考点:
共点力平衡的条件及其应用.
11.如图所示,AB1、AB2是两个光滑斜面。
使一个物体先后从A点由静止开始沿两个斜面滑下,分别滑到斜面底端B1和B2处,则比较物体在两个斜面上滑动的情况,下面结论正确的是
A.物体沿AB1斜面下滑的加速度大
B.物体沿AB1斜面滑到底端用的时间短
C.物体沿AB1斜面滑到底端时的速度大
D.物体沿两个斜面到底端时的速度一样大
12.如图,物体将轻质弹簧压缩后由静止释放,物体在弹力的推动下沿粗糙水平面向右运动,不计空气阻力,物体从开始运动到与弹簧分离的全过程中
A.物体做匀加速运动B.物体的加速度的大小逐渐减小
C.物体的速度先增大后减小D.物体与弹簧分离时速度最大
三、填空题(第13题共12分,第14题共6分)
13.某小组“验证牛顿第二定律”的实验装置如下图,长木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。
(1)该小组研究加速度和拉力关系时,得到的图象将会是图
(2)下图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:
1、2、3、4、5、6、7是计数点每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。
根据图中数据计算的加速度a=m/s2(保留三位有效数字)。
(3)某同学在研究加速度和质量关系时,记录下如下数据,请在下面的坐标纸中选择合理的坐标,描出相关图线,并可以由图线可以得到实验结论:
。
次数
1
2
3
4
5
质量m/g
200
300
400
500
600
加速度a/m˙s-2
1.00
0.67
0.50
0.40
0.33
(2)根据△x=aT2得,运用逐差法有
=0.500m/s2
(3)根据表中实验数据在坐标系中描出对应的点,然后作出图象,如图所示.
考点:
验证牛顿第二运动定律
14.
(1)如右图所示,在“互成角度的两个力的合成”实验中,用a、b弹簧秤拉橡皮条使结点到O点,当保持弹簧秤a的示数不变,而在角α逐渐减小到0°的过程中,要使结点始终在O点,可以
A.增大b的示数,减小β角度
B.减小b的示数,增大β角度
C.减小b的示数,先增大β角度,后减小β角度
D.增大b的示数,先减小β角度,后增大β角度
(2)在另一小组研究两个共点力合成的实验中,得到右图所示的合力F与两个分力的夹角θ的关系图象,这两分力大小不变。
则任意改变这两个分力的夹角,能得到的合力大小的变化范围是。
【答案】
(1)C
(2)1N≤F≤7N
【解析】
试题分析:
该题本质上考查了物体的动态平衡,由题意可知:
保持D点位置不动,即合力大小方向不变,弹簧测力计A的读数不变,因此根据要求作出力的平行四边形定则,画出受力分析图如下:
由图可知α角逐渐变小时,B的示数减小,β角先增大后减小,故选C
(2)由图可知:
两个力垂直是,合力是5N,方向相反时,合力是1N,所以,这两个力是:
3N和4N,故任意改变这两个分力的夹角,能得到的合力大小的变化范围是1N≤F≤7N
考点:
验证力的平行四边形定则
四、计算题(第15题共9分,第16题共9分,第17题共10分,第18题共11分)
15.某汽车从静止开始匀加速启动,10s时速度达到了15m/s,之后匀速前进了20s,又立即以大小为3m/s2的加速度刹车,g取10m/s2。
求:
(1)汽车加速时的加速度;
(2)该车在刹车开始后8s内的位移;
(3)若该车的质量为2吨,前进时的阻力恒为重力的0.02倍,求加速时汽车发动机提供的牵引力。
(3)由牛顿第二定律得F-kmg=ma得,F=kmg+ma=0.02×2000×10+2000×1.5N=3400N
考点:
匀变速直线运动公式,牛顿第二定律
16.如图,车厢内壁挂着一个光滑小球,球的质量为2kg,悬线与厢壁成30°(g取10m/s2)。
(1)当小车以
m/s2的加速度沿水平方向向左加速运动时,绳子对小球的拉力T与小球对厢壁的压力N各等于多少?
(2)要使小球对厢壁的压力为零,小车的加速度至少要多大?
方向如何?
17.货车A正在该公路上以20m/s的速度匀速行驶,。
因疲劳驾驶司机注意力不集中,当司机发现正前方有一辆静止的轿车B时,两车距离仅有76m。
(1)若此时B车立即以2m/s2的加速度启动,通过计算判断:
如果A车司机没有刹车,是否会撞上B车;若不相撞,求两车相距最近时的距离;若能,从A车发现B车开始到撞上B车的时间?
(2)若A车司机发现B车立即刹车(不计反应时间)做匀减速直线运动,加速度大小为2m/s2(两车均视为质点),为了避免碰撞,A车在刹车同时,向B车发出信号,B车收到信号,经△t=2s的反应时间才开始匀加速向前行驶,问:
B车加速度a2至少多大才能避免事故?
(这段公路很窄,无法靠边让道)
18.如图,质量m=2.5kg的物体A,在水平推力F的作用下,恰能沿倾角为θ=37°的斜面匀速上滑,g取10m/s2。
(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)若A与斜面间动摩擦数为μ=0.5,求F。
(2)若斜面是光滑的,推力F=15N,方向为平行斜面向上,为使A在斜面上运动的加速度大小小于1m/s2,求倾角的正弦值sinθ的范围。
附加卷
一、不定项选择(每题至少有一个正确答案。
共8分。
)
1.物体以速度V匀速通过直线上的A、B两点间,需时为t。
现在物体由A点静止出发,匀加速(加速度为a1)到某一最大速度Vm后立即作匀减速运动(加速度为a2)至B点停下,历时仍为t,则物体的
A.Vm只能为定值,无论a1、a2为何值
B.Vm可为许多值,与a1、a2的大小有关
C.a1、a2值必须是一定的
D.a1、a2必须满足
2.如图,在密封的盒子内装有一个质量为m的金属球,球刚能在盒内自由活动,若将盒子在空气中竖直向上抛出,则抛出后上升、下降的过程中,以下说法正确的是
A.无论空气阻力是否可以忽略,上升都对盒底有压力,下降都对盒顶有压力
B.无论空气阻力是否可以忽略,上升、下降对盒均无压力
C.如果空气阻力不可忽略,则上升、下降均对盒底有压力
D.如果空气阻力不可忽略,升时对盒顶有压力,下降时对盒底有压力;
【答案】D
【解析】
试题分析:
如果空气阻力可以忽略,则完全失重,上升、下降对盒均无压力。
如果空气阻力不可忽略,上升时,盒子受到向下的重力和向下的空气阻力,加速度大于g,对球由牛顿第二定律知:
N+mg=ma(a>g),N为球受到盒子顶部的压力,由牛顿第三定律知上升时对盒顶有压力;
同理分析,下降时,球的加速度为a<g,则由:
mg-N=ma,N为盒子底部对球的支持力,由牛顿第三定律知下降时对盒底有压力,综上分析D正确。
考点:
牛顿运动定律的应用,超重和失重
二、计算说明题(写出必要的计算过程及文字说明。
共12分)
2.
如图,质量m=2kg的小球A以v0=3√2m/s的初速度冲上倾角θ=30°的斜面,小球A与斜面的动摩擦因数μ1=
,斜面高度H=0.5m,g取10m/s2。
(1)求小球A到达斜面顶端M点时的速度;
(2)当小球A到达顶点后保持速度大小不变滚到水平面MN上,水平面MN总长1m,N点有竖直挡板D,当小球经过M点后,立即在M点放上竖直挡板C,在MN的中点有一个静止的光滑小球B。
已知小球A与水平面MN的动摩擦因数为μ2=0.05,两小球碰撞后会交换各自的速度,并且每次小球与挡板的碰撞都只改变小球的运动方向,而不改变速度大小,则:
试通过计算分析两小球能发生几次碰撞;求出从小球A滑上水平面到最后停止的总时间。
【答案】
(1)
m/s;
(2)3次(2
-
)s
【解析】
试题分析:
(1)小球A在斜面上向上滑行做匀减速运动,受力分析如图
由牛顿第二定律,f+mgsinθ=ma