2.(2009·广东高考)图2所示是甲、乙两物体做直线运动的v-t图象.下列表述正确的是( )
图2
A.乙做匀加速直线运动
B.0-1 s内甲和乙的位移相等
C.甲和乙的加速度方向相同
D.甲的加速度比乙的小
解析:甲、乙两物体在速度图象里的图形都是倾斜的直线,表明两物体都做匀变速直线运动,乙是匀加速,甲是匀减速,加速度方向不同,A对C错;根据在速度图象里面积表示位移的方法可知在0-1 s内甲通过的位移大于乙通过的位移,B错;根据斜率表示加速度可知甲的加速度大于乙的加速度,D错.
答案:A
1.(2010·徐州模拟)一质点自x轴原点出发,沿x轴正方向以
加速度a加速,经过t0时间速度变为v0,接着以-a加速度
运动,当速度变为-时,加速度又变为a,直至速度为时,
加速度再变为-a,直到速度变为-…,其v-t图象如图1
所示,则下列说法正确的是 ( )
A.质点一直沿x轴正方向运动
B.质点将在x轴上一直运动,永远不会停止
C.质点最终静止时离开原点的距离一定大于v0t0
D.质点运动过程中离原点的最大距离为v0t0
解析:由v-t图可知,质点先沿x轴正向运动,经2t0时间反向加速后减速,接着又正向加速后减速,如此反复,但每次位移总比前一次小,最终停止,质点在运动过程中在2t0时刻离原点最远,其位移大小等于大三角形面积v0·2t0=v0t0,只有D对.
答案:D
12.(15分)(2010·广州模拟)鸵鸟是当今世界上最大的鸟,有人说,如果鸵鸟能长出一副与身材大小成比例的翅膀,就能飞起来.生物学研究的结论指出:鸟的质量与鸟的体长立方成正比.鸟扇动翅膀,获得向上的升力的大小可以表示为F=cSv2,式中S是翅膀展开后的面积,v为鸟的运动速度,c是比例常数.我们不妨以燕子和鸵鸟为例,假设鸵鸟能长出和燕子同样比例的大翅膀,已知燕子的最小飞行速度是5.5 m/s,鸵鸟的最大奔跑速度为22 m/s,又测得鸵鸟的体长是燕子的25倍,试分析鸵鸟能飞起来吗?
解析:燕子以最小速度飞行时,m1g=cS1v12.
而鸵鸟展翅以最大速度奔跑时,获得的升力为:
F2=cS2v22
又=252,=4,可得F2=10000 m1g
而鸵鸟重力m2g=253m1g
故F2<m2g,鸵鸟不能飞起来.
答案:鸵鸟不能飞起来
11.(15分)在倾角α=37°的斜面上,一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端,另一端绕过一质量m=3 kg、中间有一圈凹槽的圆柱体,并用与斜面夹角β=37°的力F拉住,使整个装置处于静止状态,如图11所示.不计一切摩擦,求拉力F和斜面对圆柱体的弹力FN的大小.(g=10 m/s2 ,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
某同学分析过程如下:
将拉力F沿斜面和垂直于斜面方向进行分解.
沿斜面方向:Fcosβ=mgsinα
垂直于斜面方向:Fsinβ+FN=mgcosα
问:你认为上述分析过程正确吗?若正确,按照这种分析方法求出F及FN的大小;
若不正确,指明错误之处并求出认为正确的结果.
解析:不正确,该同学没想到平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用.
沿斜面方向:Fcosβ+F=mgsinα
垂直于斜面方向:Fsinβ+FN=mgcosα
得:F= mg=×30 N=10 N
FN=mgcosα-Fsinβ=30×0.8 N-10×0.6 N=18 N.
答案:不正确 没想到平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用 10 N 18 N
10.如图10所示,固定在水平面上的斜面倾角为θ,长方体木块A的质量为M,其PQ面上钉着一枚小钉子,质量为m的小球B通过一细线与小钉子相连接,细线与斜面垂直,木块与斜面间的动摩擦因数为μ,以下说法正确的是 ( )
A.若木块匀速下滑,则小球对木块的压力为零
B.若木块匀速下滑,则小球对木块的压力为mgsinθ
C.若木块匀加速下滑,则小球对木块的压力为零
D.若木块匀加速下滑,则小球对木块的压力为μmgcosθ
解析:当木块匀速下滑时,对小球受力分析可求得小球对木块的压力为mgsinθ,B正确;当木块匀加速下滑时,将小球和木块看做一个整体,根据牛顿第二定律可得a=gsinθ-μgcosθ,选小球为研究对象,可求得小球对木块的压力为μmgcosθ,D正确.
答案:BD
9.如图9所示,A是一质量为M的盒子,B的质量为,A、B用细绳相连,跨过光滑的定滑轮,A置于倾角θ=30°的斜面上,B悬于斜面之外而处于静止状态.现在向A中缓慢加入沙子,整个系统始终保持静止,则在加入沙子的过程中 ( )
A.绳子拉力逐渐减小
B.A对斜面的压力逐渐增大
C.A所受的摩擦力逐渐增大
D.A所受的合力不变
解析:以B为研究对象,由二力平衡条件可知,绳子的拉力FT始终等于B的重力的大小,即FT=Mg,选项A错误.以A为研究对象,未加沙子前,绳子拉力FT与A的重力沿斜面方向的分力平衡,A与斜面间没有摩擦力的作用;加入沙子后,相当于A的重力增加,A对斜面的压力增大,为了平衡加入沙子的重力沿斜面方向的分力,A将受到沿斜面向上的静摩擦力,且随着沙子的加入而逐渐增大,所以选项B、C正确.因为A一直处于静止状态,所受的合力为零,保持不变,选项D正确.
答案:BCD
8.如图8所示,一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上,为使一光滑的铁球静止,需加一水平力F,且F过球心,下列说法正确的是 ( )
A.球一定受墙的弹力且水平向左
B.球可能受墙的弹力且水平向左
C.球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上
D.球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上
解析:对球受力分析,可以确定的力是水平力F和重力mg,根据平衡条
件,斜面对球一定有弹力的作用,墙对球可能有弹力,也可能没有弹力.
答案:BC
7.如图7所示,竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上,另一端与斜面体P连接,P的斜面与固定挡板MN接触且处于静止状态,则斜面体P此刻所受的外力个数有可能为 ( )
A.2个 B.3个
C.4个 D.5个
解析:若斜面体P受到的弹簧弹力F等于其重力mg,则MN对P没
有力的作用,如图(a)所示,P受到2个力,A对;若弹簧弹力大于P
的重力,则MN对P有压力FN,只有压力FN则P不能平衡,一定存
在向右的力,只能是MN对P的摩擦力Ff,因此P此时受到4个力,
如图(b)所示,C对.
答案:AC
6.如图6所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O点为其球 心,碗的内表面及碗口是光滑的.一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m1和m2的小球,当它们处于 平衡状态时,质量为m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为α=60°,则两小球的质量比为 ( )
A. B. C. D.
解析:质量为m1的小球受重力m1g、绳拉力F2=m2g和支持力F1的作用而平衡.如图所示,由平衡条件得,F1=F2,2F2cos30°=m1g,得=.故选项A正确.
答案:A
5.(2010·泰州模拟)如图5所示,A、B两球用劲度系数为k1的轻弹簧相连,B球用长为L的细线悬于O点,A球固定在O点正下方,且O、A间的距离恰为L,此时绳子所受的拉力为F1,现把A、B间的弹簧换成劲度系数为k2的轻弹簧,仍使系统平衡,此时绳子所受的拉力为F2,则F1与F2的大小关系为 ( )
A.F1<F2 B.F1>F2
C.F1=F2 D.因k1、k2大小关系未知,故无法确定
解析:对B球受力分析如图所示,
则由相似三角形特点知:
==
所以F1=F2=mg.
答案:C
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