9.(2010·淮安模拟)在由静止开始向上运动的电梯里,某同学把一测量加速度的装置(重力不计)固定在一个质量为1 kg的手提包上进入电梯,到达某一楼层后停止.该同学将采集到 的数据分析处理后列在下表中,为此,该同学在计算机上画出了如图8所示的图象,请你根据表中数据和所学知识判断下列图象正确的是(设F为手提包受到的拉力,取g=9.8 m/s2) ( )
物理模型 |
匀加速直线运动 |
匀速直线运动 |
匀减速直线运动 |
时间段 (s) |
3.0 |
8 |
3.0 |
加速度 (m/s2) |
0.40 |
0 |
-0.40 |
图8
解析:3 s末物体的速度,v=at=0.4×3 m/s=1.2 m/s,然后以1.2 m/s做了8 s的匀速直线运动,最后3 s做匀减速运动,末速度v′=v-at=1.2-0.4×3 m/s=0,由此可得A正确,B错误;根据牛顿第二定律在前3 s有F1-mg=ma,得F1=10.2 N;紧接着的8 s,F2-mg=0,F2=9.8 N;最后3 s,F3-mg=-ma,F3=9.2 N.所以C项正确;手提包一直在运动,D项错误.
答案:AC
8.(2008·山东高考)质量为1500 kg的汽车在平直的公路上运动,其v-t图象如图7所示.由此可求 ( )
A.前25 s内汽车的平均速度
B.前10 s内汽车的加速度
C.前10 s内汽车所受的阻力
D.15 s-25 s内合外力对汽车所做的功
解析:v-t图象图线与时间轴包围的面积的数值就是物体的位移,所以能求出位移,还知道时间,所以能求出平均速度,A对;v-t图象的斜率就是物体的加速度,所以能得到10秒内的加速度,B对;不知道汽车的牵引力,所以求不出受到的阻力,C错;15 s-25 s汽车的初速度和末速度都知道,由动能定理可以求出合外力做的功,D对.
答案:ABD
7.某人在静止的湖面上某高度处竖直上抛一个铁球,铁球上升到最高点后自由下落,穿过湖水并陷入湖底的淤泥中一段深度(假设泥中阻力大小恒定).不计空气阻力,以v、F、Ek分别表示铁球的速度、所受合外力和动能三个物理量的大小.如图6所示的图象中能正确反映铁球运动过程的是 ( )
图6
解析:铁球的运动分四个阶段.第一阶段,铁球上抛阶段,此过程只受重力作用,加速度为g,速度减小;第二阶段,自由下落过程,此过程只受重力作用,加速度为g,速度 增大;第三阶段,在水中运动过程,此过程受重力和浮力作用,加速度向下但小于g,速度增大;第四阶段,在泥中运动过程,此过程受重力和泥的阻力作用,加速度向上,速度减小直到减为0.根据对铁球运动过程分析知,A、C项正确、B项错误;铁球的动能Ek=mv2,因为v是t的一次函数,故动能是t的二次函数,D项错误.
答案:AC
6.(2010·泰州模拟 )利用速度传感器与计算机结合,
可以自动作出物体运动的图象,某同学在一次实验
中得到的运动小车的v-t图象如图5所示,由此可
以知道 ( )
A.小车先做匀加速运动,后做匀减速运动
B.小车运动的最大速度约为0.8 m/s
C.小车的最大位移是0.8 m
D.小车做曲线运动
解析:本题考查对v -t图象的理解.v-t图线上的点表示某一时刻的速度,从图象可以看出小车先做加速运动,后做减速运动,但加速度是变化的,运动的最大速度约0.8 m/s,A项错误、B项正确;小车的位移可以通过v-t图线下面的面积求得:查格84格,位移约为84×0.1×1 m=8.4 m,C项错误;v-t图线为曲线,表示速度大小变化,但小车并不做曲线运动,D项错误.正确选项A、B.
答案:B
5.甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标.在描述两车运动的v-t图中(如图4所示),直线a、b分别描述了甲、乙两车在0-20秒的运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是( )
图4
A.在0-10秒内两车逐渐靠近
B.在10秒-20秒内两车逐渐远离
C.在5秒-15秒内两车的位移相等
D.在t=10秒时两车在公路上相遇
解析:由v-t图象可知,0-10 s内,v乙>v甲,两车逐渐远离,10 s-20 s内,
v乙<v甲,两车逐渐靠近,故选项A、B均错;v-t图线与时间轴所围的面积表示位移,5 s-15 s内,两图线与t轴包围的面积相等,故两车的位移相等,选项C对;t=20 s时,两车的位移再次相等,说明两车再次相遇,故选项D错.
答案:C
4.如图2所示为物体做直线运动的v-t图象.若将该物体的运动过程用x-t图象表示出来(其中x为物体相对出发点的位移),则图3中的四幅图描述正确的是 ( )
图2
图3
解析:0-t1时间内物体匀速正向运动,故选项A错;t1-t2时间内,物体静止,且此时离出发点有一定距离,选项B、D错;t2-t3时间内,物体反向运动,且速度大小不变, 即x-t图象中,0-t1和t2-t3两段时间内,图线斜率大小相等,故C对.
答案:C
3.某军事试验场正在平地上试射地对空导弹,
若某次竖直向上发射导弹时发生故障,造成导弹的
v-t图象如图1所示,则下述说法中正确的是 ( )
A.0-1 s内导弹匀速上升
B.1 s-2 s内导弹静止不动
C.2 s-3 s内导弹匀速下落
D.5 s末导弹恰好回到出发点
解析:在v-t图象中,图线的斜率表示加速度,故0-1 s内导弹匀加速上升,1 s-2 s内导弹匀速上升,第3 s时导弹速度为0,即上升到最高点,故选项A、B、C错;v-t图线与时间轴包围的面积表示位移,在0-3 s内,x1=×(1+3)×30 m=60 m,在3 s-5 s内,x2=-×2×60 m=-60 m,所以x=x1+x2=0,即5 s末导弹又回到出发点,选项D对.
答案:D
2.沿直线做匀变速运动的质点在第一个0.5 s内的平均速度比它在第一个1.5 s内的平均速度大2.45 m/s,以质点的运动方向为正方向,则质点的加速度为 ( )
A.2.45 m/s2 B.-2.45 m/s2 C.4.90 m/s2 D.-4.90 m/s2
解析:做匀变速直线运动的物体在某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度,所以原题意可解释为:0.25 s时刻的瞬时速度v1比0.75 s时刻的瞬时速度v2大2.45 m/s,即v2-v1=at,加速度a== m/s2=-4.90 m/s2.
答案:D
1.下列说法正确的是 ( )
A.加速度为零的质点一定处于静止状态
B.做加速度不断减小的加速直线运动的质点,在加速度不为零之前,速度不断增大,位移不断增大
C.某质点的加速度方向向东,且做直线运动,则该质点一定在向东做加速直线运动
D.质点做曲线运动时,它的加速度一定变化
解析:加速度为0时,即速度不发生变化,即物体处于静止状态或匀速直线运动,选项A不正确.
质点做加速直线运动时,虽然加速度在不断减小,但速度仍然在不断增大,只是单位时间内速度增加量不断地减小,其位移也是不断地增加,选项B正确.
质点做直线运动,虽加速度方向向东,但速度方向可以向东、也可以向西,即可以向东做加速直线运动,也可向西做减速直线运动,选项C错误.
质点做曲线运动时,速度不断地变化,单位时间内速度变化可以保持不变,如平抛运动,故选项D是错误的.
答案:B
16. (14分)如图16所示,光滑匀质圆球的直径d=40 cm,质量为M=20 kg,悬线长L=30 cm,正方形物块A的厚度b=10 cm,质量为m=2 kg,物块A与墙之间的动摩擦因数μ=0.2.现将物块A轻放于球和墙之间后放手,取g=10 m/s2,求:
(1)墙对A的摩擦力为多大?
(2)施加一个与墙面平行的外力于物体A上,使物体A在未脱离圆球前贴着墙
沿水平方向做加速度a=5 m/s2的匀加速直线运动,那么这个外力的大小和方
向如何?
解析:(1)球与物体A的受力图分别如图所示
对球有:tanθ=
FN=Mgtanθ=150 N
对物体A有:Ff=μFN球=μFN=30 N>mg
所以A物体处于静止状态,静摩擦力Ff=mg=20 N.
(2)A沿水平方向运动,面对着墙看,作出A物体在竖直平面内的受力图如图所示,有:
Fsinα=mg
Fcosα-μFN=ma
解出:F=20 N,α=arctan.
答案:(1)20 N (2)20 N,与水平方向成arctan角斜向上
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