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文档简介
1、高中物理2019年02月10日专题练习学校:_姓名:_班级:_考号:_评卷人得分一、单选题1(本题5分)如图所示,吊环运动员将吊绳与竖直方向分开相同的角度(两吊绳等长),重力大小为G的运动员静止时,左边绳子张力为T1,右边绳子张力为T2,则下列说法正确的是() AT1和T2是相同的BT1和T2的合力与重力G是一对平衡力CT1和T2的合力与重力G是一对作用力与反作用力D运动员两手缓慢撑开时,T1和T2都会变小【答案】B【解析】【详解】A. 由图可知,T1和T2的方向一定不同,故A错误;B. T1和T2两力的合力一定与重力等大反向,是一对平衡力。故B正确;C. 作用力与反作用力必须作用在
2、相互作用的两个物体上,重力G与T1和T2的合力是作用在同一个物体上,故C错误;D. 因两绳作用力的合力等于人的重力,保持不变,故当运动员两手缓慢撑开时,吊绳与竖直方向的夹角增大时,T1和T2夹角增大,T1和T2都会增大。故D错误。故选:B2(本题5分)如图所示,足够长的传送带与水平面的夹角为 ,传送带以速度v0 逆时针匀速转动.在传送带的上端轻轻放置一个质量为m 的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数>tan,则能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的图像是( )A B. C D【答案】B【解析】【详解】初状态时,重力的分力与摩擦力均沿着斜面向下,且都是恒力,所以物体先沿斜面匀加速直线运
3、动,由牛顿第二定律得:加速度:a1=mgsin+mgcosm=gsin+gcos;当小木块的速度与传送带速度相等时,由>tan知道mgcos>mgsin,则木块随传送带一起匀速向下运动,故B正确,A、C、D错误;故选B。【点睛】关键是加速到速度等于传送带速度后,要分两种情况讨论,即重力的下滑分力小于或等于最大静摩擦力和重力的下滑分力大于最大静摩擦力两种情况。3(本题5分)如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移x之间的关系如图乙所示(g10 m
4、/s2),则下列结论正确的是A物体的加速度大小为5 m/s2B弹簧的劲度系数为7.5 N/cmC物体的质量为3 kgD物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态【答案】A【解析】试题分析:初始时物体处于静止状态,mg=kx1,由图可知x1=4cm,初始时F1=ma,F1=10N,在x1=4cm之后F不变,说明物体离开弹簧,物体与弹簧分离时,弹簧处于原长状态,由牛顿第二定律F2mg=ma,F2=30N,解得m=2kg,a="5" m/s2,所以A正确,B、C、D错误。考点:牛顿第二定律4(本题5分)如图所示,三个小球A、B、C的质量均为m,A与B、C间通过铰链用轻杆连接,杆长为L,B
5、、C置于水平地面上,用一轻质弹簧连接,弹簧处于原长现A由静止释放下降到最低点,两轻杆间夹角由60º变为120°,A、B、C在同一竖直平面内运动,弹簧在弹性限度内,忽略一切摩擦,重力加速度为g则此下降过程中( )AA的动能达到最大前,B受到地面的支持力大于32mgBA的动能最大时,B受到地面的支持力等于mgC弹簧的弹性势能最大时,A的加速度方向竖直向下D弹簧的弹性势能最大值为Epm=312mgL【答案】D【解析】【详解】A的动能最大时,设B和C受到地面的支持力大小均为F,此时整体在竖直方向受力平衡,可得2F=3mg,所以F=32mg;在A的动能达到最大前一直是加速下降,处于失
6、重情况,所以B受到地面的支持力小于32mg,故A、B错误;当A达到最低点时动能为零,此时弹簧的弹性势能最大,A的加速度方向向上,故C错误;A下落的高度为:h=Lsin60°-Lsin30°,根据功能关系可知,小球A的机械能全部转化为弹簧的弹性势能,即弹簧的弹性势能最大值为EP=mgh=312mgL,故D正确。故选D。【点睛】解答本题的关键是弄清楚小球A在运动过程中的受力情况,知道平衡位置时受力平衡,加速度方向向下属于失重、加速度方向向上属于超重5(本题5分)如图所示,质量相同的两个小球A、B,其中小球A带负电,小球B带正电,但电荷量不等量,二者电荷量的值满足:qA>q
7、B,通过绝缘轻弹簧连接,置于绝缘光滑的水平面上,当突然加以水平向右的匀强电场后,两小球A、B将由静止开始运动,在轻弹簧第一次伸到最长的运动过程中,对两个小球和弹簧组成的系统(整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度),以下说法正确的是A因为小球A、B的质量相等,故系统总动量始终为零B虽然小球A、B的质量相等,但是系统总动量仍然不断增加C小球B的动能先增加后减小,弹簧的弹性势能不断增大D当小球B所受电场力与弹簧的弹力大小相等时,小球A的动能最大【答案】B【解析】由题意,因qA>qB可知EqA>EqB,系统所受的合力向左,则系统总动量不断增加,选项A错误,B正确;开始时小
8、球B受向右的电场力大于弹力,则动能增加,当弹力与B所受的电场力相等时速度最大,动能最大;以后弹力大于电场力,B做减速运动,动能减小直至为零,然后反向运动,动能再增加,当B的速度等于A的速度时弹簧的长度最长,弹性势能最大,选项C错误;当小球B所受电场力与弹簧的弹力大小相等时,此时小球A所受的电场力大于弹簧的弹力,小球A继续向左加速,动能不是最大,选项D错误;故选B.点睛:此题的物理过程比较复杂;关键是通过分析球所受的弹力和电场力的大小关系来确定球的运动情况;注意速度相等是弹簧最长的临界条件.6(本题5分)如图,质量均为m的A、B两个小物体置于倾角为30°的斜面上,它们相互接触但不粘连。
9、其中B与斜面同动摩擦因数为=36,A为光滑物体,同时由静止释放两个物体,重力加速度为g.则下列说法正确的是( )A两个物体在下滑过程中会分开B两个物体会一起向下运动,加速度为g2C两个物体会一起向下运动。加速度为3g8D两个物体会一起向下运动,它们之间的相互作用力为12mg【答案】C【解析】对A受力分析,由牛顿第二定律得mAgsinNBA=mAaA对B受力分析,由牛顿第二定律得mBgsin+NBAmBgcos=mBaB,且有aA=aB联立解得NBA=12umgcos=18mg,aA=aB=38g,故B正确,ACD错误;故选B。【点睛】两物体刚好分离的条件是两物体之间作用力为0,a前=a后。7(
10、本题5分)如图,a、b两个带电小球,质量分别为ma、mb,用绝缘细线悬挂,细线无弹性且不会被拉断.两球静止时,它们距水平地面的高度均为h(h足够大),绳与竖直方向的夹角分别为和(<).若剪断细线OC,空气阻力不计,两球电量不变,重力加速度为g.则 ()Aa球先落地,b球后落地B落地时,a、b水平速度大小相等,且方向相反C整个运动过程中,a、b系统的机械能守恒D落地时,a、b两球的动能和为 (ma+mb)gh【答案】D【解析】【分析】绳子无弹性,故剪断绳子的一瞬间绳子拉力消失,两带电小球在竖直方向上只受重力,做自由落体运动,水平方向上受到电场力做加速运动,水平距离增加,
11、且水平方向上系统动量守恒。由于距离地面足够高,故一段时间后两球之间的绳子被拉直,绳子无弹性,所以两球停止水平方向的运动,都做自由落体运动。【详解】A.两球竖直方向上均做自由落体运动,故同时落地,A错误;B.下落过程中,由于绳子被拉直,两小球无水平速度,B错误;C.一开始的一段过程中有电场力做功,所以系统的机械能不守恒,C错误;D.落地时,两小球无水平速度,此前竖直方向上做自由落体运动,所以最后的总动能等于整个过程中重力做的功,为(ma+mb)gh,D正确。【点睛】需要注意把整个运动过程分解为竖直方向的运动与水平方向的运动来研究。特别要注意绳子无弹性,故绳子上的力可以突变。8质量为2kg的质点在
12、xOy平面上做曲线运动,在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示,下列说法正确的是( )A质点的初速度为3msB质点所受的合外力为3NC质点初速度的方向与合外力方向垂直D2s末质点速度大小为6ms【答案】B【解析】【分析】根据速度图象判断物体在x轴方向做匀加速直线运动,y轴做匀速直线运动根据位移图象的斜率求出y轴方向的速度,再将两个方向的合成,求出初速度质点的合力一定,做匀变速运动y轴的合力为零根据斜率求出x轴方向的合力,即为质点的合力【详解】当t=0时通过速度图线可以看出x轴方向的分速度为3m/s,在y轴上,通过位移图线可以看出在y轴方向的分运动为匀速直线运动,速度为vy4 m/s,因此
13、质点的初速度为v0=vx2+vy2=5m/s,故A错误;y轴上匀速运动,所受合力为零,在x轴加速度为ax=vt=632m/s2=1.5m/s2,由牛顿第二定律可知x轴所受合力为Fx=max=3N,物体所受合外力为3N,故B正确;质点初速度方向与x轴成锐角,与合外力方向不垂直,故C错误;在2s末x轴分速度为6m/s,y轴分速度为4m/s,合速度大于6m/s,故D错误;故选B.9如图所示,质量均为2kg的物体A、B静止在竖直的轻弹簧上面质量为1kg的物体C用细线悬挂起来,B、C紧挨在一起但B、C之间无压力某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间,B对A的压力大小为(g取10m/s2)( ) A24N B0
14、 C36N D28N【答案】A【解析】【详解】在细线没有剪断之前,则对AB整体受力分析,重力与弹簧的支持力,则弹簧的弹力等于AB的重力,即为F弹=4×10=40N;在细线剪断之后的瞬时,ABC整体的加速度a=mCgmA+mB+mC=105m/s2=2m/s2,则对BC整体:(mB+mC)g-FAB= (mB+mC)a,解得FAB=24N,则B对A的压力大小为24N,故选A.【点睛】此题考查牛顿第二定律的应用问题;关键是知道剪断细线的瞬时,CB间立即有弹力作用,而弹簧的弹力是不能突变的.10甲、乙两车从同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动,它们运动的加速度随时间变化图象如图所示。关于
15、两车的运动情况,下列说法正确的是( )A在04 s内两车的合力不变B在t=2 s时两车相遇C在t=4 s时两车相距最远D在t=4 s时甲车恰好追上乙车【答案】C【解析】【详解】A、根据图象可知,在0-4s内,甲的加速度不变,乙的加速度逐渐减小,由牛顿第二定律可知甲的合力不变,乙的合力减小,故A错误;B、根据加速度时间图象知图象与时间轴所围的面积表示速度变化量,可知,在t=2s前乙的速度比甲的速度大,而甲、乙两车从同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动,因此在t=2s时甲还没有追上乙,故B错误;C、当t=4s时,两图象与t轴所围的面积相等,即该时刻两辆车的速度相等;在4秒前乙车的速度大于甲车的速
16、度,所以乙车在甲车的前方,两车逐渐远离,当t=4s时,两车速度相等,相距最远,故C正确,D错误。故选:C11(本题5分)三个力同时作用于质量为2千克的物体上,其中F1=3N,F2=4N,F3=2N,F1和F2的方向总保持垂直,F3的方向可以任意改变,则物体的加速度不可能是( )A4 m/s2 B5 m/s2 C2 m/s2 D1 m/s2【答案】ABD【解析】解:F1=3N,F2=4N,F1和F2的方向总保持垂直,F1和F2的合力为5N,F3=2N,F3的方向可以任意改变,三个力的合力:3NF7N,与牛顿第二定律可知,物体的加速度a=,1.5m/s2a3.5m/s2,故ABD错误,C正确;本题
17、选择错误的,故选ABD【点评】本题考查了求物体的加速度,应用力的合成方法求出合力大小范围,应用牛顿第二定律求出加速度大小范围即可正确解题12如图,一粗糙绝缘竖直平面与两个等量异种点电荷连线的中垂线重合。A、O、B为竖直平面上的三点,且O为等量异种点电荷连线的中点,AO=BO。现有带电荷量为q、质量为m的小物块视为质点,从A点以初速度v0向B滑动,到达B点时速度恰好为0。则A从A到B,小物块的加速度逐渐减小B从A到B,小物块的加速度先增大后减小C小物块一定带负电荷,从A到B电势能先减小后增大D从A到B,小物块的电势能一直减小,受到的电场力先增大后减小【答案】B【解析】小物块受重力、电场力和墙壁的
18、弹力以及摩擦力作用,可知q带负电,从A到O的过程中,电场强度越来越大,则电场力越来越大,由于物块在水平方向上平衡,可知墙壁的弹力增大,导致滑动摩擦力增大,根据a=fmgm知,加速度增大,从O到B,电场强度越来越小,则电场力越来越小,由于物块在水平方向上平衡,可知墙壁的弹力减小,导致滑动摩擦力减小,根据a=fmgm知,加速度减小,B正确A错误;q带负电,由于AB是等势线,则电荷的电势能不变,从A到B,电场强度先增大后减小,则电场力先增大后减小,C错误D错误13(10分)质量为2kg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图像如图所示。求:(1)物体与水平面间
19、的滑动摩擦因系数;(2)水平推力F的大小;(3)010s内物体运动位移的大小。【答案】(1)=a2g=0.2(2)6N (3)46m【解析】试题分析:(1)由题中图象知,t6 s时撤去外力F,此后610 s内物体做匀减速直线运动直至静止,其加速度为又因为联立得02。(2)由题中图象知06 s内物体做匀加速直线运动其加速度大小为由牛顿第二定律得Fmgma2联立得,水平推力F6 N。(3)设010 s内物体的位移为x,则xx1x2×(28)×6 m×8×4 m46 m。考点:牛顿第二定律【名师点睛】本题是速度-时间图象的应用,要明确斜率的含义,知道在速度-时
20、间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义,能根据图象读取有用信息,并结合匀变速直线运动基本公式及牛顿第二定律求解属于中档题。14如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的vt图象(以地面为参考系)如图乙所示。已知v2>v1,则At2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大Bt2时刻,小物块离A处的距离达到最大C0t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D0t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用【答案】A【解析】【详解】由于传送带向右运动,t2时刻
21、前小物块相对传送带向左运动,之后相对静止,则知小物块相对传送带滑动的距离达到最大,故A正确;由图可知,t1时刻小物块向左运动到速度为零,离A处的距离达到最大,此后反向运动,位移减小,故B错误;在0-t1时间内小物块向左减速受向右的摩擦力作用,在t1-t2时间内小物块向右加速运动,受到向右的摩擦力作用,故摩擦力一直向右,故C错误;t2之后,二者速度相等,保持相对静止,故此时二者间没有相对运动或相对运动的趋势,不再受摩擦力,故D错误。所以A正确,BCD错误。评卷人得分二、多选题15(本题6分)一根轻弹簧,下端固定在水平地面上,一个质量为m的小球(可视为质点),从距弹簧上端h处自由下落并压缩弹簧,如
22、图所示.若以小球下落点为x轴正方向起点,设小球从开始下落到压缩弹簧至最大位置为H,不计任何阻力,弹簧均处于弹性限度内;小球下落过程中加速度a,速度v,弹簧的弹力F,弹性势能Ep 变化的图象正确的是( ) ABCD【答案】AD【解析】小球与弹簧接触前做自由落体运动,加速度:a=g保持不变,速度:v=gt均匀增加;小球与弹簧接触后向下运动压缩弹簧,小球受到竖直向下的重力与弹簧竖直向上的弹力F=kx作用,开始弹簧弹力小于重力,小球向下做加速度运动,加速度:a=mgkxm=gkxm,加速度逐渐减小,小球向下做加速度减小的加速运动,经过一段时间后弹
23、簧弹力与重力相等,合力为零,此时速度达到最大,然后弹簧弹力大于重力,小球所受合力向上,小球做减速运动,加速度a=kxmgm=kxmg,加速度逐渐增大,小球向下做加速度增大的减速运动,直到速度为零,整个过程速度方向不变,由图示图象可知,A正确,B错误;当小球下落位移小于等于h时,弹簧弹力为零:F=0,当弹簧下落距离大于h小于等于H时,弹簧弹力F=kx,弹力F与x成正比,故C错误;当小球下落位移小于等于h时Ep=0,当弹簧下落距离大于h小于等于H时,弹簧弹性势能Ep=12kx2,故D正确;故选AD.【点睛】小球与弹簧接触前做自由落体运动,与弹簧接触后受到重力与弹簧弹力作用,弹簧弹力逐渐增大,弹簧弹
24、性势能增大,根据小球运动过程与受力情况分析答题.16(本题6分)男子跳高的世界纪录是2.45m,由古巴运动员索托马约尔于1993年7月27日在萨拉曼萨创造。不计空气阻力,对索托马约尔跳高过程的描述,下列说法正确的是()A起跳时地面对他的支持力大于他的重力B起跳时地面对他的支持力大于他对地面的压力C起跳以后上升过程他处于完全失重状态D起跳以后上升过程他处于完全超重状态【答案】AC【解析】【分析】结合牛顿第二定律,依据加速度方向,来判定支持力与重力的关系;根据牛顿第三定律来判定支持力与压力关系;根据失重和超重的条件判断CD选项。【详解】起跳时,因有向上加速度,则地面对他的支持力大于他的重力,故A正
25、确;地面对他的支持力和他对地面的压力力一是相互作用力,故支持力等于他对地面的压力,故B错误;起跳以后上升过程只受重力作用,加速度方向向下,他处于完全失重状态,故C正确,D错误。故选AC。【点睛】本题主要考查了对牛顿第二,第三定律等基本知识的理解,注意地面对他的支持力和他对地面的压力是一对作用力和反作用力,掌握失重和超重的条件。17(本题6分)如图所示,物体 A 放在固定的斜面 B 上,然后在 A 上施加一个竖直向下的恒力 F,下列说法正确的是()A若 A原来静止,则施加力 F后,A 将加速下滑B若 A原来静止,则施加力 F后,A仍保持静止C若 A原来匀速下滑,则施加力 F后,A仍匀速下滑D若
26、A原来加速下滑,则施加力 F后,A的加速度将增大【答案】BCD【解析】若A原来静止,有:mgsinmgcos,施加F后,因为仍有(F+mg)sin(F+mg)cos,则A仍然保持静止故B正确,A错误若 A原来匀速下滑,物体受重力、支持力和滑动摩擦力,则有 mgsin=mgcos施加F后,仍有(F+mg)sin=(F+mg)cos,所以A仍匀速下滑故C正确若 A原来加速下滑,根据牛顿第二定律有:a=mgsinmgcosm =gsin-gcos当施加F后,加速度 a=mg+Fsinmg+Fcosm,因为gsingcos,所以FsinFcos,可见aa,即加速度增大故D正确故选B
27、CD.18(本题6分)如图甲所示,光滑水平面上停放着一辆表面粗糙的平板车,质量为M,与平板车上表面等高的平台上有一质量为m的滑块以水平初速度v0向着平板车滑来,从滑块刚滑上平板车开始计时,之后它们的速度随时间变化的图象如图乙所示,t0是滑块在车上运动的时间,以下说法中正确的是A滑块最终没有滑离平板车B滑块与平板车的质量相等C滑块与平板车表面的动摩擦因数为v03gt0D平板车上表面的长度为23v0t0【答案】BCD【解析】【分析】根据图线知,铁块在小车上滑动过程中,铁块做匀减速直线运动,小车做匀加速直线运动。根据牛顿第二定律通过它们的加速度之比求出质量之比,以及求出动摩擦因数的大小。根据运动学公
28、式分别求出铁块和小车的位移,从而求出两者的相对位移,即平板车的长度。物体离开小车做平抛运动,求出落地的时间,从而根据运动学公式求出物体落地时与车左端的位移。【详解】由图象可知,滑块运动到平板车最右端时,速度大于平板车的速度,所以滑块将做平抛运动离开平板车,故A错误;根据图线知,滑块的加速度大小a1=v023v0t0=v03t0小车的加速度大小a2=v03t0,知铁块与小车的加速度之比为1:1,根据牛顿第二定律得,对滑块:f=ma1,对小车:f=Ma2,则滑块与小车的质量之比m:M=1:1故B正确。滑块的加速度a1=g,又a1=v03t0,则=v03gt0,故C正确;滑块的位移x1=v0+23v
29、02t0=56v0t0,小车的位移x2=13v02t0=16v0t0,则小车的长度L=56v0t016v0t0=23v0t0,故D正确。故选BCD。【点睛】解决本题的关键理清小车和铁块的运动情况,搞清图像的物理意义,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解。19(本题6分)如图所示,质量为m1 kg的物块停放在光滑的水平面上。现对物块施加一个水平向右的外力F,使它在水平面上做直线运动。已知外力F随时间t(单位为s)的变化关系为F(62t)N,则A在t3 s时,物块的速度为零B物块向右运动的最大速度为9 m/sC在06 s内,物块的平均速度等于4.5 m/sD物块向右运动的最大位移大于27 m【答案
30、】BD【解析】水平面光滑,物体所受的合力等于F,在0-4s内,物块的受力一直向右,一直向右做加速运动,可知3s时速度不为零,故A错误根据牛顿第二定律得, ,a-t图线如图所示,图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量,可知最大速度变化量为v×6×3m/s9m/s,可知物体向右运动的最大速度为9m/s,故B正确物体的速度时间图线如图所示,由图线与时间轴围成的面积表示位移知,位移x×6×9m27m,则平均速度 ,故D正确,C错误故选BD.点睛:解决本题的关键作出加速度与时间的关系图线、速度随时间的关系图线,知道a-t图线围成的面积表示速度变化量,v-t图线围成
31、的面积表示位移。20(本题6分)如图所示,一木箱原来悬停在空中,其水平箱底上放一物体,受到一个伸长的弹簧的拉力作用,但仍能保持与木箱相对静止。现突然发现物体被弹簧拉动,则可以判定木箱的运动状态可能是( )A加速上升 B加速下降 C加速向左 D加速向右【答案】BC【解析】物体水平方向受到弹簧的拉力及摩擦力而处于静止状态,弹簧伸长,故拉力向右,摩擦力向左;因物体处于平衡状态故拉力等于摩擦力;现物体向右运动,而在动的瞬间弹力不变,故最大静摩擦力应减小,物体对接触面的压力应减小,由f=N知,物体应处于失重状态,故升降机加速度应向下,即物体应向下做加速运动或向上减速,故A错误,B正确若木箱向左做加速运动
32、,则物体需要的向左的合力增大,若物体受到的摩擦力与拉力的差不足以提供需要的加速度,则物体可能被弹簧拉动,相对于木箱向右运动故C正确,D错误故选BC.点睛:本题的重点在于明确最大静摩擦力的影响因素,静摩擦力与压力无关,但最大静摩擦力与正压力是成正比的,故在其他条件不变的情况下,要减小最大静摩擦力应使压力减小21(本题6分)某质点在3s内竖直向上运动,其加速度与时间(a-t)图象如图所示。若取竖直向下为正方向,重力加速度g取10m/s2则下列说法正确的是A质点第1s内发生的位移为5mB质点的初速度不小于29 m/sC质点第2s内处于失重状态D质点在第3s末的机械能大于第1s末的机械能【答案】BCD
33、【解析】质点在第1s内的加速度为-10m/s2,故第1s内物体向上做减速运动,因初速度未知,故无法确定第1s内的位移,选项A错误;若3s末物体的速度减到零,则3s内速度的变化为:v=10×1+7×1+12×1=29m/s ,因物体一直向上运动,故初速度不小于29m/s,选项B正确;质点在第2s内加速度向下,故处于失重状态,选项C正确;根据牛顿第二定律,1-2s内,mg-F=ma,得:F=3m,方向向上,做正功,物体机械能增加;2-3s内,mg-F=ma,得F=-2m,方向向下,物体机械能减少;物体一直向上做减速运动,而1-2s内的速度大于2-3s内的速度,则1-2
34、s内的位移大于2-3s内的位移,故1-2内物体机械能增加的多,2-3s内减小的少,故质点在t=3s时的机械能大于t=1s时的机械能,D正确;故选BCD点睛:本题关键是通过a-t图像分析物体的运动情况;同时要注意明确机械能的变化量等于重力以外的力做的功,重力以外的力做正功则机械能增加,重力以外的力做负功则机械能减少。22(本题6分)在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧,上端O点与管口A的距离为2x0,一质量为m的小球从管口由静止下落,将弹簧压缩至最低点B,压缩量为x0,不计空气阻力,则()A小球运动的最大速度大于2gx0B小球运动中的最大加速度为g2C弹簧的劲度系数为mgx0D弹簧的最大弹性势能为3
35、mgx0【答案】AD【解析】【详解】设小球刚运动到O点时的速度为v,则有mg2x0=12mv2,v=2gx0.小球接触弹簧后先做加速运动,所以小球运动的最大速度大于2gx0,故A正确小球刚接触弹簧时的加速度大小为g,方向竖直向下,根据简谐运动的对称性可知,当小球运动到关于平衡位置对称点时,加速度大小也等于g,方向竖直向上,而此时小球还有向下的速度,还没有到达最低点,当小球到达最低点时加速度将大于g,故B错误设弹簧的弹力与重力大小相等时,弹簧压缩量为x,则有mg=kx,k=mgx.而弹簧的弹力与重力平衡的位置在B点的上方,则x<x0,则k>mgx0.故C错误当小球运动到最低点B时,弹
36、性势能最大,根据机械能守恒定律得,弹簧的最大弹性势能为3mgx0.故D正确故选AD.23(本题6分)有一物体在高h处,以初速度v0水平抛出,不计空气阻力,恰好落到光滑的斜面上时速度与斜面平行它的水平方向的分速度和竖直方向的分速度随时间t变化的图象是图中的()A BC D【答案】BC【解析】小球开始做平抛运动,水平速度不变,然后物体沿固定光滑斜面向下做匀加速直线运动,水平速度逐渐变大,则A错误,B正确竖直方向:物体做平抛运动时竖直速度满足v=gt,则逐渐增加,滑上斜面后向下做匀加速直线运动,加速度小于g,且竖直速度逐渐增加,则选项C正确,D错误;故选BC.点睛:本题在分析物体运动情况的基础上,根
37、据运动的分解法研究两个方向的速度与时间的关系,难度不大24(本题6分)如图所示,在一平底凹槽内弹射器将一钢珠(可视为质点)从挡板A处以8m/s的速度水平向右弹射出去,凹槽两端挡板A、B相距6m,钢珠每次与挡板碰撞后均以原速率被反弹回去,现已知钢珠最终停在距B挡板2m处,且钢珠只与A挡板碰撞了一次,则钢珠与凹槽间的动摩擦因数可能为(取g=10m/s2)( )A0.2 B0.4 C0.12 D0.16【答案】AD【解析】【详解】根据物块只与A挡板碰撞了一次,可知物块运动的路程有两种可能:一是与B板碰一次,x=2×6m+4m=16m;二是与B板碰两次,x=3
38、5;6m+2m=20m;由公式v2=2ax可得a=v22x;当x=16m时解得加速度a=2m/s2;当x=20m时解得a=1.6m/s2,由牛顿第二定律F=ma和f=F=mg知,=ag=0.2或=ag=0.16,故AD正确。故选AD。【点睛】对于牛顿第二定律的综合应用问题,关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况,利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度,再根据题目要求进行解答;知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁;本题也可以直接根据动能定理求解25如图所示,质量均为1kg的A、B两物块置于倾角为37°斜面上,物块与地面间的动摩擦因数均为34,物块间用一与斜面平行的轻绳相连,绳中无拉
39、力现用力F沿斜面向上拉物块A,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度为g。下列说法中正确的是A当0<F12N时,绳中拉力为0B当F=2N时,A物块摩擦力5NC当F24N时,绳中拉力为F2D当F=20N时,B物块摩擦力4N【答案】AC【解析】【详解】A、mgsin37°=mgcos37°=6N,当0Fmgsin37°+mgcos37°=12N时,沿斜面方向,A受到拉力、重力分力与静摩擦力的作用,三者可以平衡,绳中拉力为0,故A正确;B、当F=2N时,A物块摩擦力向上,大小f=mgsin37°-F=4N,故B错误;C. 当F>2mg
40、sin37°+2mgcos37°=24N时,整体向上加速运动,根据牛顿第二定律,设绳子拉力为T:对整体:F-2mgsin37°-2mgcos37°=2ma对B:T- mgsin37°-mgcos37°=ma可得,绳中拉力为F2,故C正确;D. 当F=20N时,整体不动。设绳子拉力为T:对A:F=T+mgsin37°+mgcos37°,T=8N对B:T=mgsin37°+f,f=2N,故B错误。故选:AC26如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为,以速度v0逆时针匀速转动在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的
41、小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数tan ,则图中能客观地反映小木块的运动情况的是()A B C D【答案】BD【解析】【详解】小木块刚放上传送带时,所受的滑动摩擦力方向沿斜面向下,物体将沿斜面向下做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得:mgmgsin+mgcos=ma1,解得a1=gsin+gcos;当小木块的速度与传送带速度相等时,由tan知:mgmgsinmgcos,因此小木块继续沿传送带匀加速下滑,但是此时摩擦力的方向沿斜面向上,再由牛顿第二定律得:mgmgsin-mgcos=ma2,解得 a2=gsin-gcos;比较知道 a1a2,根据v-t图象的斜率表示加速度,所以第二段图线的斜率变小。故AC错误,BD正确。故选BD。【点睛】本题的关键要明确:物体的速度与传送带的速度相等时物体会继续加速下滑。小木块两段的加速度不一样大,是一道易错题。27北京时间2016年9月15日晚10时04分,中国在酒泉卫星发射中心用“长征二号FT2”火箭将“天宫二号”空间实验室成功发射升空,顺利入轨并正常开展各
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