一、選擇題(在題后給的選項(xiàng)中,第1~4題只有一項(xiàng)符合題目要求,第5~8題有多項(xiàng)符合題目要求.)
1.(2015年執(zhí)信中學(xué)期中)在探究超重和失重規(guī)律時(shí),某體重為G的同學(xué)站在一壓力傳感器上完成一次下蹲動(dòng)作.傳感器和計(jì)算機(jī)相連,經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后得到壓力N隨時(shí)間t變化的圖象,則下列圖象可能正確的是( )
【答案】D
【解析】下蹲時(shí),先向下做加速運(yùn)動(dòng),后向下做減速運(yùn)動(dòng),先失重后超重,所以只有選項(xiàng)D可能正確.
2.(2015年中山四校聯(lián)考)如圖K3-3-1所示,質(zhì)量為m的球置于斜面上,被一個(gè)豎直擋板擋住.現(xiàn)用一個(gè)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(yùn)動(dòng),忽略一切摩擦,下列說法正確的是( )
圖K3-3-1
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ma
D.斜面對球的彈力不僅有,而且是一個(gè)定值【答案】D【解析】設(shè)球的質(zhì)量為m,斜面傾角為θ,斜面對球的彈力為F1,豎直擋板對球的彈力為F2.對球受力分析,如圖所示,由牛頓第二定律,得F1cos θ-mg=0,F(xiàn)2-F1sin θ=ma,解得F1=是定值,F(xiàn)2=mgtan θ+ma,故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤,D正確;球所受斜面、擋板以及重力的合力為ma,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤.
3.如圖K3-3-2所示,兩個(gè)質(zhì)量分別為m1=2 kg、m2=3 kg的物體置于光滑的水平面上,中間用輕質(zhì)彈簧測力計(jì)連接.兩個(gè)大小分別為F1=30 N、F2=20 N的水平拉力分別作用在m1、m2上,則( )
圖K3-3-2A.彈簧測力計(jì)的示數(shù)是10 N
B.彈簧測力計(jì)的示數(shù)是50 N
C.在突然撤去F2的瞬間,彈簧測力計(jì)的示數(shù)不變
D.在突然撤去F1的瞬間,m1的加速度不變
【答案】C
【解析】設(shè)彈簧的彈力為F,加速度為A.對系統(tǒng):F1-F2=(m1+m2)a,對m1:F1-F=m1a,聯(lián)立兩式,解得a=2 m/s2,F(xiàn)=26 N,故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;在突然撤去F2的瞬間,由于彈簧測力計(jì)兩端都有物體,而物體的位移不能發(fā)生突變,所以彈簧的長度在撤去F2的瞬間沒有變化,彈簧上的彈力不變,故選項(xiàng)C正確;若突然撤去F1,物體m1的合外力方向向左,而沒撤去F1時(shí),合外力方向向右,所以m1的加速度發(fā)生變化,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
4.(2015年鄭州模擬)如圖K3-3-3所示,物塊A、B、C質(zhì)量分別為m、2m、3m,A與天花板間、B與C之間用輕彈簧相連,當(dāng)系統(tǒng)平衡后,突然將A、B間輕繩剪斷,在輕繩剪斷瞬間,A、B、C的加速度(以向下為正方向)分別為( )
圖K3-3-3
A.g,g,g B.-5g,2.5g,0
C.-5g,2g,0 D.-g,2g,3g
【答案】B
【解析】輕繩剪斷前,對A、B、C整體由平衡條件得,6mg-F1=0,解得F1=6mg,對C由平衡條件得3mg-F2=0,解得F2=3mg;輕繩剪斷瞬間,兩個(gè)輕彈簧的拉力保持不變,而輕繩的拉力立即消失,由牛頓第二定律得,對Amg-F1=maA,解得aA=-5g,對B∶2mg+F2=2maB,解得aB=2.5g,對C∶3mg-F2=3maC,解得aC=0,故選項(xiàng)B正確.
5.(2015年天津模擬)如圖K3-3-4所示,水平傳送帶以恒定速度v向右運(yùn)動(dòng).將質(zhì)量為m的物體Q輕輕放在水平傳送帶的左端A處,經(jīng)過t秒后,Q的速度也變?yōu)関,再經(jīng)t秒物體Q到達(dá)傳送帶的右端B處,則( )
圖K3-3-4
A.前t秒內(nèi)物體做勻加速運(yùn)動(dòng),后t秒內(nèi)物體做勻減速運(yùn)動(dòng)
B.后t秒內(nèi)Q與傳送帶之間無摩擦力
C.前t秒內(nèi)Q的位移與后t秒內(nèi)Q的位移大小之比為1∶1
D.Q由傳送帶左端運(yùn)動(dòng)到右端的平均速度為v
【答案】BD
【解析】前t秒內(nèi)物體Q相對傳送帶向左滑動(dòng),物體Q受向右的滑動(dòng)摩擦力,由牛頓第二定律Ff=ma可知,物體Q做勻加速運(yùn)動(dòng),后t秒內(nèi)物體Q相對傳送帶靜止,做勻速運(yùn)動(dòng),不受摩擦力作用,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;前t秒內(nèi)Q的位移x1=t,后t秒內(nèi)Q的位移x2=vt,故=,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;Q由傳送帶左端運(yùn)動(dòng)到右端的平均速度===v,選項(xiàng)D正確.
6.(2015年佛山模擬)為了讓乘客乘車更為舒適,某探究小組設(shè)計(jì)了一種新的交通工具,乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動(dòng)調(diào)整,使座椅始終保持水平,如圖K3-3-5所示.當(dāng)此車減速上坡時(shí),乘客( )
圖K3-3-5
A.處于失重狀態(tài)
B.重力勢能增加
C.受到向前的摩擦力作用
D.所受力的合力沿斜面向上
【答案】AB
【解析】當(dāng)車減速上坡時(shí),乘客受到向后的摩擦力、支持力和重力,合力方向沿斜面向下,在豎直方向上支持力小于重力,處于失重狀態(tài).選項(xiàng)A、B正確.
7.(2015年湛江模擬)一根質(zhì)量分布均勻的長繩AB,在水平外力F的作用下,沿光滑水平面做直線運(yùn)動(dòng),如圖K3-3-6甲所示.繩內(nèi)距A端x處的張力FT與x的關(guān)系如圖K3-3-6乙所示,由圖可知( )
圖K3-3-6A.水平外力F=6 N B.繩子的質(zhì)量m=3 kg
C.繩子的長度l=2 m D.繩子的加速度a=2 m/s2
【答案】AC
【解析】取x=0,對A端進(jìn)行受力分析,F(xiàn)-FT=ma,又A端質(zhì)量趨近于零,則F=FT=6 N,選項(xiàng)A正確;由于不知繩子的加速度,其質(zhì)量也無法得知,選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤;由題圖知繩子的長度為2 m,選項(xiàng)C正確.
8.如圖K3-3-7所示,一物體A靜止在斜面上,通過細(xì)繩和滑輪與物體B相連,整個(gè)裝置放在豎直方向運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)里,下列說法正確的是( )
圖K3-3-7
A.當(dāng)升降機(jī)靜止時(shí),A受到的靜摩擦力有可能沿斜面向上
B.當(dāng)升降機(jī)開始向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí),A受到的靜摩擦力的大小會(huì)變大
C.無論升降機(jī)怎么運(yùn)動(dòng),繩上的拉力不會(huì)改變
D.當(dāng)升降機(jī)自由下落時(shí),若mA>mB,則A會(huì)沿斜面下滑
【答案】AB
【解析】當(dāng)升降機(jī)靜止時(shí),若mBg Ff+mAgsin θ-mB(g+a)=-mAasin θ,得Ff=(mB-mAsin θ)(g+a). 與靜止時(shí)F靜=(mB-mAsin θ)g比較,可知Ff增大.同理Ff向上時(shí),F(xiàn)f=(mAsin θ-mB)(g+a),與F靜=(mAsin θ-mB)g比較還是增大,所以選項(xiàng)B正確. 繩的拉力等于mB(g+a),與加速度有關(guān),則選項(xiàng)C錯(cuò)誤.自由下落時(shí),物體均處于完全失重狀態(tài),A不會(huì)有相對斜面的運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.