物理习题.docx
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物理习题
6、关于物体运动状态的改变,下列说法中正确的是 ( )
A.只要物体的速度大小不变,其运动状态就不变
B.只要物体的速度方向不变,其运动状态就不变
C.只要速度的大小和方向中有一者改变,物体的运动状态就改变了
D.只有速度的大小和方向都改变,物体的运动状态才改变了
7、竖直向上抛出的物体,能在空中向上运动一段时间后才落下来,这是因为 ( )
A.物体受到一个向上的力
B.物体受到的向上的力大于向下的力
C.物体具有惯性,同时又受到重力作用
D.物体的惯性大于重力的作用
8、力F1单独作用于一物体时,使物体产生的加速度大小为a1=2m/s2,力F2单独作用于同一物体时,使物体产生的加速度大小为a2=4m/s2。
当F1和F2共同作用于该物体时,物体具有的加速度大小不可能是 ( )
A.2m/s2 B.4m/s
C.6m/s2 D.8m/s2
9、下列哪个说法是正确的?
( )
A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态;
B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态;
C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态;
D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
10、在倾角为30º的斜面上,有一重10N的物块,被平行于斜面,大小为8N的恒力F推着沿斜面匀速上升,如图3所示。
在推力F突然撤去的瞬间,物块受到的合力为( )
A.8N,方向沿斜面向下
B.5N,方向沿斜面向下
C.8N,方向沿斜面向上
D.3N,方向沿斜面向上
11、一人在井下站在吊台上,用如图7所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。
图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦。
吊台的质量m=15kg,人的质量为M=55kg,起动时吊台向上的加速度是a=0.2m/s2,求这时人对吊台的压力。
(g=9.8m/s2)
12、质量为m=7t的原来静止的汽车,在F1=3500N牵引力的牵引下沿水平直线运动t1=40s,然后在F2=2800N牵引力的牵引下沿水平直线运动t1=3min,最后将牵引力撤消,汽车滑行s3=20m后停止,全过程共用时间t=230s。
设全过程汽车所受的摩擦阻力相同,求:
(1)牵引力撤消后,汽车滑行的加速度大小;
(2)汽车所受摩擦力Ff的大小;
(3)全过程汽车行驶的路程
13、如图8所示,木箱abcd的质量M=180g,高l=0.2m,其顶部离固定挡板E的竖直距离h=0.8m,在木箱内放有一个质量m=20g的小物体P(可视为质点),通过轻细绳对静止木箱施加一个竖直向上的恒定拉力T,为使木箱能向上运动后,P物块不会和木箱顶ad相碰,求拉力T的取值范围(g=10m/s2,假定木箱与挡板E碰后与挡板结合)。
14、汽车运载一箱重2t的机器设备在水平道路上沿直线前进,设备放在水平的车箱底板上,设备箱与汽车车厢间保持相对静止。
当汽车匀速前进,v=5m/s时,设备箱在水平方向所受的摩擦力___________N;当汽车匀加速前进,加速度大小为a=0.5m/s2时,设备箱在水平方向所受的摩擦力___________N。
15、质量m=2kg的物体做匀加速直线运动,初速度为v0=2m/s,已知物体在t=2s内的位移为s=8m,那么作用在该物体上的合外力F大小为 N。
(g=10m/s2)
16、物体放在倾角θ的斜面上,向下轻推恰能匀速下滑。
若给此物体一大小为v0,方向沿斜面向上的初速度,则它沿斜面上滑加速度a=___________。
17、物体同时受到F1、F2两个力的作用,F1、F2随位移变化的关系如图6所示,物体从静止开始运动,当物体具有最大速度时,其位移为 m
18、总质量为M的热气球由于故障在高空以匀速v竖直下降,为了阻止继续下降,在t=0时刻,从热气球中释放了一个质量为m的沙袋,不计空气阻力,当t=___________时热气球停止下降,这时沙袋的速度为___________(此时沙袋尚未着地)
19、某人在地面上,最多可举起m=60kg的物体,而在一个加速下降的电梯里最多可举起m1=80kg的物体,则此电梯的加速度为 m/s2,若电梯以此加速度上升,此人在电梯里,最多能举起质量为m2= kg的物体(g=10m/s2)
2、如图1所示,在物体运动的图线中,表示物体所受合外力为零的是 ( )
3、如图2所示,两车厢的质量相同,其中一个车厢内有一人拉动绳子使两车厢相互靠近。
若不计绳子质量及车厢与轨道间的摩擦,下列对于哪个车厢里有人的判断,正确的是 ( )
A.绳子的拉力较大的那一端车厢里有人
B.先开始运动的车厢里有人
C.后到达两车中点的车厢里有人
D.不去称量质量无法确定哪个车厢有人
4、如图4所示,小车上固定一弯折硬杆ABC,C端固定一质量为m的小球,已知α角恒定。
当小车水平向左做匀加速直线运动时,BC杆对小球的作用力的方向
A.可能沿杆向上 B.可能竖直向上
C.可能水平向左 D.介于水平向左和竖直向上之间
5、质点由静止开始做直线运动,所受外力大小随时间变化的图象如图5所示,则有关该质点的运动, 以下说法中错误的是( )
A.质点在前2s内匀加速,后2s内变加速
B.质点在后2s内加速度和速度都越来越小
C.质点在后2s内加速度越来越小,速度越来越大
D.设2s末和4s末的速度分别为v2和v4,则质点在后2s内的平均速度等于
一、选择题
6、C
【解析】物体运动状态的改变是指物体速度矢量的变化,只要速度的大小和方向中有一者改变,物体的运动状态就改变了。
7、C
【解析】竖直向上抛出的物体,因有向上的初速度,由于物体的惯性,物体能向上运动。
又由于物体受到向下的重力,产生向下的加速度,使物体的速度有向下的变化量,运动一段时间后速度方向变为向下。
8、D
【解析】设物体的质量为m,根据牛顿第二定律有:
F1=ma1
F2=ma2
当F1和F2共同作用于该物体时,F1和F2的合力| F1-F2|≤F≤F1+F2,根据牛顿第二定律有:
F=ma
故有:
| a1-a2|≤a≤a1+a2,即2m/s2≤a≤6m/s2
9、B
【解析】当物体有向上的加速度时处于超重状态,有向下的加速度时处于失重状态,当加速度为零时处于平衡状态。
对照四个选项的说法,只有B选项正确
10、A
【解析】物块被大小为8N的恒力F推着沿斜面匀速上升,此时的合力为零,同时说明物块除恒力F外其它力的合力大小为8N,方向沿斜面向下。
三、简答题
11、【解析】选人和吊台组成的系统为研究对象,受力如图所示,F为绳的拉力,由牛顿第二定律有:
2F-(m+M)g=(M+m)a
则拉力大小为:
=350N
再选人为研究对象,受力情况如图所示,其中FN是吊台对人的支持力。
由牛顿第二定律得:
F+FN-Mg=Ma
故FN=M(a+g)-F=200N
由牛顿第三定律知,人对吊台的压力与吊台对人的支持力大小相等,方向相反,因此人对吊台的压力FN'大小为200N,方向竖直向下。
12、1)汽车滑行时间t 3=t-t1-t2=10s
汽车滑行到停止的加速度大小a 3=
=0.4m/s2。
(2)汽车所受摩擦力Ff=ma 3=2800N
(3)①在3500N牵引力作用下的加速度a1=
=0.1m/s2
末速度v1=a1 t1=4m/s
位移s 1=
a1t 12=80m
②在2800N牵引力作用下,合外力F=F2-Ff=0N,汽车作匀速运动。
位移s 2=v1t2 ==720m
所以,全过程汽车行驶的路程s=s1+s2+s3=820m。
13、首先,在T的作用下,木箱和m的整体能加速上升,则
T>(M+m)g
即T>2N
其次,T的作用不能使M+m的加速度太大,否则当木箱与E发生碰撞时速度较大,P做竖直上抛运动就会与木箱顶ad相碰。
设临界状态下木箱在T牵引下向上运动的加速度为a,木箱与挡板E碰撞前瞬间的速度为v,则:
v=
①
木箱与挡板E碰后与挡板结合,P做竖直上抛运动,初速为v,临界最大高度为l,则:
v2=2gl ②
由①②两式可得:
a=
=2.5m/s2
在临界情况下,根据牛顿第二定律有:
Tm-mg=ma
Tm=mg+ma=2.5N
综述,T的范围为:
2N<T<2.5N。
二、填空题
14、0 1×103
【解析】当汽车匀速前进时,加速度为0,设备箱在水平方向所受的摩擦力等于0;当汽车匀加速前进,加速度a=0.5m/s2时,设备箱在水平方向所受的摩擦力F1=Ma=1×103N。
15、4
【解析】由运动学公式:
,代入数值得:
a=2m/s2。
根据牛顿第二定有:
F=ma=4N。
16、2gsinθ
【解析】物体放在倾角θ的斜面上,向下轻推恰能匀速下滑,则有:
mgsinθ=μmgcosθ
当物体沿斜面上滑时,加速度a,根据牛顿第二定有:
mgsinθ+μmgcosθ=ma
解得:
a=2gsinθ
17、5m
【解析】从F1、F2随位移变化的关系图象可知,物体从静止开始运动,在前5m位移内,正向力F1大于反向力F2,物体沿正向做加速运动。
在后5m位移内,正向力F1小于反向力F2,物体沿正向做减速运动。
在位移为5m处合力为0,加速度等于0,物体具有最大速度。
18、
【解析】总质量为M的热气球由于故障在高空以匀速v竖直下降,不计空气阻力,此时热气球所受的浮力与重力的合力为0。
在t=0时刻,从热气球中释放了一个质量为m的沙袋,气球的合力大小等于mg,方向竖直向上,设加速度为a,根据牛顿第二定有:
mg=(M-m)a
解得:
热气球停止下降时,vt=0。
根据运动学公式有:
vt=v-at
解得:
=
。
抛出的沙袋在时间t内做初速为v的竖直下抛运动,根据运动学规律,这时沙袋的速度为:
=
。
19、2.5 48
【解析】某人在地面上,最多可举起60kg的物体,说明人能产生最大的向上举的力为Fm=mg,这个力保持不变。
在一个加速下降的电梯里最多可举起m1=80kg的物体,设此电梯的加速度为a,根据牛顿第二定有:
m1g-Fm=m1a
解得:
a=2.5m/s2。
若电梯以此加速度上升,根据牛顿第二定有:
Fm-m2g=m2a
解得:
m2=48kg。
四、多项选择
1、AC
【解析】设物体的质量为m,空气对物体的阻力为F1,物体上升时的加速度为a1,下落时的加速度为a2,根据牛顿第二定律有:
mg+F1=ma1
mg-F1=ma2
所以有物体上升的加速度a1大于下落的加速度a2,物体上升的时间小于下落的时间。
因存在空气阻力,有能量的损失,物体在空中经过同一位置时上行的速度大于下行的速度,物体落回地面的速度小于抛出的速度
2、AD
【解析】物体所受合外力为零时物体处于静止或匀速直线运动。
从图象中可知,A、D图象表示物体做匀速直线运动。
B图象表示物体做匀加速运动。
C图象表示物体做匀减速运动
3、C
【解析】两车间绳子的拉力是一对作用力和反作用力,大小相等。
不计绳子质量及车厢与轨道间的摩擦,两车的合力大小相等,两车同时开始运动。
有人的车厢质量大,加速度小,后到达两车的中点。
4、AD
【解析】小车水平向左做匀加速直线运动时,小球的合力沿水平方向向左。
BC杆对小球的作用力有两个任务,竖直分力与重力平衡,水平分力产生水平方向的加速度,杆对小球的作用力是这两个分力的合力,方向介于水平向左和竖直向上之间,可能沿杆向上,但并非一定沿杆方向,这是轻杆与轻绳的不同之处。
5、BD
【解析】质点由静止开始做直线运动,所受外力大小随时间变化的从图象中可知,前2s内外力大小恒定,后2s内外力均匀减小。
所以前2s内加速度大小恒定,后2s内加速度均匀减小。
质点在前2s内匀加速,后2s内变加速。
质点在后2s内加速度越来越小,但仍是加速运动,速度越来越大。
质点在后2s内不是匀变速运动,平均速度不等于
。