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1、練習(xí)
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一、選擇題
1.
某物體做直線運動的v-t圖象如圖甲所示,據(jù)此判斷圖乙(F表示物體所受合力,s表示物體的位移)四個選項中正確的是( )
【解析】 由v-t圖象知,0~2 s勻加速,2~4 s勻減速,4~6 s反向勻加速,6~8 s勻減速,且2~6 s內(nèi)加速度恒定,由此可知:0~2 s內(nèi),F(xiàn)恒定,2~6 s內(nèi),F(xiàn)反向,大小恒定,6~8 s內(nèi),F(xiàn)又反向且大小恒定,故B正確.
【答案】 B
2.
建筑工人用右圖所示的定滑輪裝置運送建筑材料.質(zhì)量為70.0 kg的工人站在地面上,通過定滑輪將20.0 kg的建筑材料
2、以0.500 m/s2 的加速度拉升,忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦,則工人對地面的壓力大小為(g取10 m/s2)( )
A.490 N B.510 N
C.890 N D.910 N
【解析】 繩子的拉力T=mg+ma=20(10+0.500) N=210 N.地面對人的支持力也就等于工人對地面的壓力大小N=Mg-T=700 N-210 N=490 N.
【答案】 A
3.為了節(jié)省能量,某商場安裝了智能化的電動扶梯.無人乘行時,扶梯運轉(zhuǎn)得很慢;有人站上扶梯時,它會先慢慢加速,再勻速運轉(zhuǎn).一顧客乘扶梯上樓,恰好經(jīng)歷了這兩個過程,如下圖所示.那么下列說法中正確
3、的是( )
A.顧客始終受到三個力的作用
B.顧客始終處于超重狀態(tài)
C.顧客對扶梯作用力的方向先指向左下方,再豎直向下
D.顧客對扶梯作用力的方向先指向右下方,再豎直向下
【解析】 人加速運動時,受重力、支持力和水平向右的靜摩擦力作用,扶梯對人的作用力指向右上方,人對扶梯的作用力指向左下方,當人勻速運動時,人只受重力和豎直向上的支持力作用,所以僅C項正確.
【答案】 C
4.如右圖
所示某小球所受的合力與時間的關(guān)系,各段的合力大小相同,作用時間相同,且一直作用下去,設(shè)小球從靜止開始運動,由此可判定( )
A.小球向前運動,再返回停止
B.小球向前運動再返回不會停
4、止
C.小球始終向前運動
D.小球向前運動一段時間后停止
【解析】 作出相應(yīng)的小球的v-t圖象如下圖所示.很容易看出:小球始終向前運動,故選C.物體的運動方向由速度的方向決定.用圖象解題既直觀又方便.
【答案】 C
5.如右圖所示,
一輕質(zhì)彈簧豎直固定在水平地面上,彈簧的正上方有一質(zhì)量為m的小球,小球與彈簧上端的距離為L0.現(xiàn)使小球自由下落并壓縮彈簧,若已知小球下落的距離為L時,它的速度是整個向下運動過程中速度的最大值,則彈簧的勁度系數(shù)等于( )
A. B.
C. D.
【解析】 當小球的運動速度達到最大值時,彈簧的彈力與小球重力的合力為零,即kx=
5、mg,而此時彈簧的壓縮量為:x=L-L0,所以彈簧的勁度系數(shù)k=,B正確.
【答案】 B
6.從地面豎直上拋小球,設(shè)小球上升到最高點所用的時間為t1,下落到地面所用時間t2,若考慮空氣阻力作用,則( )
A.t1>t2 B.t1=t2
C.t1<t2 D.無法判斷
【答案】 C
7.
如右圖所示,放在光滑水平桌面上的物體質(zhì)量為m2,通過跨過定滑輪的繩與質(zhì)量為m1的物體相連.若由靜止釋放,m1,m2的加速度大小為a.現(xiàn)取走m1,用力F向下拉繩,使m2的加速度仍為a.不計滑輪及繩的質(zhì)量和繩與滑輪之間的摩擦,則( )
A.F>m1g B.F<m1g
C.F=m1
6、g D.以上三種情況都有可能
【解析】 若為m1掛在繩上,則加速度為m1g/(m1+m2),若改為用力F向下拉繩,則拉力為F=m2a=m1m2g/(m1+m2)=<m1g,所以B對.
【答案】 B
二、非選擇題
8.
一個質(zhì)量為m=10 kg的物體,在一個水平力作用下沿水平地面做直線運動.經(jīng)過4 s后,該力在大小保持不變的情況下,方向改為反方向,其運動情況如右圖所示,則物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=____(g取10 m/s2),水平力的大小F=________N.
【答案】 0.15 15
9.
一個物體置于水平面上,在水平拉力F作用下沿水平面運動,其加速度a隨拉
7、力F變化的圖象如右圖所示.由此可知,物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=________,物體的質(zhì)量m=________.
【答案】 12
10.一輛汽車質(zhì)量為4 t,在水平路面上勻速行駛,從某個時刻關(guān)閉發(fā)動機,經(jīng)過20 s滑行40 m而停止下來,求車受的阻力多大?
【解析】 題中說明汽車以某一速度v0做勻減速運動,時間、位移和末速度都已知,根據(jù)運動情況求出加速度,再根據(jù)牛頓第二定律求出阻力F阻.
由s=at2,得
a== m/s2=0.2 m/s2.
由牛頓第二定律
F阻=ma=4×103×0.2 N=800 N.
【答案】 800 N
11.航模興趣小組設(shè)計出一架遙控飛行器,
8、其質(zhì)量m=2 kg,動力系統(tǒng)提供的恒定升力F=28 N.試飛時,飛行器從地面由靜止開始豎直上升.設(shè)飛行器飛行時所受的阻力大小不變,g取10 m/s2.
(1)第一次試飛,飛行器飛行t1=8 s時到達高度H=64 m.求飛行器所受阻力f的大??;
(2)第二次試飛,飛行器飛行t2=6 s時遙控器出現(xiàn)故障,飛行器立即失去升力.求飛行器能達到的最大高度h;
(3)為了使飛行器不致墜落到地面,求飛行器從開始下落到恢復(fù)升力的最長時間t3.
【解析】 (1)第一次飛行中,設(shè)加速度為a1
勻加速運動H=a1t
由牛頓第二定律F-mg-f=ma1
解得f=4 N
(2)第二次飛行中,設(shè)失去升
9、力時的速度為v1,上升的高度為s1
勻加速運動s1=a1t
設(shè)失去升力后加速度為a2,上升的高度為s2
由牛頓第二定律mg+f=ma2
v1=a1t2
s2=
解得h=s1+s2=42 m
(3)設(shè)失去升力下降階段加速度為a3;恢復(fù)升力后加速度為a4,恢復(fù)升力時速度為v3
由牛頓第二定律mg-f=ma3
F+f-mg=ma4
且+=h
v3=a3t3
解得t3= s(或2.1 s)
【答案】 (1)4 N (2)42 m (3) s
12.隨著生活水平的提高,家用轎
車逐漸走進了人們的生活,它給人們帶來方便的同時也帶來了城市交通的壓力,為了使車輛安全有序的行駛
10、,司機必須嚴格遵守交通規(guī)則.如上圖所示為某汽車通過十字路口時的v-t圖象,以司機發(fā)現(xiàn)紅燈并開始剎車為計時起點.已知汽車的質(zhì)量為1500 kg,假設(shè)汽車在運動中受到的阻力恒為500 N.試分析以下問題:
(1)根據(jù)汽車運動的v-t圖象畫出其s-t圖象;
(2)汽車剎車和再次起動時的加速度各多大?
(3)汽車剎車時的制動力多大?再次起動時的牽引力又是多少?
【解析】 (1)由v-t圖象可以看出,汽車在0~10 s內(nèi)剎車減速,做的是勻減速直線運動,此過程中的位移s1=×10×15 m=75 m,汽車在10~40 m內(nèi)停車等待,此過程中的位移為零;汽車在40~60 s內(nèi)加速起動,做的是勻加速直線運動,此過程中的位移
s2=×20×20 m=200 m;60 s以后,汽車勻速行駛,故其s-t
圖象如圖所示.
(2)汽車剎車時的加速度的大?。?
a1== m/s2=1.5 m/s2
再次起動時的加速度的大?。?
a2== m/s2=1 m/s2
(3)汽車剎車時,根據(jù)牛頓第二定律得F1+f=ma1
得汽車剎車時的制動力F1=ma1-f=1 750 N
同理,汽車再次起動時有F2-f=ma2
得汽車再次起動時的牽引力F2=ma2+f=2 000 N.
【答案】 (1)見解析 (2)1.5m/s2 1m/s2
(3)1 750 N 2 000N