2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 真題匯編 C單元 牛頓運(yùn)動(dòng)定律
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1、2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 真題匯編 C單元 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 18.C2[xx·全國(guó)卷Ⅰ] 一質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng),現(xiàn)對(duì)其施加一恒力,且原來作用在質(zhì)點(diǎn)上的力不發(fā)生改變,則( ) A.質(zhì)點(diǎn)速度的方向總是與該恒力的方向相同 B.質(zhì)點(diǎn)速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直 C.質(zhì)點(diǎn)加速度的方向總是與該恒力的方向相同 D.質(zhì)點(diǎn)單位時(shí)間內(nèi)速率的變化量總是不變 [解析] BC 由牛頓第二定律,質(zhì)點(diǎn)的加速度總是與該恒力方向相同,且加速度恒定,單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量不變,但速率的變化量可能不同,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;當(dāng)恒力與速度方向不在同一直線上時(shí),質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),速度方向與恒力方向不相同
2、,但速度方向不可能總與該恒力方向垂直,選項(xiàng)B正確;只有當(dāng)恒力與速度同向,做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),速度方向才與該恒力方向相同,選項(xiàng)A錯(cuò)誤. 19.A2 、C2、E1[xx·全國(guó)卷Ⅱ] 兩實(shí)心小球甲和乙由同一種材料制成,甲球質(zhì)量大于乙球質(zhì)量.兩球在空氣中由靜止下落,假設(shè)它們運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力與球的半徑成正比,與球的速率無關(guān).若它們下落相同的距離,則( ) A.甲球用的時(shí)間比乙球長(zhǎng) B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小 C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小 D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功 19.BD [解析] 設(shè)f=kR,則由牛頓第二定律得F合=mg-f=ma,而m=π
3、R3·ρ,故a=g-,由m甲>m乙、ρ甲=ρ乙可知a甲>a乙,故C錯(cuò)誤;因甲、乙位移相同,由v2=2ax可知,v甲>v乙,B正確;由x=at2可知,t甲
4、等于重力加速度 C.彈簧長(zhǎng)度最短時(shí),彈力對(duì)小球做功的功率為零 D.小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能等于其在M、N兩點(diǎn)的重力勢(shì)能差 21.BCD [解析] 小球在M點(diǎn)時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài),在N點(diǎn)時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài),則在由M到N過程中有一點(diǎn)彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài),設(shè)該點(diǎn)為B點(diǎn),另設(shè)小球在A點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的彈簧最短,如圖所示.從M點(diǎn)到A點(diǎn),彈簧壓縮量變大,彈力做負(fù)功,從A點(diǎn)到B點(diǎn)彈簧從壓縮逐漸恢復(fù)至原長(zhǎng),彈力做正功,從B點(diǎn)到N點(diǎn)彈簧從原長(zhǎng)逐漸伸長(zhǎng),彈力做負(fù)功,選項(xiàng)A錯(cuò)誤.小球在A點(diǎn)時(shí),水平方向上彈簧的彈力與桿的彈力相平衡,小球受到的合外力F合=mg,故加速度a=g;小球在B點(diǎn)時(shí),彈簧處于原長(zhǎng),桿對(duì)小球沒有作用力,小球受
5、到的合外力F合=mg,故加速度a=g,B正確.在A點(diǎn)時(shí),彈簧的彈力F彈垂直于桿,小球的速度沿桿向下,則P彈=F彈vcos α=0,C正確.從M點(diǎn)到N點(diǎn),小球與彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,則Ek增=Ep減,即EkN-0=Ep重M-Ep重N+Ep彈M-Ep彈N,由于在M、N兩點(diǎn)彈簧彈力大小相同,由胡克定律可知,彈簧形變量相同,則彈性勢(shì)能Ep彈N=Ep彈M,故EkN=Ep重M-Ep重N,D正確. 24.C2 D4 E2[xx·全國(guó)卷Ⅲ] 如圖1-所示,在豎直平面內(nèi)有由圓弧AB和圓弧BC組成的光滑固定軌道,兩者在最低點(diǎn)B平滑連接.AB弧的半徑為R,BC弧的半徑為.一小球在A點(diǎn)正上方與A相距處由靜
6、止開始自由下落,經(jīng)A點(diǎn)沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng). (1)求小球在B、A兩點(diǎn)的動(dòng)能之比; (2)通過計(jì)算判斷小球能否沿軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn). 圖1- 24.[答案] (1)5 (2)能 [解析] (1)設(shè)小球的質(zhì)量為m,小球在A點(diǎn)的動(dòng)能為EkA,由機(jī)械能守恒得EkA=mg?、? 設(shè)小球在B點(diǎn)的動(dòng)能為EkB,同理有EkB=mg?、? 由①②式得=5 ③ (2)若小球能沿軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),小球在C點(diǎn)所受軌道的正壓力N應(yīng)滿足N≥0 ④ 設(shè)小球在C點(diǎn)的速度大小為vC,由牛頓運(yùn)動(dòng)定律和向心加速度公式有N+mg=?、? 由④⑤式得,vC應(yīng)滿足mg≤m ⑥ 由機(jī)械能守恒有mg=mv?、? 由⑥⑦式可知,小球
7、恰好可以沿軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn). 10.C2 D4 E2[xx·天津卷] 我國(guó)將于2022年舉辦冬奧會(huì),跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一.如圖1-所示,質(zhì)量m=60 kg的運(yùn)動(dòng)員從長(zhǎng)直助滑道AB的A處由靜止開始以加速度a=3.6 m/s2勻加速滑下,到達(dá)助滑道末端B時(shí)速度vB=24 m/s,A與B的豎直高度差H=48 m.為了改變運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)方向,在助滑道與起跳臺(tái)之間用一段彎曲滑道銜接,其中最低點(diǎn)C處附近是一段以O(shè)為圓心的圓弧.助滑道末端B與滑道最低點(diǎn)C的高度差h=5 m,運(yùn)動(dòng)員在B、C間運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力做功W=-1530 J,g取10 m/s2. 圖1- (1)求運(yùn)動(dòng)員在AB段下滑時(shí)受到阻
8、力Ff的大??; (2)若運(yùn)動(dòng)員能夠承受的最大壓力為其所受重力的6倍,則C點(diǎn)所在圓弧的半徑R至少應(yīng)為多大? [答案] (1)144 N (2)12.5 m [解析] (1)運(yùn)動(dòng)員在AB上做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)AB的長(zhǎng)度為x,則有v=2ax ① 由牛頓第二定律有mg-Ff=ma ② 聯(lián)立①②式,代入數(shù)據(jù)解得Ff=144 N?、? (2)設(shè)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為vC,在由B到達(dá)C的過程中,由動(dòng)能定理有 mgh+W=mv-mv ④ 設(shè)運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)所受的支持力為FN,由牛頓第二定律有FN-mg=m?、? 由運(yùn)動(dòng)員能夠承受的最大壓力為其所受重力的6倍,聯(lián)立④⑤式,代入數(shù)據(jù)解得R=1
9、2.5 m 10.A2 C2[xx·四川卷] 避險(xiǎn)車道是避免惡性交通事故的重要設(shè)施,由制動(dòng)坡床和防撞設(shè)施等組成,如圖 豎直平面內(nèi),制動(dòng)坡床視為與水平面夾角為θ的斜面.一輛長(zhǎng)12 m的載有貨物的貨車因剎車失靈從干道駛?cè)胫苿?dòng)坡床,當(dāng)車速為23 m/s時(shí),車尾位于制動(dòng)坡床的底端,貨物開始在車廂內(nèi)向車頭滑動(dòng),當(dāng)貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)了4 m時(shí),車頭距制動(dòng)坡床頂端38 m,再過一段時(shí)間,貨車停止.已知貨車質(zhì)量是貨物質(zhì)量的4倍,貨物與車廂間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4;貨車在制動(dòng)坡床上運(yùn)動(dòng)受到的坡床阻力大小為貨車和貨物總重的0.44倍.貨物與貨車分別視為小滑塊和平板,取cos θ=1,sin θ=0.1,g=
10、10 m/s2.求: (1)貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)時(shí)加速度的大小和方向; (2)制動(dòng)坡床的長(zhǎng)度. 圖1- 10.[答案] (1)5 m/s2,方向沿制動(dòng)坡床向下 (2)98 m [解析] (1)設(shè)貨物的質(zhì)量為m,貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)過程中,貨物與車廂間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,受摩擦力大小為f,加速度大小為a1,則 f+mgsin θ=ma1 f=μmgcos θ 聯(lián)立以上二式并代入數(shù)據(jù)得a1=5 m/s2 a1的方向沿制動(dòng)坡床向下. (2)設(shè)貨車的質(zhì)量為M,車尾位于制動(dòng)坡床底端時(shí)的車速為v=23 m/s.貨物在車廂內(nèi)開始滑動(dòng)到車頭距制動(dòng)坡床頂端s0=38 m的過程中,用時(shí)為t,貨
11、物相對(duì)制動(dòng)坡床的運(yùn)動(dòng)距離為s2.貨車受到制動(dòng)坡床的阻力大小為F,F(xiàn)是貨車和貨物總重的k倍,k=0.44,貨車長(zhǎng)度l0=12 m,制動(dòng)坡床的長(zhǎng)度為l,則 Mgsin θ+F-f=Ma2 F=k(m+M)g s1=vt-a1t2 s2=vt-a2t2 s=s1-s2 l=l0+s0+s2 聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得 l=98 m. 4.C2[xx·上海卷] 如圖1-所示,頂端固定著小球的直桿固定在小車上,當(dāng)小車向右做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),球所受合外力的方向沿圖中的( ) 圖1- A.OA方向 B.OB方向 C.OC方向 D.OD方向 4.D [解析] 根據(jù)牛頓第二定律,合外力方
12、向與加速度方向相同,小車和球的加速度向右,所受合外力也向右,D正確. C3 超重和失重 C4 實(shí)驗(yàn):驗(yàn)證牛頓定律 23.C4[xx·全國(guó)卷Ⅲ] 某物理課外小組利用圖(a)中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系.圖中,置于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的長(zhǎng)木板水平放置,其右端固定一輕滑輪;輕繩跨過滑輪,一端與放在木板上的小滑車相連,另一端可懸掛鉤碼.本實(shí)驗(yàn)中可用的鉤碼共有N=5個(gè),每個(gè)質(zhì)量均為0.010 kg.實(shí)驗(yàn)步驟如下: (1)將5個(gè)鉤碼全部放入小車中,在長(zhǎng)木板左下方墊上適當(dāng)厚度的小物塊,使小車(和鉤碼)可以在木板上勻速下滑. 圖1- (2)將n(依次取n=1,2,3,4,5)個(gè)鉤碼掛
13、在輕繩右端,其余N-n個(gè)鉤碼仍留在小車內(nèi);用手按住小車并使輕繩與木板平行.釋放小車,同時(shí)用傳感器記錄小車在時(shí)刻t相對(duì)于其起始位置的位移s,繪制s -t圖像,經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應(yīng)的加速度a. (3)對(duì)應(yīng)于不同的n的a值見下表.n=2時(shí)的s -t圖像如圖(b)所示;由圖(b)求出此時(shí)小車的加速度(保留2位有效數(shù)字),將結(jié)果填入下表. n 1 2 3 4 5 a/(m·s-2) 0.20 0.58 0.78 1.00 (4)利用表中的數(shù)據(jù)在圖(c)中補(bǔ)齊數(shù)據(jù)點(diǎn),并作出a-n圖像.從圖像可以看出:當(dāng)物體質(zhì)量一定時(shí),物體的加速度與其所受的合外力成正比. 圖1-
14、 (5)利用a-n圖像求得小車(空載)的質(zhì)量為______ kg(保留2位有效數(shù)字,重力加速度g取9.8 m/s2). (6)若以“保持木板水平”來代替步驟(1),下列說法正確的是 ________(填入正確選項(xiàng)前的標(biāo)號(hào)). A.a(chǎn)-n圖線不再是直線 B.a(chǎn)-n圖線仍是直線,但該直線不過原點(diǎn) C.a(chǎn)-n圖線仍是直線,但該直線的斜率變大 23.[答案] (3)0.39(0.37~0.49均可) (4)a-n圖線如圖所示 (5)0.45(0.43~0.47均可) (6)BC [解析] (3)系統(tǒng)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),s=at2,由圖(b)可知,當(dāng)t=2 s時(shí),s=0.78 m,代入解
15、得a=0.39 m/s2. (4)由題意知描點(diǎn)法作圖所得的必須是一條直線. (5)對(duì)于掛在下面的n個(gè)鉤碼,有nmg-F=nma; 對(duì)于小車(含剩下的鉤碼),有F=[M+(N-n)m]a; 兩式相加得nmg=(M+Nm)a; 解得a==n,可見a-n圖像的斜率表示, 由a-n圖可知斜率k=0.196,所以=0.196,解得M=0.45 kg. (6)木板水平時(shí)要考慮摩擦力的影響, 對(duì)于掛在下面的n個(gè)鉤碼,有nmg-F′=nma; 對(duì)于小車(含剩下的鉤碼),有F′-μ[M+(N-n)m]g=[M+(N-n)m]a; 兩式相加得nmg-μ[M+(N-n)m]g=(M+Nm)a,
16、 去中括號(hào)得n(mg+μmg)-μ(M+Nm)g=(M+Nm)a, 移項(xiàng)化簡(jiǎn)得n(mg+μmg)=(M+Nm)(a+μg), 解得a=·n-μg=·n-9.8μ, 可見a-n圖像仍是一條直線,但其斜率要變大,且不過坐標(biāo)原點(diǎn). C5 牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合 22.E5 C5[xx·全國(guó)卷Ⅰ] 某同學(xué)用圖(a)所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,其中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為交流電源,可以使用的頻率有20 Hz、30 Hz和40 Hz,打出紙帶的一部分如圖(b)所示. 圖1- 該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中沒有記錄交流電的頻率f,需要用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和其他題給條件進(jìn)行推算. (1)若從打出的紙帶可判定重物勻加速下
17、落,利用f和圖(b)中給出的物理量可以寫出:在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí),重物下落的速度大小為________,打出C點(diǎn)時(shí)重物下落的速度大小為________,重物下落的加速度大小為________. (2)已測(cè)得s1=8.89 cm,s2=9.50 cm,s3=10.10 cm;當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?.80 m/s2,實(shí)驗(yàn)中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%.由此推算出f為________ Hz. [答案] (1)(s1+s2)f (s2+s3)f (s3-s1)f2 (2)40 [解析] (1)B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度vB==,C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度vC==,加速度a==. (2)由牛頓第二定律得m
18、g(1-1%)=ma,則頻率f==40 Hz.
16.C5、D6、E2[xx·全國(guó)卷Ⅱ] 小球P和Q用不可伸長(zhǎng)的輕繩懸掛在天花板上,P球的質(zhì)量大于Q球的質(zhì)量,懸掛P球的繩比懸掛Q球的繩短.將兩球拉起,使兩繩均被水平拉直,如圖1-所示.將兩球由靜止釋放,在各自軌跡的最低點(diǎn)( )
圖1-
A.P球的速度一定大于Q球的速度
B.P球的動(dòng)能一定小于Q球的動(dòng)能
C.P球所受繩的拉力一定大于Q球所受繩的拉力
D.P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度
16.C [解析] 從釋放到最低點(diǎn)過程中,由動(dòng)能定理得mgl=mv2-0,可得v=,因lP 19、=mQglQ,EkP=mPglP,而mP>mQ,故兩球動(dòng)能大小無法比較,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在最低點(diǎn)對(duì)兩球進(jìn)行受力分析,根據(jù)牛頓第二定律及向心力公式可知T-mg=m=man,得T=3mg,an=2g,則TP>TQ,aP=aQ,C正確,D錯(cuò)誤.
8.E1 C5[xx·天津卷] 我國(guó)高鐵技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平,和諧號(hào)動(dòng)車組是由動(dòng)車和拖車編組而成,提供動(dòng)力的車廂叫動(dòng)車,不提供動(dòng)力的車廂叫拖車.假設(shè)動(dòng)車組各車廂質(zhì)量均相等,動(dòng)車的額定功率都相同,動(dòng)車組在水平直軌道上運(yùn)行過程中阻力與車重成正比.某列動(dòng)車組由8節(jié)車廂組成,其中第1、5節(jié)車廂為動(dòng)車,其余為拖車,則該動(dòng)車組( )
圖1-
A.啟動(dòng)時(shí)乘客受到車 20、廂作用力的方向與車運(yùn)動(dòng)的方向相反
B.做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),第5、6節(jié)與第6、7節(jié)車廂間的作用力之比為3∶2
C.進(jìn)站時(shí)從關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的速度成正比
D.與改為4節(jié)動(dòng)車帶4節(jié)拖車的動(dòng)車組最大速度之比為1∶2
8.BD [解析] 列車啟動(dòng)時(shí),乘客隨著車廂加速運(yùn)動(dòng),乘客受到的合力方向與車運(yùn)動(dòng)的方向一致,而乘客受到車廂的作用力和重力,所以啟動(dòng)時(shí)乘客受到車廂作用力的方向與車運(yùn)動(dòng)方向成一銳角,A錯(cuò)誤;動(dòng)車組運(yùn)動(dòng)的加速度a==-kg,則對(duì)第6、7、8節(jié)車廂的整體有f56=3ma+3kmg=0.75F,對(duì)第7、8節(jié)車廂的整體有f67=2ma+2kmg=0.5F,故第5、6節(jié)車廂 21、與第6、7節(jié)車廂間的作用力之比為3∶2,B正確;根據(jù)動(dòng)能定理得Mv2=kMgs,解得s=,可知進(jìn)站時(shí)從關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的速度的二次方成正比 ,C錯(cuò)誤;8節(jié)車廂有2節(jié)動(dòng)車時(shí)的最大速度為vm1==,8節(jié)車廂有4節(jié)動(dòng)車的最大速度為vm2==,則=,D正確.
5.C5[xx·海南卷] 沿固定斜面下滑的物體受到與斜面平行向上的拉力F的作用,其下滑的速度—時(shí)間圖線如圖1-所示.已知物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù),在0~5 s、5~10 s、10~15 s內(nèi)F的大小分別為F1、F2和F3,則( )
圖1-
A.F1 22、=F3
5.A [解析] 0~5 s內(nèi),物體沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),F(xiàn)1 23、
(1)物塊B克服摩擦力所做的功;
(2)物塊A、B的加速度大小.
13.[答案] (1)2μmgs (2)
[解析] (1)物塊A移動(dòng)了距離s,則物塊B移動(dòng)的距離為
s1=s ①
物塊B受到的摩擦力大小為
f=4μmg?、?
物塊B克服摩擦力所做的功為
W=fs1=2μmgs ③
(2)設(shè)物塊A、B的加速度大小分別為aA、aB,繩中的張力為T.由牛頓第二定律得
F-μmg-T=maA?、?
2T-4μmg=4maB ⑤
由A和B的位移關(guān)系得
aA=2aB?、?
聯(lián)立④⑤⑥式得
aA=?、?
aB= ⑧
1.[xx·浙江嘉興期末考試] 如圖K7-1所示是我國(guó)首次 24、立式風(fēng)洞跳傘實(shí)驗(yàn),風(fēng)洞噴出豎直向上的氣流將實(shí)驗(yàn)者加速向上“托起”.此過程中( )
圖K7-1
A.地球?qū)θ说奈腿藢?duì)地球的吸引力大小相等
B.人受到的重力和人受到氣流的力是一對(duì)作用力與反作用力
C.人受到的重力大小等于氣流對(duì)人的作用力大小
D.人被向上“托起”時(shí)處于失重狀態(tài)
1.A [解析] 地球?qū)θ说奈腿藢?duì)地球的吸引力為作用力和反作用力,故大小相等,A項(xiàng)正確;人受到氣流的力和人對(duì)氣流的力是作用力和反作用力,B項(xiàng)錯(cuò)誤;人被加速向上托起,則人受到氣流的力大于人受到的重力,C項(xiàng)錯(cuò)誤;人有向上的加速度,故人被向上“托起”時(shí)處于超重狀態(tài),D項(xiàng)錯(cuò)誤.
4.(多選)[xx·湖 25、南師范大學(xué)附中月考] 如圖K7-4所示,固定在水平面上的光滑斜面的傾角為θ,其頂端裝有光滑小滑輪,繞過滑輪的輕繩一端連接一物塊B,另一端被人拉著且人、滑輪間的輕繩平行于斜面.人的質(zhì)量為M,B物塊的質(zhì)量為m,重力加速度為g,當(dāng)人拉著繩子以大小為a1的加速度沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí),B 物塊運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a2,則下列說法正確的是( )
圖K7-4
A.物塊一定向上加速運(yùn)動(dòng)
B.人能夠沿斜面向上加速運(yùn)動(dòng),必須滿足m>Msin θ
C.若a2=0,則a1一定等于
D.若a1=a2,則a1可能等于
4.CD [解析] 對(duì)人受力分析,由牛頓第二定律可知F-Mgsin θ=Ma1,得F=Mgs 26、in θ+Ma1,若F>mg,則物體B加速上升,若F<mg,則物體B加速下降,若F=mg,物體B靜止,故A錯(cuò)誤; 人能夠沿斜面向上加速運(yùn)動(dòng),只需滿足F>Mgsin θ即可,故B錯(cuò)誤;若a2=0,則F=mg,故mg-Mgsin θ=Ma1,a1=,故C正確;F=Mgsin θ+Ma1,當(dāng)F 27、量為9 kg,則關(guān)于C物體的狀態(tài),下列說法不正確的是( )
圖K7-6
A.當(dāng)A的質(zhì)量取值合適,C有可能處于平衡狀態(tài)
B.無論A的質(zhì)量有多大,C都不可能平衡
C.當(dāng)A的質(zhì)量足夠大時(shí),C不可能向上加速運(yùn)動(dòng)
D.不管A的質(zhì)量有多大,C一定有向下的加速度
6.BCD [解析] 首先取AB連接體為研究對(duì)象,當(dāng)A的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于B的質(zhì)量時(shí),則B以接近重力加速度的加速度向下做加速運(yùn)動(dòng),B處于失重狀態(tài),細(xì)繩的最小拉力接近為零;當(dāng)A的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于B的質(zhì)量時(shí),則B以接近重力加速度的加速度向上做加速運(yùn)動(dòng),B處于超重狀態(tài),細(xì)繩的最大拉力接近B的重力的2倍,故此時(shí)細(xì)繩拉C的最大拉力為B的重力的4倍 28、,故當(dāng)A的質(zhì)量取值合適,C的質(zhì)量在大于零小于12 kg之間都有可能處于平衡,A正確,B錯(cuò)誤;當(dāng)細(xì)繩對(duì)C的拉力小于C的重力時(shí),C產(chǎn)生向下的加速度,當(dāng)細(xì)繩對(duì)C的拉力大于C的重力時(shí),C產(chǎn)生向上的加速度,故C、D錯(cuò)誤.
4.[xx·鄭州第一次質(zhì)量預(yù)測(cè)] 甲、乙兩球質(zhì)量分別為m1、m2,從同一地點(diǎn)(足夠高)同時(shí)由靜止釋放.兩球下落過程中所受空氣阻力大小f僅與球的速率v成正比,與球的質(zhì)量無關(guān),即f=kv(k為正的常量).兩球的v-t圖像如圖K8-4所示.落地前,經(jīng)時(shí)間t0兩球的速度都已達(dá)到各自的穩(wěn)定值v1、v2.則下列判斷正確的是( )
圖K8-4
A.釋放瞬間甲球加速度較大
B.=
C. 29、甲球質(zhì)量大于乙球質(zhì)量
D.t0時(shí)間內(nèi)兩球下落的高度相等
4.C [解析] 釋放瞬間v=0,因此空氣阻力f=0,兩球均只受重力,加速度均為重力加速度g,故A錯(cuò)誤;兩球先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),最后都做勻速運(yùn)動(dòng),穩(wěn)定時(shí)kv=mg,因此最大速度與其質(zhì)量成正比,即vm∝m,=,B錯(cuò)誤;由圖像知v1>v2,因此m1>m2,C正確;圖像與時(shí)間軸圍成的面積表示物體通過的位移,由圖可知,t0時(shí)間內(nèi)兩球下落的高度不相等,故D錯(cuò)誤.
1.[xx·青島期末考試] 如圖K9-1所示,在豎直平面內(nèi)有半徑為R和2R的兩個(gè)圓,兩圓的最高點(diǎn)相切,切點(diǎn)為A,B和C分別是小圓和大圓上的兩個(gè)點(diǎn),其中AB長(zhǎng)為R,AC長(zhǎng)為2R. 30、現(xiàn)沿AB和AC建立兩條光滑軌道,自A處由靜止釋放小球,已知小球沿AB軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用時(shí)間為t1,沿AC軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所用時(shí)間為t2,則t1與t2之比為( )
圖K9-1
A.1∶ B.1∶2
C.1∶ D.1∶3
1.A [解析] 小球沿半徑為R的圓上的弦下滑所用的時(shí)間跟沿豎直方向的直徑下滑的時(shí)間是相同的,由2R=gt2,解得t=2,故t∝,因此t1∶t2=1∶,A項(xiàng)正確.
6.[xx·湖南衡陽一中期中考試] 一個(gè)小圓環(huán)瓷片最高能從h=0.18 m高處由靜止釋放后直接撞擊地面而不被摔壞.現(xiàn)讓該小圓環(huán)瓷片恰好套在一圓柱體上端且可沿圓柱體下滑,瓷片與圓柱體之間的摩擦力是瓷片重 31、力的4.5倍,如圖K8-6所示.若讓該裝置從距地面H=4.5 m高處從靜止開始下落,瓷片落地恰好沒被摔壞.已知圓柱體與瓷片所受的空氣阻力都為自身重力的0.1倍,圓柱體碰地后速度立即變?yōu)榱闱冶3重Q直方向.(g取10 m/s2)
(1)瓷片直接撞擊地面而不被摔壞時(shí),瓷片著地時(shí)的最大速度為多少?
(2)瓷片隨圓柱體從靜止到落地,下落總時(shí)間為多少?
圖K8-6
6.(1)1.8 m/s (2)1.2 s
[解析] (1)瓷片從h=0.18 m處下落,設(shè)加速度為a0,瓷片質(zhì)量為m,根據(jù)牛頓第二定律,有mg-0.1mg=ma0,得a0=9 m/s2,又v=2a0h,得v0= m/s=1 32、.8 m/s.
(2)瓷片隨圓柱體一起加速下落,設(shè)加速度為a1,則有a1=a0=9 m/s2,又v=2a1H,得v1= m/s=9 m/s,下落時(shí)間為:t1== s=1 s,瓷片繼續(xù)沿圓柱體減速下落直到落地,設(shè)加速度大小為a2,根據(jù)牛頓第二定律,有4.5mg+0.1mg-mg=ma2,得a2=3.6g=36 m/s2,則瓷片繼續(xù)下落的時(shí)間為:t2== s=0.2 s,瓷片隨圓柱體從靜止到落地,下落總時(shí)間為:t=t1+t2=1 s+0.2 s=1.2 s.
2.[xx·江西三校聯(lián)考] “用DIS研究加速度與力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖K39-2甲所示,實(shí)驗(yàn)中用所掛鉤碼的重力作為細(xì)線對(duì)小車的拉力F 33、.通過增加鉤碼的數(shù)量,多次測(cè)量,可得小車運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖像.他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn),得到了兩條a-F圖線,如圖乙所示.
圖K39-2
(1)圖線________ (選填“①”或“②”) 是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的;
(2)在軌道水平時(shí),小車運(yùn)動(dòng)的阻力Ff=______ N;
(3)圖乙中,拉力F較大時(shí),a-F圖線明顯彎曲,產(chǎn)生誤差.為避免此誤差可采取的措施是________.
A.調(diào)整軌道的傾角,在未掛鉤碼時(shí)使小車能在軌道上勻速運(yùn)動(dòng)
B.在增加鉤碼數(shù)量的同時(shí)在小車上增加砝碼,使鉤碼的總質(zhì)量始終遠(yuǎn)小于小車與車上砝碼的總質(zhì)量
C.將無線力傳感器捆綁在小車上,再將細(xì)線連在力傳感器上,用力傳感器讀數(shù)代替鉤碼的重力
D.更換實(shí)驗(yàn)中使用的鉤碼規(guī)格,采用質(zhì)量較小的鉤碼進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)
2.(1)① (2)0.5 (3)C
[解析] (1)圖線②中,有拉力小車仍舊不動(dòng),表明軌道右側(cè)沒有被抬高,故選圖線①.
(2)由圖線②可知,F(xiàn)=0.5 N時(shí),a=0,F(xiàn)=Ff=0.5 N.
(3)本實(shí)驗(yàn)要求鉤碼的質(zhì)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量,當(dāng)所掛鉤碼數(shù)量較多時(shí),誤差就顯著起來了,故選C.
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