°= L,根據(jù)功能關(guān)系可知,小球A的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能,即彈簧的彈性勢(shì)能最大值為 EP=2mgh=( )mgL,D符合題意. 故答案為:BD 【分析】A下降的過程分成兩個(gè)階段,先是加速度逐漸減小的勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)加速度等于零時(shí)速度出現(xiàn)最大值,然后做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng),A的動(dòng)能最大時(shí),此時(shí)整體在豎直方向受力平衡,當(dāng)A達(dá)到最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為零,此時(shí)彈簧的彈
53、性勢(shì)能最大,A的加速度方向向上,根據(jù)功能關(guān)系可知,小球A的機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能,即彈簧的彈性勢(shì)能最大的時(shí)候。根據(jù)功能關(guān)系可以求解。 28.在一東西向的水平直鐵軌上,停放著一列已用掛鉤連接好的車廂.當(dāng)機(jī)車在東邊拉著這列車廂以大小為a的加速度向東行駛時(shí),連接某兩相鄰車廂的掛鉤P和Q間的拉力大小為F;當(dāng)機(jī)車在西邊拉著車廂以大小為 a的加速度向西行駛時(shí),P和Q間的拉力大小仍為F.不計(jì)車廂與鐵軌間的摩擦,每節(jié)車廂質(zhì)量相同,則這列車廂的節(jié)數(shù)可能為( ?。? A.?8?????????????????????????????????????????B.?10???????
54、??????????????????????????????????C.?12?????????????????????????????????????????D.?14 【答案】A,C 【考點(diǎn)】對(duì)單物體(質(zhì)點(diǎn))的應(yīng)用 【解析】【解答】解:設(shè)PQ兩邊的車廂數(shù)為P和Q, 當(dāng)機(jī)車在東邊拉時(shí),根據(jù)牛頓第二定律可得,F(xiàn)=Pm?a, 當(dāng)機(jī)車在西邊拉時(shí),根據(jù)牛頓第二定律可得,F(xiàn)=Qm? a, 根據(jù)以上兩式可得, 即兩邊的車廂的數(shù)目可能是1和3,或2和6,或3和9,或4和12,等等, 所以總的車廂的數(shù)目可能是4、8、12、16, 所以可能的是AC. 故選:AC. 【分析】此題
55、為條件開放性試題,根據(jù)題目中給出的加速度大小,列牛頓第二定律方程,結(jié)合各種可能性判斷。 29.質(zhì)量為1t的電動(dòng)車在平直公路上由靜止起動(dòng),經(jīng)10s達(dá)到最大速度,其牽引力F與速度倒數(shù) 的關(guān)系圖象如圖所示,假設(shè)電動(dòng)車行駛中所受的阻力恒定,則(?? ) A.?電動(dòng)車的額定功率為4×104W?????????????????????????B.?電動(dòng)車做勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度為20m/s C.?電動(dòng)車加速過程的加速度恒為4m/s2???????????????D.?電動(dòng)車由靜止加速到最大速度通過的位移為83.3m 【答案】A,D 【考點(diǎn)】對(duì)單物體(質(zhì)點(diǎn))的應(yīng)用,功率的計(jì)算 【解析】
56、【解答】解:A、當(dāng)電動(dòng)車速度達(dá)到最大時(shí),速度為20m/s,牽引力為2000N,則電動(dòng)車的額定功率P額=Fv=2000×20=4×104W,故A正確; B、由圖象可知,當(dāng)牽引力不變時(shí),電動(dòng)車做勻加速運(yùn)動(dòng),在全過程中 最小值為 ,則電動(dòng)車的最大速度為20m/s,并不是勻加速的最大值,故B錯(cuò)誤; C、電動(dòng)車先勻加速運(yùn)動(dòng),后做變加速運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤; D、整個(gè)過程中,根據(jù)動(dòng)能定理可知:Pt﹣fx= ,解得:x=83.3m,故D正確 故選:AD 【分析】當(dāng)牽引力F=6000N時(shí)的過程中牽引力不變,根據(jù)牛頓第二定律知,做勻加速直線運(yùn)動(dòng),傾斜段圖線的斜率表示電動(dòng)車的功率,斜率不變,則功率不變,根據(jù)功
57、率與牽引力的關(guān)系,判斷傾斜段的運(yùn)動(dòng)情況,速度達(dá)到最大時(shí),牽引力等于阻力 30.在傾角θ=37°的光滑足夠長(zhǎng)斜面上有兩個(gè)用輕彈簧連接的物塊A和B,它們的質(zhì)量分別m1=2kg、m2=3kg,彈簧的勁度系數(shù)為k=100N/m,C為一固定擋板,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)用一沿斜面向上的恒力F拉物塊A使之沿斜面向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)B剛要離開C時(shí),A的速度為1m/s,加速度方向沿斜面向上,大小為0.5m/s2 , 已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2 , 則(?? ) A.?恒力F=31N B.?從用力F拉物塊A開始到B剛離開C的過程中,A沿斜面向上運(yùn)動(dòng)0.3m C.?物塊A
58、沿斜面向上運(yùn)動(dòng)過程中,A先加速后勻速運(yùn)動(dòng) D.?A的速度達(dá)到最大時(shí),B的加速度大小為0.5m/s2 【答案】A,B 【考點(diǎn)】對(duì)單物體(質(zhì)點(diǎn))的應(yīng)用 【解析】【解答】解:A、當(dāng)B剛離開C時(shí),B對(duì)擋板的彈力為零,有:kx2=2mgsinθ, 解得彈簧的伸長(zhǎng)量 = 根據(jù)牛頓第二定律得,F(xiàn)﹣m1gsinθ﹣kx2=m1a,解得:F=31N,故A正確; B、開始A處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧處于壓縮,根據(jù)平衡有:mgsinθ=kx1 , 解得彈簧的壓縮量 = , 可知從靜止到B剛離開C的過程中,A發(fā)生的位移x=x1+x2=0.3m,故B正確; C、對(duì)整體,根據(jù)牛頓第二定律可知F﹣(
59、m1+m2)gsinθ=(m1+m2)a,解得a=0.2,故A先加速運(yùn)動(dòng),后做加速度較小的加速運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤; D、當(dāng)A的加速度為零時(shí),A的速度最大,設(shè)此時(shí)彈簧的拉力為FT , 則:F﹣FT﹣m2gsinθ=0 所以FT=F﹣m2gsinθ=31﹣3×10×0.6N=13N 以B為研究對(duì)象,則:FT﹣m2sinθ=ma′ 所以:a′=0.75m/s2 . 故D錯(cuò)誤 故選:AB 【分析】未加拉力F時(shí),物體A對(duì)彈簧的壓力等于其重力的下滑分力;物塊B剛要離開C時(shí),彈簧的拉力等于物體B重力的下滑分力,根據(jù)平衡條件并結(jié)合胡克定律求解出兩個(gè)狀態(tài)彈簧的形變量,得到彈簧的長(zhǎng)度變化情況,從而求出A
60、發(fā)生的位移; 根據(jù)牛頓第二定律求出F的大??; 當(dāng)A的加速度為零時(shí),A的速度最大,根據(jù)合力為零求出彈簧的拉力,從而結(jié)合牛頓第二定律求出B的加速度. 31.在傾角為θ的固定光滑斜面上有兩個(gè)用輕彈簧相連接的物塊A、B,它們的質(zhì)量分別為m1、m2 , 彈簧勁度系數(shù)為k,C為一固定擋板,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用一平行于斜面向上的恒力F拉物塊A使之向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)物塊B剛要離開擋板C時(shí),物塊A運(yùn)動(dòng)的距離為d,速度為v,則此時(shí)(?? ) A.?物塊B的質(zhì)量滿足m2gsinθ=kd?????B.?物塊A的加速度為 C.?拉力做功的瞬時(shí)功率為Fv??????????????D.?此過程中,彈簧彈性勢(shì)
61、能的增量為Fd﹣m1dgsinθ﹣ m1v2 【答案】B,C,D 【考點(diǎn)】對(duì)質(zhì)點(diǎn)系的應(yīng)用,連接體問題,動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用,機(jī)械能守恒及其條件 【解析】【解答】解:A、開始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧彈力等于A的重力沿斜面下的分力,當(dāng)B剛離開C時(shí),彈簧的彈力等于B的重力沿斜面下的分力,故m2gsinθ=kx2 , 但由于開始是彈簧是壓縮的,故d>x2 , 故m2gsinθ<kd,故A錯(cuò)誤; B、當(dāng)B剛離開C時(shí),對(duì)A,根據(jù)牛頓第二定律得:F﹣m1gsinθ﹣kx2=m1a1 , 又開始時(shí),A平衡,則有:m1gsinθ=kx1 , 而d=x1+x2 , 解得:物塊A加速度為a1
62、= ,故B正確; C、拉力的瞬時(shí)功率P=Fv,故C正確; D、根據(jù)功能關(guān)系,彈簧彈性勢(shì)能的增加量等于拉力的功減去系統(tǒng)動(dòng)能和重力勢(shì)能的增加量,即為: ,故D正確; 故選:BCD. 【分析】當(dāng)B剛離開C時(shí),彈簧的彈力等于B的重力沿斜面下的分力,根據(jù)胡克定律求解出彈簧的伸長(zhǎng)量;根據(jù)牛頓第二定律求出物塊A的加速度大小;根據(jù)機(jī)械能守恒定律求解A的速度. 32.如圖甲所示,一質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板靜置于光滑水平面上,其上放置一質(zhì)量為m小滑塊.木板受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用時(shí),用傳感器測(cè)出長(zhǎng)木板的加速度a與水平拉力F的關(guān)系如圖乙所示,取g=10m/s2 , 則(?? ) A.?滑塊的質(zhì)量m
63、=2kg,木板的質(zhì)量M=4kg B.?當(dāng)F=8N時(shí),滑塊的加速度為1m/s2 C.?滑塊與木板之間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2 D.?當(dāng)0<F<6N時(shí),滑塊與木板之間的摩擦力隨F變化的函數(shù)關(guān)系f= F 【答案】B,D 【考點(diǎn)】V-t圖象,牛頓定律與圖象 【解析】【解答】解:A、當(dāng)F等于6N時(shí),加速度為:a=1m/s2 , 對(duì)整體分析,由牛頓第二定律有:F=(M+m)a, 代入數(shù)據(jù)解得:M+m=6kg 當(dāng)F大于6N時(shí),根據(jù)牛頓第二定律得:a= , 知圖線的斜率k= = , 解得:M=2kg,m=4kg,故A錯(cuò)誤. BC、根據(jù)F等于6N時(shí),二者剛好滑動(dòng),此時(shí)m的加速
64、度為1m/s2 , 以后拉力增大,滑塊的加速度不變,所以當(dāng)F=8N時(shí),滑塊的加速度為1m/s2;根據(jù)牛頓第二定律可得a=μg,解得動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1,故B正確、C錯(cuò)誤; D、當(dāng)0<F<6N時(shí),M與m以共同加速運(yùn)動(dòng),加速度大小為a=kF= ,以滑塊為研究對(duì)象,其摩擦力大小為f=ma= ,故D正確; 故選:BD. 【分析】當(dāng)拉力較小時(shí),m和M保持相對(duì)靜止一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)拉力達(dá)到一定值時(shí),m和M發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),結(jié)合牛頓第二定律,運(yùn)用整體和隔離法分析. 33.如圖所示,光滑水平面上放著長(zhǎng)為L(zhǎng)木板B,木板B上放著木塊A.A、B接觸面粗糙,現(xiàn)用一水平拉力F作用在B上使其由靜止開始運(yùn)動(dòng),
65、用f1代表B對(duì)A的摩擦力,f2代表A對(duì)B的摩擦力,當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到木板左端時(shí),木板在地面上移動(dòng)的距離為x下列說法正確的有(?? ) A.?力F做的功一定等于A,B系統(tǒng)動(dòng)能的增加量 B.?其他條件不變的情況下,木板質(zhì)量越大,x越大 C.?力f1對(duì)A做的功等于A動(dòng)能的增加量與系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量之和 D.?其他條件不變的情況下,AB間摩擦力越大,滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多 【答案】B,D 【考點(diǎn)】連接體問題,功能關(guān)系,動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用,摩擦力做功,能量守恒定律 【解析】【解答】解:A、由題滑塊運(yùn)動(dòng)到木板左端的過程中,說明拉力足夠大,A與B有相對(duì)運(yùn)動(dòng),對(duì)整體分析可知,F(xiàn)做功轉(zhuǎn)化為
66、兩個(gè)物體的動(dòng)能及系統(tǒng)的內(nèi)能;故拉力F做的功大于AB系統(tǒng)動(dòng)能的增加量;故A錯(cuò)誤; B、A與B之間的摩擦力不變,則A的加速度不變;根據(jù)牛頓第二定律,其他條件不變的情況下,木板質(zhì)量越大,木板的加速度越??;木板與木塊之間的相對(duì)位移等于木板的長(zhǎng)度,由運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式: 其中L是木板的長(zhǎng)度,由公式可知,木板的加速度越小則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng),而運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng)則木塊的位移越大,所以木板的位移x就越大.故B正確; C、對(duì)A來說,只有摩擦力f1做功,由動(dòng)能定理可知,摩擦力f1對(duì)A做的功等于A的動(dòng)能的增加量.故C錯(cuò)誤. D、滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量:Q=f1?L,可知其他條件不變的情況下,AB間摩擦力越大,滑塊與木板間產(chǎn)生的熱量越多.故D正確 故選:BD 【分析】對(duì)兩物體及整體受力分析,結(jié)合兩物體可能的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),由功能關(guān)系進(jìn)行分析拉力與兩物體動(dòng)能之間的關(guān)系,再單獨(dú)分析AB,明確摩擦力做功與能量之間的關(guān)系. 34.A、B兩小球用不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在同一高度,如圖所示,A球的質(zhì)量小于B球的質(zhì)量,懸掛A球的繩比懸掛B球的繩更長(zhǎng).將兩球拉起,使兩繩均被水平拉直,將兩球由靜止釋放,兩球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中(?? )
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