8.下列图像中描述物体做匀速直线运动的是:
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
【详解】A.图像表示物体静止;B.图像表示物体先做匀减速运动后做反向的匀加速运动;C.图像表示物体做匀速运动;D.图像表示物体做匀加速运动;故选C.
9.在光滑水平面上有一物块始终受水平恒力F的作用而运动,在其正前方固定一个足够长的轻弹簧,如图,当物块与弹簧接触后向右运动的过程中,下列说法正确的是()
A.物块接触弹簧后即做减速运动
B.物块接触弹簧后先加速后减速
C.当弹簧处于压缩量最大时,物块的加速度等于零
D.当物块的速度为零时,它所受的合力为零
【答案】B
【解析】
试题分析:
物块接触弹簧后弹簧的弹力逐渐增大,开始阶段,弹力小于水平恒力F,合力方向向右,与速度方向相同,物体做加速运动,后来弹力大于F,合力向左,与速度方向相反,物体开始做减速运动.所以物块接触弹簧后先加速后减速.故A错误,B正确.当弹力与恒力F大小相等、方向相反时,加速度为零;而当物块的速度为零时,合力向左,加速度向左,不等于零.故CD错误.故选B。
考点:
牛顿第二定律的应用
二、双项选择题(本大题共5小题,每小题5分,共25分。
每小题给出的四个选项中,只有两个选项正确,全部选对的得5分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分)
10.关于速度、加速度与合力之间的关系,下列说法中正确的是:
A.合力发生改变的一瞬间,物体的加速度立即发生改变
B.作匀变速直线运动的物体,它所受的合力是恒定不变的
C.合力一旦变小,物体的速度一定也立即变小
D.物体所受合力为零时,一定处于静止状态
【答案】AB
【解析】
【详解】A.加速度与合外力具有瞬时性,合力发生改变的一瞬间,物体的加速度立即发生改变,选项A正确;
B.作匀变速直线运动的物体加速度是恒定的,它所受的合力是恒定不变的,选项B正确;
C.合力一旦变小,物体的加速度减小,但是速度不一定立即变小,选项C错误;
D.物体所受合力为零时,物体处于静止或者匀速直线运动状态,选项D错误;
11.如图:
在一块长木板上有一个小铁块,当把长木板从水平位置绕左端缓缓抬起至
的过程中:
A.小铁块所受重力始终不变
B.木板对小铁块的支持力越来越大
C.木板对小铁块的摩擦力越来越小
D.木板对小铁块的摩擦力开始过程随θ角的增大而增大,后来会随θ角的增大而减小
【答案】AD
【解析】
【详解】A.把长木板从水平位置绕左端缓缓抬起至90°的过程中,小铁块所受重力始终不变,选项A正确;
B.木板对小铁块的支持力为mgcosθ,则随θ增大越来越小,选项B错误;
CD.在滑动前,铁块所受的摩擦力为静摩擦力,根据平衡有:
f=mgsinθ,当θ增大时,静摩擦力增大。
滑动后,铁块所受的摩擦力为滑动摩擦力,根据f=μmgcosθ知,θ增大时,滑动摩擦力减小。
故D正确,C错误。
12.A、B两个物体在同一直线上做匀变速直线运动,它们的速度图象如图所示,则:
A.A、B两物体运动方向相反
B.t=4s时A、B两物体的速度相同
C.A物体的加速度比B物体的加速度大
D.若A、B两物体同时从同一地点出发,则t=8s前两者相距的最远距离为20m
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由图可知,两物体的速度均沿正方向,故运动方向相同,故A错误;
B.在t=4s时,两图象相交,说明此时两物体的速度相同,故B正确;
C.A物体图线的斜率小于B物体图线的斜率,而斜率表示加速度,故A的加速度小于B的加速度,故C错误;
D.若A、B两物体同时从同一地点出发,则t=8s前在t=4s时两者相距最远,最远距离为
,选项D正确。
13.质量为m的人站在电梯里,电梯减速下降,加速度大小为
(
为重力加速度),则:
A.人对电梯的压力大小为
B.人对电梯的压力大小为
C.人处于超重状态D.人处于失重状态
【答案】BC
【解析】
【详解】由于电梯减速下降,故加速度向上,人处于超重状态;对人受力分析,受到重力mg,地面支持力N,由牛顿第二定律:
N-mg=ma解得:
N=1.2mg;依据牛顿第三定律,则人对电梯底部的压力大小为1.2mg,故AD错误,BC正确。
故选BC.
14.如图:
用相同的弹簧秤将同一个重物m分别按甲、乙两种方式悬挂起来并处于静止状态,已知弹簧秤的读数分别是
、
、
,
○,则有:
A.
B.
C.
D.
与
的合力等于
【答案】BD
【解析】
【详解】对物体分别受力分析,如图
根据三力平衡条件,三力中任意两个力的合力与第三个力等大反向,结合几何关系可得:
F1=mgtan30°=
mg;F2=
=
mg;F3=mg;因F1与F2的合力等于mg,则也等于F3;故选BD。
三、实验题(本大题共2小题,共16分)
15.在“研究匀变速直线运动”的实验中,得到一条清晰的纸带,如图所示是截取了某一段纸带用刻度尺(单位:
cm)测量纸带时的情景,其中取了A、B、C三个计数点,在相邻两计数点之间还有一个打印点,已知打点计时器的打点周期为0.02s,则纸带上AC两点间的距离
为_______cm,物体运动过程中B点的瞬时速度为________m/s(计算结果保留3位有效数字);若AB间距离为
,BC间距离为
,打点周期为T,则物体运动的加速度
_______(不需要计算,用题目中的符号表示)。
【答案】
(1).5.92---5.95
(2).0.740---0.744(3).
【解析】
【详解】由图可知纸带上AC两点间的距离为5.94cm,物体运动过程中B点的瞬时速度为
;若AB间距离为
,BC间距离为
,打点周期为T,则s2-s1=a(2T)2,即物体运动的加速度
。
16.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,采用如图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.
(1)以下实验操作正确的是()
A.平衡摩擦力时,应将装有砝码的小盘用细绳通过定滑轮系在小车上
B.平衡摩擦力时,小车后面的纸带必须连好,因为运动过程中纸带也要受到阻力
C.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
D.实验时,先放开小车,后接通电源
(2)当M与m的大小关系满足________时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘与盘中砝码的重力.
(3)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量m一定,改变小车及车中砝码的质量M,测出相应的加速度a并记录每次实验的数据,若采用图象法处理数据,应该做______的图象.
(4)如图(a)为甲同学根据测量数据做出的a-F图线,此实验存在的问题是_______________.
(5)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-F图线,如图(b)所示,两个同学做实验时的________取值不同,其中________(填“乙”或“丙”)取的值比较大。
【答案】
(1).BC
(2).M远大于m(3).
(4).平衡摩擦力过大(5).质量(M)(6).丙
【解析】
【详解】
(1)平衡摩擦力时,应不挂砝码盘,只让小车拖着纸带在木板做做匀速运动,选项A错误;平衡摩擦力时,小车后面的纸带必须连好,因为运动过程中纸带也要受到阻力,选项B正确;每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力,选项C正确;实验时,先接通电源,后放开小车,选项D错误;故选BC.
(2)以整体为研究对象有:
mg=(m+M)a,解得:
,以M为研究对象有绳子的拉力为:
F=Ma=
mg.显然要有F=mg必有m+M≈M,故有当M与m的大小关系满足M>>m时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘与盘中砝码的重力;
(3)根据牛顿第二定律F=Ma,a与M成反比,而反比例函数图象是曲线,而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系,故不能作a-M图象;但存在关系:
a=F/M,故a与1/M成正比,而正比例函数图象是过坐标原点的一条直线,就比较容易判定自变量和因变量之间的关系.
(4)a图中没有拉力时,却有加速度,说明平衡摩擦力过度.
(5)根据F=ma可得a=F/m,即a-F图象的斜率倒数等于物体的质量,由b图可知,两人的实验中小车及车中砝码的总质量M不同,且m乙<m丙.
四.计算题(本大题共32分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
)
17.在平直公路上匀速行驶的汽车因紧急情况突然刹车,刹车后经2s速度由15m/s减为9m/s,假设刹车过程中汽车做匀减速直线运动,求:
(1)汽车刹车过程中加速度a的大小和方向;
(2)汽车刹车后4s末的速度
;
(3)汽车刹车后8s内滑行的距离
。
【答案】
(1)
方向与速度方向相反;
(2)
(3)
【解析】
【详解】
(1)汽车刹车过程中加速度:
方向与速度方向相反;
(2)汽车刹车后4s末的速度:
(3)刹车的时间:
18.如图所示,质量为m的木块在与水平方向成α角的推力F(未知)作用下,沿竖直墙壁向上匀速运动。
已知木块与墙壁间动摩擦因数为μ,重力加速度为g。
求:
(1)推力F的大小;
(2)若将推力的方向改为竖直向上推动木块仍做匀速直线运动,则F’=?
【答案】
(1)
(2)
【解析】
【详解】
(1)水平方向:
竖直方向:
又因为:
由以上各式联立得:
(2)若将推力的方向改为竖直向上推动木块仍做匀速直线运动,则竖直方向:
19.跳伞运动员某次训练时从悬停在空中的直升机上由静止跳下,离开飞机自由下落一段时间后打开降落伞减速下落;打开降落伞后他和降落伞整体下落的v-t图线如图甲所示。
已知人的质量为60kg,降落伞质量也为60kg,不计人所受的阻力,打开降落伞后伞所受阻力f与速度v成正比,即f=kv(g取10m/s2)。
求:
(1)打开降落伞前运动员下落的距离h;
(2)阻力系数k;
(3)打开降落伞瞬间运动员与伞的加速度a的大小和方向;
(4)若降落伞用8根对称的绳悬挂运动员,每根绳与中轴线的夹角均为370,如图乙所示.求打开降落伞瞬间每根悬绳的拉力F(sin370=0.6,cos370=0.8)
【答案】
(1)
(2)
(3)
方向竖直向上(4)
N
【解析】
【详解】
(1)由甲图可知,打开降落伞时运动员的速度
m/s
自由下落距离
m
(2)由甲图可知运动员最后匀速,末速度为
m/s
由平衡条件得
解得
N·s/m
(3)打开降落伞的瞬间,对人和伞,由牛顿第二定律得
解得
m/s2 ,方向竖直向上
(4)设打开降落伞瞬间每根绳的拉力为F
对运动员,由牛顿第二定律得
解得
N