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1.(2013·重慶·4)如圖1為伽利略研究自由落體運動實驗的示意圖,讓小球由傾角為θ的光滑斜面滑下,然後在不同的θ角條件下進行多次實驗,最後推理出自由落體運動是一種勻加速直線運動.分析該實驗可知,小球對斜面的壓力、小球運動的加速度和重力加速度與各自最大值的比值y隨θ變化的圖象分別對應圖2中的
圖1 圖2
a.①、②和b.③、②和①
c.②、③和d.③、①和②
答案 b
解析由題意知,小球對斜面的壓力fn=mgcos θ,隨θ增大,fn逐漸變小直至為零,y1==cos θ,對應③;小球的加速度a=gsin θ,y2==sin θ,最大為1,對應②.重力加速度為g不變,y3==1,對應①.所以選項b正確.
2.如圖3所示,物體沿斜面由靜止滑下,在水平面上滑行一段距離後停止,物體與斜面和水平面間的動摩擦因數相同,斜面與水平面平滑連線.下列圖象中v、a、ff和s分別表示物體速度大小、加速度大小、所受摩擦力大小和路程,其中正確的是
圖3答案 c
解析物體在斜面上做初速度為零的勻加速直線運動,摩擦力ff1=μmgcos θ
加速度a1=g(sin θ-μcos θ),速度v1=a1t1
路程s1=a1t,由此可知a、b、d均錯誤;
在水平面上物體做勻減速直線運動,摩擦力ff2=μmg,加速度a2=μg,速度v2=v1-a2t2=a1t1-a2t2,所以c正確.
3.如圖4(a)所示,一輕質彈簧的下端固定在水平面上,上端放置一物體(物體與彈簧不連線),初始時物體處於靜止狀態.現用豎直向上的拉力f作用在物體上,使物體開始向上做勻加速運動,拉力f與物體位移x之間的關係如圖(b)所示(g=10 m/s2),則下列結論正確的是
圖4a.物體與彈簧分離時,彈簧處於壓縮狀態
b.彈簧的勁度係數為7.5 n/cm
c.物體的質量為3 kg
d.物體的加速度大小為5 m/s2
答案 d
解析設物體的質量為m,靜止時彈簧的壓縮量為δx,由題圖可知δx=4 cm,由牛頓第二定律可得kδx=mg
現用豎直向上的拉力f作用在物體上,使物體開始向上做勻加速運動,根據拉力f與物體位移x的關係可得
10 n=ma
30 n-mg=ma
聯立①②③可以解得,物體的質量m=2 kg,物體的加速度a=5 m/s2,k=500 n/m,故只有d正確.
4.如圖5所示,小車向右運動的過程中,某段時間內車中懸掛的小球a和車水平底板上的物塊b都相對車廂靜止,懸掛小球a的懸線與豎直線有一定夾角.這段時間內關於物塊b受到的摩擦力下述判斷中正確的是
圖5a.物塊b不受摩擦力作用
b.物塊b受摩擦力作用,大小恆定,方向向左
c.物塊b受摩擦力作用,大小恆定,方向向右
d.因小車的運動性質不能確定,故b受到的摩擦力情況無法判斷
答案 b
解析由題圖知a球的加速度大小為a=gtan θ,方向向左,則小車向右減速行駛,物塊b相對小車有向右運動的趨勢,它所受的摩擦力方向向左,大小為ff=mbgtan θ,只有b正確.
5.如圖6所示,一物體放在傾角為θ的傳輸帶上,且物體始終與傳輸帶相對靜止.關於物體所受到的靜摩擦力,下列說法正確的是
圖6a.當傳輸帶加速向上運動時,加速度越大,靜摩擦力越大
b.當傳輸帶勻速運動時,速度越大,靜摩擦力越大
c.當傳輸帶加速向下運動時,靜摩擦力的方向一定沿斜面向下
d.當傳輸帶加速向下運動時,靜摩擦力的方向一定沿斜面向上
答案 a
解析傳輸帶加速向上運動時,對物體受力分析,由牛頓第二定律得ff-mgsin θ=ma,故加速度越大,摩擦力越大,a正確;傳輸帶勻速運動時,根據平衡條件得ff=mgsin θ,靜摩擦力與物體執行速度無關,b錯誤;當傳輸帶加速向下運動時,如果加速度小於gsin θ,摩擦力沿斜面向上,如果加速度大於gsin θ,摩擦力沿斜面向下,c、d錯誤.
6.如圖7所示,光滑的水平地面上有三塊木塊a、b、c,質量均為m,a、c之間用輕質細繩連線.現用一水平恒力f作用在b上,三者開始一起做勻加速運動,運動過程中把一塊橡皮泥粘在某一木塊上面,系統仍加速運動,且始終沒有相對滑動.則在粘上橡皮泥並達到穩定後,下列說法不正確的是
圖7a.無論粘在哪塊木塊上面,系統的加速度一定減小
b.若粘在a木塊上面,繩的張力減小,a、b間摩擦力不變
c.若粘在b木塊上面,繩的張力和a、b間摩擦力一定都減小
d.若粘在c木塊上面,繩的張力和a、b間摩擦力一定都增大
答案 b
解析將a、b、c看做乙個整體,對整體受分力析,整體受力不變,但整體的質量增大,根據牛頓第二定律得整體加速度減小,a正確;如果粘在a上,對c受力分析,繩的拉力就是c受到的合力,根據牛頓第二定律得c受到的拉力減小;對b受力分析,水平恒力f和a對b的摩擦力的合力即為b受到的合力,根據牛頓第二定律得b受到的合力減小,故a、b間摩擦力增大,b錯誤;如果粘在b上,對c受力分析,繩的拉力即為c受到的合力,根據牛頓第二定律得c受到的拉力減小,對a、c整體受力分析,b對a的摩擦力即為兩者的合力,根據牛頓第二定律得a、c整體受到的合力減小,故b對a的摩擦力減小,c正確;如果粘在c上,對b受力分析,水平恒力f減去a對b的摩擦力即為b受到的合力,根據牛頓第二定律得b受到的合力減小,故a、b間的摩擦力增大,對a受力分析,b對a的摩擦力減去繩的拉力即為a受到的合力,根據牛頓第二定律得a受到的合力減小,說明繩的拉力增大,d正確.
7.如圖8所示,質量為m的球置於斜面上,被乙個豎直擋板擋住.現用乙個力f拉斜面,使斜面在水平面上做加速度為a的勻加速直線運動,忽略一切摩擦,以下說法中正確的是
( )
圖8a.若加速度足夠小,豎直擋板對球的彈力可能為零
b.若加速度足夠大,斜面對球的彈力可能為零
c.斜面和擋板對球的彈力的合力等於ma
d.斜面對球不僅有彈力,而且該彈力是乙個定值
答案 d
解析設球的質量為m,斜面傾角為θ,斜面給球的彈力為f1,豎直擋板給球的彈力為f2.對球受力分析,如圖所示.由牛頓第二定律得: f1cos θ-mg=0,f2-f1sin θ=ma
解得f1=是定值,f2=mgtan θ+ma,故a、b錯,d正確;球所受斜面、擋板的力以及重力的合力為ma,故c錯.
8.在商場的水平大廳,某學生觀察到一服務員推一列質量為m1=40 kg的購物車由靜止開始經過t1=10 s通過的位移是x1=20 m.經理為了提高工作效率,讓服務員在第二次推車時增加了車的數量,此後該學生觀測到這次車速由v1=1.8 m/s增加到v2=3.8 m/s經過了t2=10 s的時間.假設推進軌跡為直線,服務員先後兩次推力f保持不變,車所受的阻力ff等於車重的0.
01倍,求第二次比第一次增加的車的質量m2.(g=10 m/s2)
答案 26.7 kg
解析設第一段過程加速度為a1,第二段過程加速度為a2
由運動學公式、牛頓第二定律有
x1=a2=
f-ff1=m1a1
f-ff2=(m1+m2)a2
ff1=0.01m1g
ff2=0.01(m1+m2)g
聯立以上各式解得m2=26.7 kg
9.如圖9所示,一塊磁鐵放在鐵板abc上的a處,其中ab長為1 m,bc長為0.6 m,bc與水平面夾角為37°,磁鐵與鐵板間的引力為磁鐵重力的0.2倍,磁鐵與鐵板間的動摩擦因數μ=0.
25,現給磁鐵乙個水平向左的初速度v0=4 m/s,不計磁鐵經過b處轉向的機械能損失.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)求:
圖9(1)磁鐵第一次到達b處的速度大小;
(2)磁鐵沿bc向上運動的加速度大小;
(3)請通過計算判斷磁鐵最終能否再次回到b點.
答案見解析
解析 (1)在ab段:fn=kmg+mg=1.2mg
ff=μfn=0.25×1.2mg=0.3mg
根據牛頓第二定律a1==3 m/s2
vb==m/s=m/s
(2)磁鐵沿bc向上運動時,fn′-mgcos 37°-kmg=0
μfn′+mgsin 37°=ma2
a2==8.5 m/s2
(3)磁鐵沿bc向上運動的最大距離
s==m≈0.59 m<0.6 m
μ(mgcos 37°+kmg)所以磁鐵最終能再次回到b點.
10.如圖10所示,將質量m=1.24 kg的圓環套在固定的水平直杆上,環的直徑略大於杆的截面直徑,環與杆的動摩擦因數為μ=0.8.
對環施加一位於豎直平面內斜向上與杆夾角θ=53°的恆定拉力f,使圓環從靜止開始做勻加速直線運動,第1 s內前進了2 m.(取g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)求:
圖10(1)圓環加速度a的大小;
(2)拉力f的大小.
答案 (1)4 m/s2 (2)12 n或124 n
解析 (1)小環做勻加速直線運動,由運動學公式可知
x=at2
a==m/s2=4 m/s2
(2)令fsin 53°-mg=0,則
f=15.5 n
當f<15.5 n時,環與杆上部接觸,受力如圖.
由牛頓第二定律可知
fcos θ-μfn=ma
fn+fsin θ=mg
由此得f==12 n
當f>15.5 n時,環與杆下部接觸,受力如圖.
由牛頓第二定律可知
fcos θ-μfn′=ma
fsin θ=fn′+mg
由此得f==124 n
第三章小結列印
第三章 單元小結 編制人 呂世國審核人編制日期2011 11 16姓名小組 知識結構 題型歸類 一 彈力有無的判斷和彈力方向的判定 例1 圖中,靜止的小球a分別與兩個物體 或麵 接觸,設各接觸面光滑,則a受到兩個彈力的是 c 例2 如圖所示,一根彈性杆的一端固定在傾角為300的斜面上,杆的另一端固定...
第三章小結練習
1 若向量組,線性無關,則有 a b c d 2 設,則齊次線性方程組只有零解的充要條件是 a a的列向量組線性相關 b a的列向量組線性無關 c a的行向量組線性相關 d a的行向量組線性無關3 已知向量 4 設向量組線性無關,則必滿足關係式 5 向量組,的秩為 其乙個極大無關組為 6 設矩陣,其...
第三章本章小結
本章小結 一 知識點 1.在放大器中,把輸出訊號回送到輸入迴路的過程稱為反饋。反饋放大器主要由基本放大器和反饋電路兩部分組成。引入反饋的放大器稱為閉環放大器,未引入反饋的放大器稱為開環放大器。2.反饋結果使淨輸入量減小的是負反饋,反饋結果使淨輸入量增大的是正反饋。反饋量取自輸出電壓的是電壓反饋,反饋...