一、选择题
1.有关惯性大小的下列叙述中,正确的是()
A.物体跟接触面间的摩擦力越小,其惯性就越大
B.物体所受的合力越大,其惯性就越大
C.物体的质量越大,其惯性就越大
D.物体的速度越大,其惯性就越大
解析: 物体的惯性只由物体的质量决定,和物体受力情况、速度大小无关,故A、B、D错误,C正确.
答案: C
2.
高一物理牛顿运动定律测试(2011抚顺六校联考)如右图所示,A、B两物体叠放在一起,用手托住,让它们静止靠在墙边,然后释放,使它们同时沿竖直墙面下滑,已知mAmB,则物体B()
A.只受一个重力
B.受到重力、摩擦力各一个
C.受到重力、弹力、摩擦力各一个
D.受到重力、摩擦力各一个,弹力两个
解析: 物体A、B将一起做自由落体运动,所以A、B之间无相互作用力,物体B与墙面有接触而无挤压,所以与墙面无弹力,当然也没有摩擦力,所以物体B只受重力,选A.
答案: A
3.下列说法正确的是()
A.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中 都处于失重状态
C.举重运动员在举起杠铃后不 动的那段时间内处于超重状态
D.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态
解析: 由超重、失重和完全失重的概念可知,在加速度向下时处于失重状态.在加速度向上时处于超重状态,故正确答案为B.
答案: B
4.
(2011广州联考)用一根轻质弹簧竖直悬挂一小球,小球和弹簧的 受力如图所示,下列说法正确的是()
A.F1的施力物体是弹簧
B.F2的反作用力是F3
C.F 3的施力物体是小球
D.F4的反作用力是F1
解析: F1的施力物体是地球,所以A错误;F3的施力物体是小球,C正确;根据牛顿第三定律可知F2的反作用力是F3,B正确;F4的反作用力是弹簧对天花板的拉力,D错误.
答案: BC
5.如右
图所示,重10 N的物体以速度v在粗糙的水平面上向左运动,物体与桌面间的动摩擦因数为0.1,现给物体施加水平向右的拉力F,其大小为20 N,则物体受到的摩擦力和加速度大小分别为(取g=10 m/s2)()
A.1 N,20 m/s2 B.0,21 m/s2
C.1 N,21 m/s2 D.条件不足,无法计算
解析: 物体受到的滑动摩擦力Ff=mg=0.110 N=1 N,水平方向上的合外力为F+Ff=ma,则a=F+Ffm=20+11 m/s2=21 m/s2.
答案: C
6.
如图所示,质量为m的物体在粗糙斜面上以加速度a加速下滑,现加一个竖直向下的力F作用在物体上,则施加恒力F后物体的加速度将()
A.增大 B.减小
C.不变 D.无法判断
解析: 施加力F前,mgsin mgcos =ma①
施加力F后,(mg+F)sin (mg+F)cos =ma②
①②得aa=mgmg+F1,故aa.
答案: A
7.如下图所示,在光滑的水平面上,质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连,在拉力F作用下,以加速度a做匀加速直线运动,某时刻突然撤去拉力F,此瞬时A和B的加速度为a1和a2,则()
A.a1=a2=0
B.a1=a,a2=0
C.a1=m1m1+m2a,a2=m2m1+m2a
D.a1=a,a2=-m1m2a
解析: 两物体在光滑的水平面上一起以加速度a向右匀加速运动时,弹簧的弹力F弹=m1a.在力F撤去的瞬间,弹簧的弹力来不及改变,大小仍为m1a,因此对A来讲,加速度此时仍为a;对B物体取向右为正方向,-m1a=m2a2,a2=-m1m2a,所以只有D项正确.
答案: D
8.
汶川大地震后,为解决灾区群众的生活问题,党和国家派出大量直升机空投救灾物资.有一直升机悬停在空中向地面投放装有物资的箱子,如右图所示.设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态.在箱子下落过程中,下列说法正确的是()
A.箱内物体对箱子底部始终没有压力
B.箱子刚投下时,箱内物体受到的支持力最大
C.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大
D.若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而飘起来
解析: 因为下落速度不断增大,而阻力Ffv2,所以阻力逐渐增大,当Ff=mg时,物体开始匀速下落.以箱和物体为整体:(M+m)g-Ff=(M+m)a,Ff增大则加速度a减小.对物体:Mg-FN=ma,加速度减小,则支持力FN增大.所以物体后来受到的支持力比开始时要增大,但不可能飘起来.
答案: C
9.质量为1 kg,初速度v0=10 m/s的物体,受到一个与初速度v0方向相反,大小为3 N的外力F的作用,沿粗糙的水平面滑动,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,经3 s后撤去外力直到物体停下来,物体滑行的总位移为(取g=10 m/s2)()
A.7.5 m B.9.25 m
C.9.5 m D.10 m
解析: 刚开始物体受合外力F+mg=ma,代入数据,解得a=5 m/s2,由于a与v0方向相反,所以由v0=at得到t=2 s后物体速度为零,位移x=v02t=10 m;接下来反向匀加速运动1 s,加速度a1=F-mgm,代入数据解得a1=1 m/s2,位移x1=12a1t2=0.5 m,方向与x相反.v1=a1t1=11 m/s=1 m/s,接下来做加速度a2=g=2 m/s2的匀减速运动,所以x2=v212a2=0.25 m,所以总位移为x-x1-x2=9.25 m.
答案: B
10.在探究加速度与力、质量的关系实验中,采用如下图所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.
(1)当M与m的大小关系满足________时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的 重力.
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地观测加速度a与质量M的关系,应该做a与________的图象.
(3)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-1M图线如右图所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?
解析: (1)只有M与m满足Mm才能使绳对小车的拉力近似等于盘及盘中砝码的重力.
(2)由于a1M,所以a-1M图象应是一条过原点的直线,所以数据处理时,常作出a与1M的图象.
(3)两小车及车上的砝码的总质量相等时,由图象知乙的加速度大,故乙的拉力F大(或乙中盘及盘中砝码的质量大).
答案: (1)Mm (2)1M (3)拉力不同
11.
如右图所示,一儿童玩具静止在水平地面上,一个幼儿用与水平面成53角的恒力拉着它沿水平面做直线运动,已知拉力F=3.0 N,玩具的质量m=0.5 kg,经时间t=2.0 s,玩具移动 了x=4 m,这时幼儿松开手,问玩具还能运动多远?(取g=10 m/s2,sin 53=0.8,cos 53=0.6)
解析: 一阶段 x=12at2
所以a=2 m/s2
Fcos 53(m g-Fsin 53)=ma
所以=413 v=at=4 m/s
二阶段 Ff=mg
mg=ma v2=2ax
解以上两式并代入数据得:x=2.6 m.
答案: 2.6 m
12.
(2010安徽理综)质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v-t图象如右图所示.g取10 m/s2,求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数
(2)水平推力F的大小;
(3)0~10 s内物体运动位移的大小.
解析: (1)设物体做匀减速直线运动的时间为t2、初速度为v20、末速度为v2t、加速度为a2,则[来w w w .x k b 1.c o m
a2=v2t-v20t2=-2 m/s2①
设物体所受的摩擦力为Ff,根据牛顿 第二定律,有
Ff=ma2②
Ff=-mg③
联立②③得
=-a2g=0.2.④
(2)设物体做匀加速直线运动的时间为t1、初速度为v10、末速度为v1t、加速度为a1,则
a1=v1t-v10t1=1 m/s2⑤
根据牛顿第二定律,有
F+Ff=ma1⑥
联立③⑥得F= mg+ma1=6 N.
(3)解法一 由匀变速直线运动位移公式,得
x=x1+x2=v10t1+12a1t21+v20t2+12a2t22=4 6 m
解法二 根据v-t图象围成的面积,得
x=v10+v1t2t1+12v20t2=46 m
答案: (1)0.2 (2)6 N (3)46 m
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