《備考指南 物理 》課件-第3章 第2講

第三章第2講知識鞏固練習(xí)1．如圖，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動時，球所受合外力的方向沿圖中的()A．OA方向 B．OB方向C．OC方向 D．OD方向【答案】D【解析】據(jù)題意可知，小車向右做勻加速直線運動，由于球固定在桿上，而桿固定在小車上，則三者屬于同一整體，根據(jù)整體法和隔離法的關(guān)系分析可知，球和小車的加速度相同，所以球的加速度也應(yīng)該向右，D正確．2．將一只皮球豎直向上拋出，皮球運動時受到空氣阻力的大小與速度的大小成正比．下列描繪皮球在上升過程中加速度大小a與時間t關(guān)系的圖像，可能正確的是()【答案】C【解析】皮球上升過程中受重力和空氣阻力作用，由于空氣阻力大小與速度成正比，速度v減小，空氣阻力f＝kv也減小，根據(jù)牛頓第二定律mg＋f＝ma，知a＝eq\f(kv,m)＋g，則a隨v的減小而減小．又v變化得越來越慢，所以a隨時間t減小且變化率減小，選項C正確．3．(2019年南通模擬)如圖所示，一根彈簧一端固定在左側(cè)豎直墻上，另一端連著A小球，同時水平細線一端連著A小球，另一端固定在右側(cè)豎直墻上，彈簧與豎直方向的夾角是60°，A、B兩小球分別連在另一根豎直彈簧兩端．開始時A、B兩小球都靜止不動，A、B兩小球的質(zhì)量相等，重力加速度為g，若不計彈簧質(zhì)量，在水平細線被剪斷瞬間，A、B兩小球的加速度分別為()A．a(chǎn)A＝aB＝g B．a(chǎn)A＝2g，aB＝0C．a(chǎn)A＝eq\r(3)g，aB＝0 D．a(chǎn)A＝2eq\r(3)g，aB＝0【答案】D【解析】設(shè)兩個小球的質(zhì)量都為m，以A、B小球整體作為研究對象，A處于靜止?fàn)顟B(tài)，受力平衡，由平衡條件得細線拉力T＝2mgtan60°＝2eq\r(3)mg，剪斷細線瞬間彈簧的彈力沒有變化，A球受到的合力與原來細線的拉力大小相等，方向相反，由牛頓第二定律得aA＝eq\f(2\r(3)mg,m)＝2eq\r(3)g，B球的受力情況不變，則加速度仍為0.故D正確．4．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—時間圖像如圖所示．已知物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為常數(shù)，在0～5s，5～10s,10～15s內(nèi)F的大小分別為F1、F2和F3，則()A．F1<F2 B．F2>F3C．F1>F3 D．F1＝F3【答案】A5．(2018年浙江月考)如圖為“中國好歌聲”娛樂節(jié)目所設(shè)計的“導(dǎo)師戰(zhàn)車”，戰(zhàn)車可以在傾斜直軌道上運動．當(dāng)坐在戰(zhàn)車中的導(dǎo)師按下按鈕，戰(zhàn)車就由靜止開始沿長10m的斜面沖到學(xué)員面前，最終剛好停在斜面的末端，此過程約歷時4s．在戰(zhàn)車的運動過程中，下列說法正確的是()A．戰(zhàn)車在運動過程中導(dǎo)師處于失重狀態(tài)B．戰(zhàn)車在運動過程中所受外力始終不變C．戰(zhàn)車在傾斜導(dǎo)軌上做勻變速直線運動D．根據(jù)題中信息可以估算導(dǎo)師運動的平均速度【答案】D【解析】由題可知，“導(dǎo)師戰(zhàn)車”沿斜面的方向先加速后減速，加速的過程中有沿斜面向下的分加速度，車處于失重狀態(tài)，當(dāng)車減速時，車有向上的分加速度，車處于超重狀態(tài)，導(dǎo)師與戰(zhàn)車狀態(tài)相同，故A錯誤；由題可知，“導(dǎo)師戰(zhàn)車”沿斜面的方向先加速后減速，結(jié)合牛頓第二定律可知，車受到的合外力先沿斜面向下，后沿斜面向上，故B錯誤；“導(dǎo)師戰(zhàn)車”沿斜面的方向先加速后減速，故C錯誤；車的位移是10m，時間是4s，所以可以求出平均速度eq\x\to(v)＝eq\f(x,t)＝eq\f(10,4)m/s，故D正確．6．(2019年舒城月考)m1、m2組成的連接體，在拉力F作用下，沿光滑斜面向上運動，m1對m2的拉力為T，則()A．T＝eq\f(m2,m1＋m2)FB．T＝eq\f(m1,m1＋m2)FC．T＝eq\f(m2,m1＋m2)(F＋m1gsinθ)D．T＝eq\f(m2,m1＋m2)(F＋m2gsinθ)【答案】A【解析】對整體做受力分析可知，整體受重力、拉力、支持力，F(xiàn)－(m1＋m2)gsinθ＝(m1＋m2)a；再對m2做受力分析可知，其受重力、繩子的拉力、支持力，T－m2gsinθ＝m2a.聯(lián)立解得T＝eq\f(m2,m1＋m2)F，故選A．7．(2018年河北模擬)如圖所示，質(zhì)量為m的球置于斜面上，被一個豎直擋板擋?。F(xiàn)用一個力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()A．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于maD．斜面對球的彈力不僅有，而且是一個定值【答案】D【解析】小球受到重力mg、斜面的支持力FN2、豎直擋板的水平彈力FN1作用．設(shè)斜面的傾斜角為α，則豎直方向有FN2cosα＝mg，因為mg和α不變，所以無論加速度如何變化，F(xiàn)N2不變且不可能為零，選項B錯誤，D正確；水平方向有FN1－FN2sinα＝ma，因為FN2sinα≠0，豎直擋板的水平彈力不可能為零，選項A錯誤；斜面和擋板對球的彈力的合力即為豎直方向的FN2cosα與水平方向的力ma的合力，因此大于ma，選項C錯誤．8．如圖所示，圓柱形的倉庫內(nèi)有三塊長度不同的滑板aO、bO、cO，其下端都固定于底部圓心O，而上端則擱在倉庫側(cè)壁上，三塊滑板與水平面的夾角依次是30°、45°、60°.若有三個小孩同時從a、b、c處開始下滑(忽略阻力)，則()A．a(chǎn)處小孩最先到O點B．b處小孩最后到O點C．c處小孩最先到O點D．a(chǎn)、c處小孩同時到O點【答案】D【解析】設(shè)圓柱半徑為R，滑板長l＝eq\f(R,cosθ)，a＝gsinθ，t＝eq\r(\f(2l,a))＝eq\r(\f(4R,gsin2θ))，分別將θ＝30°，45°，60°代入計算可知，ta＝tc≠tb，故D正確．9．(多選)如圖所示，A、B球的質(zhì)量相等，彈簧的質(zhì)量不計，傾角為θ的斜面光滑，系統(tǒng)靜止時，彈簧與細線均平行于斜面，在細線被燒斷的瞬間，下列說法正確的是()A．兩個小球的瞬時加速度均沿斜面向下，大小均為gsinθB．B球的受力情況未變，瞬時加速度為零C．A球的瞬時加速度沿斜面向下，大小為2gsinθD．彈簧有收縮的趨勢，B球的瞬時加速度向上，A球的瞬時加速度向下，瞬時加速度都不為零【答案】BC【解析】細線燒斷前，對B球有kx＝mgsinθ.細線燒斷瞬間，彈簧彈力與原來相等，B球受力平衡，aB＝0，A球所受合力為mgsinθ＋kx＝2mgsinθ，解得aA＝2gsinθ，故A、D錯誤，B、C正確．綜合提升練習(xí)10．(多選)兩實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．兩球在空氣中從靜止開始下落，假設(shè)它們運動時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．甲球用的時間比乙球長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【答案】BD11．如圖所示，光滑水平桌面上的布帶上靜止放著一質(zhì)量為m＝1.0kg的小鐵塊，它離布帶右端的距離為L＝0.5m，鐵塊與布帶間動摩擦因數(shù)為μ＝0.1.現(xiàn)用力從靜止開始向左以a0＝2m/s2的加速度將布帶從鐵塊下抽出，假設(shè)鐵塊大小不計，鐵塊不滾動，g取10m/s2，求：(1)將布帶從鐵塊下抽出需要的時間；(2)鐵塊離開布帶時的速度大?。敬鸢浮?1)1s(2)1m/s【解析】(1)設(shè)鐵塊離開布帶時，相對桌面移動的距離為x，布帶移動的距離為L＋x，鐵塊滑動的加速度為a，由牛頓第二定律得μmg＝ma，a＝μg＝1m/s2.根據(jù)運動學(xué)公式有L＋x＝eq\f(1,2)a0t2，x＝eq\f(1,2)at2，解得t＝eq\r(\f(2L,a0－μg))＝1s.(2)由v＝at得鐵塊速度v＝1×1m/s＝1m/s.12．如圖甲所示，L形木塊放在光滑水平地面上，木塊水平表面AB粗糙，光滑表面BC與水平面夾角為θ＝37°.木塊右側(cè)與豎直墻壁之間連接著一個力傳感器，當(dāng)力傳感器受壓時，其示數(shù)為正值；當(dāng)力傳感器被拉時，其示數(shù)為負值．一個可視為質(zhì)點的滑塊從C點由靜止開始下滑，運動過程中，傳感器記錄到的力和時間的關(guān)系如圖乙所示．已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2.求：(1)斜面BC的長度；(2)滑塊的質(zhì)量；(3)運動過程中滑塊發(fā)生的位移．【答案】(1)3m(2)2.5kg(3)8m【解析】(1)分析滑塊受力，如圖所示，由牛頓第二定律得a1＝gsinθ＝6m/s2，通過圖乙可知滑塊在斜面上運動的時間為t1＝1s，由運動學(xué)公式得s＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1