河南省郑州外国语学校上册期末精选达标检测(Word版 含解析)
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河南省郑州外国语学校上册期末精选达标检测(Word版含解析)
一、第一章运动的描述易错题培优(难)
1.一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中()
A.速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值
B.速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值
C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将还要增大
D.位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移将不再减少
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
AB.一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中,由于加速度的方向始终与速度方向相同,所以速度逐渐增大,当加速度减小到零时,物体将做匀速直线运动,速度不变,而此时速度达到最大值,故A错误,B正确。
CD.由于质点做方向不变的直线运动,所以位移逐渐增大,当加速度减小到零时,速度不为零,所以位移继续增大,故C正确,D错误。
故选BC。
2.甲、乙、丙三辆汽车同时在一条南北方向的大街上行驶,甲车上的人看到丙车相对于甲车向北运动,乙车上的人看到甲、丙两辆汽车都相对乙车向南运动,丙车上的人看到路边树木向北运动.关于这三辆车行驶的方向,正确的说法是()
A.甲车必定向南行驶
B.乙车必定向北行驶
C.丙车可能向北行驶
D.三辆车行驶方向可能相同
【答案】AD
【解析】
【详解】
C.丙车上的人则看到路边上的树木向北运动,说明丙车向南运动,故C错误;
A.甲车上的人看到丙车相对于甲车向北运动,说明甲车也向南运动,并且甲车的速度比丙车大,故A正确;
BD.乙车上的人看到甲、丙两辆车都相对乙车向南运动,此时有两种可能:一是乙车向南运动,但比甲车和丙车的速度都小;二是乙车向北运动.故B错误,D正确.
故选AD.
【点睛】
解决此类问题时首先抓住以地面、树木或建筑物为参照物判断出其中一个物体的运动情况,再根据它们之间的关系逐个分析,考查了学生的分析判断能力.
3.一个物体做直线运动的位移—时间图象(即x t -图象)如图所示,下列说法正确的是
A .物体在1s 末运动方向改变
B .物体做匀速运动
C .物体运动的速度大小为5m/s
D .2s 末物体回到出发点 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】
AB .位移时间图象的斜率表示速度,根据图象可知物体一直向负方向匀速运动,故A 错误、B 正确;
C .物体运动的速度大小为5m/s ,故C 正确;
D .物体的出发点在5m x =的位置,2s 末在5m x =-的位置,故2s 末物体未回到出发点,故D 错误; 故选BC 。
4.一质点沿一边长为2 m 的正方形轨道运动,每秒钟匀速移动1 m ,初始位置在bc 边的中心A ,由b 向c 运动,如图所示,A 、B 、C 、D 分别是bc 、cd 、da 、ab 边的中点,则下列说法正确的是( )
A .第2 s 末的瞬时速度是1 m/s
B .前2 s 内的平均速度为
22
m/s C .前4 s 内的平均速度为0.5 m/s D .前2 s 内的平均速度为2 m/s 【答案】ABC 【解析】 【分析】 【详解】
A.质点每秒匀速移动1 m ,则质点任何时刻的速度大小为1 m/s ,故A 正确;
BD.2s 末质点到达B ,故前2s m m/s ,故B 正确,D 错误;
C. 4s 末质点到达C ,故前4s 内的位移大小为2m ,平均速度为0.5 m/s ,故C 正确;
5.历史上有些科学家曾把在相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称为“另类匀变速直线运动”),“另类加速度”的定义式为0
s v v A s
-=
,其中0v 和s v 分别表示某段位移s 内的初速度和末速度>0A 表示物体做加速运动,0A <表示体做减速运动,而现在物理学中加速度的定义式为0
t v v a t
-=,下列说法正确的是 A .若A 不变,则a 也不变
B .若>0A 且保持不变,则a 逐渐变大
C .若A 不变,则物体在中间位置处的速度为
2
s v v +
D .若A 不变,【答案】BC 【解析】 【详解】
AB .若A 不变,有两种情况一是:A >0,在这种情况下,相等位移内速度增加量相等,通过相等位移所用时间越来越短,由0
v v a t
-=
可知,a 越来越大;第二种情况A <0,相等位移内速度减少量相等,平均速度越来越小,所以相等位移内用的时间越来越多,由
v v a t
-=
知a 越来越小,故A 错误,B 正确; CD .因为相等位移内速度变化相等,所以中间位置处位移为
2
s
,速度变化量为 0
2
s v v - 所以此位置的速度为
00
022
s s v v v v v -++
= 故C 正确,D 错误。
故选BC 。
6.如图为一质点运动的v t -图像,则该质点在ls 末时的速度为
A .1m/s
B .1.5m/s
C .2m/s
D .3m/s
【答案】C 【解析】 【分析】
速度---时间图象的斜率表示加速度,找出速度与时间的关系即可求解. 【详解】
由图可知,2v t =,所以该质点在ls 末时的速度为2m/s ,故C 正确. 故选C .
7.小李在网络上观看“神州十一号”飞船发射视频,分别截取火箭发射后第6s 末和第10s 末的图片,如图甲和乙所示,他又上网查到运载“神州十一号”的长征二号FY11运载火箭全长58m ,则火箭发射后第6s 末至第10s 末的平均速度最接近
A .22m/s
B .14m/s
C .10m/s
D .5.8m/s
【答案】A 【解析】 【分析】
由甲乙两图可以看出,在火箭发射后第6s 末和第10s 末内通过的路程大约等于运载火箭全长的1.5倍,根据平均速度的计算公式求解求出其平均速度. 【详解】
由甲乙两图可以看出,在火箭发射后第6s 末和第10s 末内通过的路程大约等于运载火箭全长的1.5倍,
1.558m 87m s =⨯=,
火箭发射后第6s 末和第10s 末的平均速度
87m/s 22m/s 4
x v t ==≈,
故A 正确;BCD 错误。
故选A 。
8.在08北京奥运会中,牙买加选手博尔特是一公认的世界飞人,在“鸟巢”400m 环形赛道
上,博尔特在男子100m决赛和男子200m决赛中分别以9.69s和19.30s的成绩破两项世界纪录,获得两枚金牌.关于他在这两次决赛中的运动情况,下列说法正确的是
A.200m决赛中的位移是100m决赛的两倍
B.200m决赛中的平均速度约为10.36m/s
C.100m决赛中的平均速度约为10.32m/s
D.100m决赛中的平均速度约为20.64m/s
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析:正确解答本题的关键是:理解应用平均速度的公式求物体的平均速度;理解位移和路程的区别;明确在体育比赛中100比赛是直道,200米是弯道.
解:A、200米比赛为弯道,路程大小是200米(位移不是200m),100米比赛为直道,位移大小为100米,故A错误;
B、由于200米比赛为弯道,无法求出其位移大小,故平均速度无法求,故B错误;
CD、100米比赛的位移大小为100米,因此其平均速度为:==10.32m/s,故C正确
D错误;
【点评】
体育运动与物理中的运动学规律有很多的结合点,在平时训练中要加强应用物理知识解决实际问题的能力.
9.随着网络的发展,很多新兴产业对传统行业产生了极大冲击,滴滴打车便是其中一个典型的例子。
用户通过手机下单告诉自己的位置和目的地,很快便有提供服务的私家车为您服务。
图中的原点表示用户的位置,而汽车标志就是接到单的司机。
下面说法正确的是()
A.1分钟指的是目前接到单的时刻
B.0.3公里指的是用户与司机的位移大小
C.预计接到用户的过程中,平均速率为5m/s
D.以上说法都不正确
【答案】C
【解析】
【详解】
A.根据题目信息,1分钟指的是接到用户的预计时间,选项A 错误;
B.0.3公里指的是接到用户预计的路程,选项B 错误;
C.路程除以时间应该是平均速率,所以预计接到用户的过程中,平均速率
30.310m/s 5m/s 160
s v t ⨯===⨯
选项C 正确;
D.上面C 选项正常,故D 选项错误;
10.下列说法中正确的是
A .由于“辽宁舰”航母“高大威武”,故任何情况下都不能看成质点
B .战斗机飞行员可以把正在甲板上手势指挥的调度员看成是一个质点
C .在战斗机飞行训练中,研究战斗机的空中翻滚动作时,战斗机可以看成质点
D .研究“辽宁舰”航母在大海中运动轨迹时,航母可以看成质点 【答案】D 【解析】
A 、D 、当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,所以“辽宁舰”航母在某些情况下是可以看成质点的,如研究“辽宁舰”航母在大海中运动轨迹时,航母可以看成质点,故A 错误,D 正确.
B 、正在甲板上手势指挥的调度员的动作不能忽略,不能看成质点,故B 错误.
C 、研究战斗机的空中翻滚动作时,不可以看做质点,否则没有动作了,故C 错误;故选D
【点睛】当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,根据把物体看成质点的条件来判断即可正确解答本题.本题考查学生对质点这个概念的理解,关键是知道物体能看成质点时的条件,看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响,物体的大小体积能否忽略,与其他因素无关.
二、第二章 匀变速直线运动的研究易错题培优(难)
11.甲、乙两车在平直公路上行驶,其v-t 图象如图所示.t =0时,两车间距为0s ;0
t 时刻,甲、乙两车相遇.00
t 时间内甲车发生的位移为s ,下列说法正确的是( )
A .00t 时间内甲车在前,002t t 时间内乙车在前
B .00
2t 时间内甲车平均速度的大小是乙车平均速度大小的2倍
C .02t 时刻甲、乙两车相距
012
s D .067
s s
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A .由图知在0~t 0时间内甲车速度大于乙车的速度,故是甲车在追赶乙车,所以A 错误;
B .0~2t 0时间内甲车平均速度的大小
03
2
v ,乙车平均速度012v ,所以B 错误;
D .由题意知,图中阴影部分面积即为位移s 0,根据几何关系知,三角形ABC 的面积对应位移s 0∕3,所以可求三角形OCD 的面积对应位移s 0∕6,所以0—t o 时间内甲车发生的位移为
s=s 0+ s 0∕6
得
s 0=
6
7
s 故D 正确;
C .2t 0时刻甲、乙两车间的距离即为三角形ABC 的面积即s 0∕3,所以C 错误.
故选D 。
12.酒后驾驶会导致许多安全隐患,这是因为驾驶员的反应时间变长。
反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间。
下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离;“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相同)。
速度(m/s )
思考距离/m
制动距离/m
正常
酒后 正常 酒后 15 7.5 15.0 22.5 30.0 20 10.0 20.0 36.7 46.7 25
12.5
25.0
54.2
----
分析上表可知,下列说法正确的是( ) A .驾驶员正常情况下反应时间为2s B .驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5s
C .驾驶员采取制动措施后汽车的加速度大小约为5m/s 2
D .若汽车以25m/s 的速度行驶时,发现前方60m 处有险情,正常驾驶不能安全停车 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】
A .在制动之前汽车做匀速运动,由正常情况下的思考距离x 与速度v 可得正常情况下反应时间为
7.5s 0.5s 15
x t v =
== 选项A 错误;
B .在制动之前汽车做匀速运动,由酒后情况下的思考距离x '与速度v ',则驾驶员酒后反应时间
15
's 1s 15
x t v '=
==' 则酒后比正常情况下多0.5s ,选项B 正确;
C .驾驶员采取制动措施时,有一反应时间。
以速度为v =15m/s 为例:若是正常情况下,制动距离减去思考距离才是汽车制动过程中的发生的位移,即
x =22.5m-7.5m=15m
由22v ax =可得
a =7.5m/s 2
选项C 错误;
D .由表格数据可知当汽车速度为25m/s 加速行驶时,酒后驾驶后若要制动停止的距离是
22''25200
'''''251m m m 227.53
v x v t a =+=⨯+=⨯
大于前方险情的距离,不能安全停车,选项D 正确。
故选BD 。
13.a b 、两车在平直的公路上沿同一方向行驶,两车运动的v t -图象如图所示。
在0t =时刻,b 车在a 车前方0S 处,在10~t 时间内,b 车的位移为s ,则( )
A .若a b 、在1t 时刻相遇,则03s s =
B .若a b 、在12t 时刻相遇,则032
s s = C .若a b 、在1
3t 时刻相遇,则下次相遇时刻为143
t D .若a b 、在1
4t 时刻相遇,则下次相遇时a 车速度为13
v 【答案】B 【解析】 【详解】
A .根据题述,在0t =时刻,b 车在a 车前方0S 处,在10~t 时间内,b 车的位移为s ,若a b 、在1t 时刻相遇,根据v t -图线与坐标轴所围图形的面积表示位移,则有
03s s s +=
解得02s s =,故A 错误; B .若a b 、在
1
2
t 时刻相遇,根据v t -图线与坐标轴所围图形的面积表示位移,则有 0744
s s s +
= 解得032
s
s =
,故B 正确; C .若a b 、在1
3t 时刻相遇,则下次相遇的时刻为关于1t t =对称的153t 时刻,故C 错误; D .若a b 、在
1
4t 时刻相遇,则下次相遇时刻为174
t ,下次相遇时a 车速度 111
117244
a v t v v v t =-
⋅= 故D 错误。
故选B 。
14.质点做直线运动的v —t 图象如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前8s 内平均速度的大小和方向分别为( )
A .0.25m/s ,向右
B .0.25m/s ,向左
C .1m/s ,向右
D .1m/s ,向左 【答案】B 【解析】 【详解】
由图线可知0-3s 内的位移为
11
32m 3m 2
s =⨯⨯=
方向为正方向;3-8s 内的位移为
21
(83)2m 5m 2
s =⨯-⨯=
方向为负方向;0-8s 内的位移为
122m s s s =-=-
0-8s 内的平均速度为
2m 0.25m/s 8s
s v t -=
==-, 负号表示方向是向左的.
A. 前8s 内平均速度的大小和方向分别为0.25m/s ,向右,与分析不一致,故A 错误;
B. 前8s 内平均速度的大小和方向分别为0.25m/s ,向左,与分析相一致,故B 正确;
C. 前8s 内平均速度的大小和方向分别为1m/s ,向右,与分析不一致,故C 错误;
D. 前8s 内平均速度的大小和方向分别为1m/s ,向左,与分析不一致,故D 错误.
15.若每节车厢长度近似相等,一观察者站在第一节车厢前端,当列车从静止开始作匀加速运动时( )
A .每节车厢末端经过观察者的速度之比是1:2:3:…:n
B .每节车厢经过观察者所经历时间之比是23:n
C .经过连续相等的时间间隔时,车厢经过观察者的速度之比是21:4:9::n
D .在连续相等的时间里经过观察者的车厢数之比是1:3:5:21n (-) 【答案】D 【解析】 【分析】
设每节车厢长度为L ,列车加速度为a 。
A .一节车厢通过
212v aL =
n 节车厢通过
2n 2v anl =
得到
n 1v =
每节车厢末端经过观察者的速度之比是
1::n
故A 错误;
B .第一节车厢通过观察者时
12
12
L at =
前(n )1-节车厢通过观察者时
2
n 11(1)2
n L at --= 前n 节车厢通过
2
n 12
nL at =
由数学知识得到得到
n t =,n 1t -=
则第n 节车厢通过时间
n 1T t =
所以每节车厢经过观察者所经历时间之比是
1:1):::⋯
故B 错误;
CD .根据初速度为零的位移公式
212
x at =
在相等时间里物体位移之比
1:3:5:21n (-)
根据速度公式
v at =
经过连续相等的时间间隔时,车厢经过观察者的速度之比是
1:2:3:
:n
故C 错误,D 正确。
16.一物块在水平面上由静止开始运动.物体运动的速度v随时间t变化的关系如图8所示.由图象可知:
A.在0~2s内与4s~6s内,物体的加速度方向相同
B.在0~2s内与4s~6s内,物体的速度方向相同
C.在0~2s内与4s~6s内,物体的平均速度相同
D.在4s~6s内,物体距离出发点越来越近
【答案】B
【解析】
试题分析:速度与时间的图像中,0~2s内加速运动,而在4s~6s内,物体做减速运动,故二者的加速度方向相反,选项A错误;由图像可知,在0~2s内与4s~6s内,物体的速度都是正值,方向相同,选项B正确;在0~2s内的面积与4s~6s内的面积不相等,故位移不相等,而时间相等,故物体的平均速度不相同,选项C错误;在4s~6s内,位移是正值,故物体距离出发点越来越远,选项D错误.
考点:速度与时间图像.
17.在平直公路上行驶的a车和b车,其位移-时间图像分别为图中直线a和曲线b,已知b车的加速度恒定且等于-2m/s2,t=3s时,直线a和曲线b刚好相切,则()
A.a车做匀速运动且其速度为
8
3
a
v m/s B.t=3s时a车和b车相遇且此时速度相同
C.t=1s时b车的速度为10m/s D.t=0时a车和b车的距离x0=9m
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
A.s t
—图象的斜率等于速度,由图可知,a车的速度不变,做匀速直线运动,速度为
82m/s 2m/s 3
a s v t ∆-=
==∆ 故A 错误;
B .3s t =时,直线a 和曲线b 刚好相切,位置坐标相同,辆车相遇。
斜率相等,此时辆车的速度相等,故B 正确;
C .3s t =时,b 车的速度为
2m/s b a v v ==
设b 车的初速度为0v ,对b 车,有
0b v at v +=
解得
08m/s v =
则1s t =时b 车的速度为
01(821)m/s 6m/s b
v v at '=+=-⨯= 故C 错误;
D .3s t =时,a 车的位移为
6m a a s v t ==
b 车的位移为
082
3m 15m 22
b b v v s t ++=
=⨯= 3s t =时,a 车和b 车到达同一位置,得
09m a b s s s =-=
故D 正确。
故选BD 。
18.一质量为m 的滑块在粗糙水平面上匀减速滑行,已知滑块在最开始2 s 内的位移是最后2 s 内的位移的两倍,且已知滑块第1 s 内的位移为2.5 m ,由此可求得( ) A .滑块的加速度为5 m/s 2 B .滑块的初速度为5 m/s C .滑块运动的总时间为3 s D .滑动运动的总位移为4.5 m 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】 方法一:
AB .滑块做匀减速直线运动减速至0,逆过程为初速度为0的匀加速直线运动,设滑块的加速度大小为a ,初速度为v 0,则最后2s 、最开始2s 和第1s 滑块分别运行的位移为:
221
22
x at a ==最后
200221
2222x v t at v a x =-=-=最后开始
20011
'' 2.5m 22
x v t at v a =-=-=1开始
联立可解得
21m/s a =,03m/s v =
故AB 错误;
CD .则滑块运行的总时间和总位移分别为
=
3s v t a =总,0= 4.5m 2
v t x =总总 故CD 正确。
故选CD 。
方法二:
CD .滑块做匀减速直线运动减速至0,逆过程为初速度为0的匀加速直线运动,初速度为0的匀加速直线运动中,从速度为0开始,连续相等时间的位移比为奇数之比,即
123:::...1:3:5:...x x x =
根据题意,滑块在最开始2 s 内的位移是最后2 s 内的位移的两倍,即满足
23
12
2x x x x +=+ 所以滑块减速的时间为
3s t =
滑块第1s 内的位移为2.5m ,根据上述比例关系求解总位移
2.5m 1.5m 0.5m=4.5m x =++
CD 正确;
A .滑块匀减速至0,逆过程为初速度为0的匀加速直线运动
212
x at =
解得
222222 4.5m/s 1m/s 3
x a t ⨯=
== A 错误; B .初速度为
013m/s 3m/s v at ==⨯=
B 错误。
故选CD 。
19.从地面竖直上抛一物体A 的同时,在离地面高H 处有相同质量的另一物体B 开始做自由落体运动,两物体在空中同时到达距地面高h 时速率都为v(两物体不会相碰),则下列说法正确的是( ) A .43
H h =
B .物体A 竖直上抛的初速度大小是物体B 落地时速度大小的2倍
C .物体A 、B 在空中运动的时间相等
D .两物体落地前各自的机械能都守恒且两者机械能相等 【答案】AD 【解析】
A 项,设A 、
B 两物体达到地面高h 时所用时间为t ,则根据自由落体运动的规律有22()v g H h =- ,v gt = ;
设A 物体竖直上抛的初速度为0v ,有0v v gt =-,22
02v v gh -= ;则解得
02v v =,4
3
H h =
,故A 项正确. B 项,物体A 竖直上抛的初速度02v v =,设物体B 落地时的速度为v ' ,则有
22v gH '= ,由A 项分析知2202v v gh -=,4
3
H h =,联立解得2v v '= ,所以0v v =',故B 项错误.
C 项,根据竖直上抛的对称性可知物体A 在空中运动的时间042A v v t g g
=⨯= ,物体B 在空中运动的时间为21
2
B A v v t t g g =='=
,故C 项错误. D 项,以地面为参考平面,在地面时两者的速度相等,质量相等,则动能相等,所以机械能也相等,由于只有重力做功,机械能守恒,故D 项正确. 综上所述本题答案是:AD
20.在H=30m 高的塔顶上将一物体竖直向上抛出,抛出速度为v 0=20m /s ,不计空气阻力,g 取10m/s 2,则物体位移大小为15 m 时,球离开抛出点的时间可能为( )
A .1s
B .3s
C .
D .
【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】
物体在塔顶上的A 点竖直向上抛出,位移大小为15m 的位置有两处,如图所示,
一处在A点之上,另一处在A点之下.
在A点之上时,通过位移为15m处又有上升和下降两种过程.根据
在A点之上时,物体的位移为15m,则,t1=1s,t2=3s
在A点之下时,物体的位移为-15m,则,t=2+7s
故选ABD
【点睛】
本题考查了竖直上抛运动规律.竖直上抛运动中位移相等,可能有三种情况,位移向上包括物体上升过程中经过;物体下降过程中经过;位移向下,物体下降到抛出点以下.根据竖直上抛运动的位移时间关系,列方程求解.
三、第三章相互作用——力易错题培优(难)
21.如图所示,斜面体置于粗糙水平地面上,斜面体上方水平固定一根光滑直杆,直杆上套有一个滑块.滑块连接一根细线,细线的另一端连接一个置于斜面上的光滑小球.最初斜面与小球都保持静止,现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至A点,如果整个过程斜面保持静止,小球未滑离斜面,滑块滑动到A点时细线恰好平行于斜面,则下列说法正确的是()
A.斜面对小球的支持力逐渐减小
B.细线对小球的拉力逐渐增大
C.滑块受到水平向右的外力逐渐增大
D.水平地面对斜面体的支持力保持不变
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
AB.对小球受力分析可知,沿斜面方向
cos sin T mg αθ=
在垂直斜面方向
sin cos N F T mg αθ+=
(其中α是细线与斜面的夹角,θ为斜面的倾角),现对滑块施加水平向右的外力使其缓慢向右滑动至A 点,α变小,则细线对小球的拉力T 变小,斜面对小球的支持力N F 变大,故A B 错误;
C .对滑块受力分析可知,在水平方向则有
sin cos()
cos()sin (cos tan sin )cos mg F T mg θαθαθθθαθα
+=+=
=-
由于α变小,则有滑块受到水平向右的外力逐渐增大,故C 正确; D .对斜面和小球为对象受力分析可知,在竖直方向则有
sin()N mg Mg F T θα'+=++
由于()αθ+变小,所以水平地面对斜面体的支持力逐渐增大,故D 错误。
故选C 。
22.如图所示的装置中,在A 端用外力F 把一个质量为m 的小球沿倾角为30°的光滑斜面匀速向上拉动,已知在小球匀速运动的过程中,拴在小球上的绳子与水平固定杆之间的夹角从45°变为90°,斜面体与水平地面之间是粗的,并且斜面体一直静止在水平地面上,不计滑轮与绳子之间的摩擦.则在小球匀速运动的过程中,下列说法正确的是( )
A .地面对斜面体的静摩擦力始终为零
B .绳子对水平杆上的滑轮的合力一定大于绳子的拉力
C .绳子A 端移动的速度大小大于小球沿斜面运动的速度大小
D .外力F 一定增大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
D .设连接小球的绳子与水平方向的夹角为θ,对小球沿斜面方向,由平衡条件有
cos -30sin 30T mg θ︒=︒()
则当θ角从45°变为90°的过程中,绳子的拉力T 变大,因F =T ,则外力F 一定增大,选项D 正确;
A .对小球和斜面的整体,地面对斜面体的静摩擦力等于绳子拉力的水平分量,则地面对斜面体的静摩擦力
cos f T θ=
可知随θ角的增加,地面对斜面的静摩擦力f 是变化的,选项A 错误;
B .当θ=90°时,滑轮两边绳子的夹角为120°,根据几何关系和平行四边形定则可知此时刻绳子对水平杆上的滑轮轴的合力等于绳子的拉力,选项B 错误;
C .将小球的速度v 分解可知,绳子的速度
cos 30v v θ=-︒绳()
可知绳子移动的速度大小小于小球沿斜面运动的速度的大小,选项C 错误。
故选D 。
23.如图所示,光滑的圆环固定在竖直平面内,圆心为O ,三个完全相同的小圆环a 、b 、c 穿在大环上,小环c 上穿过一根轻质细绳,绳子的两端分别固定着小环a 、b ,通过不断调整三个小环的位置,最终三个小环恰好处于平衡位置,平衡时绳子ac 、bc 段夹角为120°,已知小环的质量为m ,重力加速度为g ,轻绳与c 的摩擦不计。
则( )
A .a 与大环间的弹力大小为mg
B .绳子的拉力大小为
3
2
mg C .c 受到绳子的拉力大小为3mg D .c 与大环间的弹力大小为3mg
【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
AB .三个小圆环能静止在光的圆环上,由几何知识知aoc 恰好能组成一个等边三角形,对a 受力分析如图所示:
在水平方向上有
cos30cos 60a T N ︒=︒
在竖直方向上有
sin 30sin 30a T N mg ︒+︒=
解得
a N T mg ==
选项A 正确,B 错误; C .c 受到绳子拉力的大小为
2sin 30T T mg '=︒=
选项C 错误;
D .以c 为对象受力分析,在竖直方向上有
c N mg T '=+
解得
2c N mg mg mg =+=
选项D 错误。
故选A 。
24.如图所示,一质量为m 的木块靠在竖直粗糙墙壁上,且受到水平力F 的作用,下列说法正确的是( )
A .若撤去F ,木块沿墙壁下滑时,木块受滑动摩擦力大小等于mg
B .若木块静止,当F 增大时,木块受到的静摩擦力随之增大
C .若木块与墙壁间的动摩擦因数为μ,则当撤去F 时,木块受到的滑动摩擦力大小等于μmg
D .若木块静止,则木块受到的静摩擦力大小等于mg ,方向竖直向上 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
AC .若撤去推力后,墙壁对物体的支持力减小为零,故最大静摩擦力减为零,物体只受重力,做自由落体运动;故AC 错误;
BD .木块在推力作用下静止时,处于平衡态,受推力F 、重力G 、向上的静摩擦力f 和向右的支持力N ,如图
根据共点力平衡条件:F=N,G=f,当推力增大时,物体仍然保持静止,故静摩擦力的大小不变,始终与重力平衡;B错误,D正确;
故选D。
25.如图,半圆柱体半径为4R,固定在水平面上。
竖直挡板紧靠柱体低端,使半径为R的光滑小球停在柱体与挡板之间,球与柱体接触点为M。
现将挡板保持竖直,缓慢的向右移动距离R后保持静止,球与柱体接触点为N(未画出)。
以下判断正确的是()
A.挡板移动过程中,挡板对小球的弹力变小
B.挡板移动过程中,柱体对小球的弹力变大
C.小球在M、N两点所受挡板的作用力大小之比为3∶4
D.小球在M、N两点所受柱体的作用力大小之比为3∶4
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
AB.设小球的质量为m,先对小球受力分析,受重力、半圆柱体对小球的支持力N1和挡板对小球的支持力N2,如图:
根据共点力平衡条件,有:
1cos
N mgθ=
2tan
N mgθ
=
当挡板向右移动时,θ增大,挡板对小球得支持力增大,柱体对小球的弹力变大。
选项A 错误,B正确;
C.连接半圆柱体的圆心O1和小球的圆心O2,则
1245
O O R R R
=+=
过O2做竖直线与地面交于P点,则
143
O P R R R
=-=
所以。