江苏省运河中学上册期末精选易错题(Word版 含答案)
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江苏省运河中学上册期末精选易错题(Word版含答案)
一、第一章运动的描述易错题培优(难)
1.质点做直线运动的v-t 图象如图所示,则()
A.3 ~ 4 s 内质点做匀减速直线运动
B.3 s 末质点的速度为零,且运动方向改变
C.0 ~ 2 s 内质点做匀加速直线运动,4 ~ 6 s 内质点做匀减速直线运动,加速度大小均为 2 m/s2
D.6 s内质点发生的位移为 8 m
【答案】BC
【解析】
试题分析:矢量的负号,只表示物体运动的方向,不参与大小的比较,所以3 s~4 s内质点的速度负方向增大,所以做加速运动,A错误,3s质点的速度为零,之后开始向负方向运动,运动方向发生变化,B错误,图线的斜率表示物体运动的加速度,所以0~2 s内质点做匀加速直线运动,4 s~6 s内质点做匀减速直线运动,加速度大小均为2 m/s2,C正确,v-t图像围成的面积表示物体的位移,所以6 s内质点发生的位移为0,D错误,
考点:考查了对v-t图像的理解
点评:做本题的关键是理解v-t图像的斜率表示运动的加速度,围成的面积表示运动的位移,负面积表示负方向位移,
2.甲、乙两辆赛车从同一地点沿同一平直公路行驶。
它们的速度图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.60 s时,甲车在乙车的前方
B.20 s时,甲、乙两车相距最远
C.甲、乙加速时,甲车的加速度大于乙车的加速度
D.40 s时,甲、乙两车速度相等且相距900m
【答案】AD
【解析】
【详解】
A、图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小,由图象可知60s时,甲的位移大于乙的位移,所以甲车在乙车前方,故A正确;
B、40s之前甲的速度大于乙的速度,40s后甲的速度小于乙的速度,所以40s时,甲乙相距最远,在20s时,两车相距不是最远,故B错误;
C、速度−时间图象斜率表示加速度,根据图象可知,甲加速时的加速度小于乙加速时的加速度,故C错误;
D、根据图象可知,40s时,甲乙两车速度相等都为40m/s,甲的位移
,乙的位移,所以甲乙相距,故D正确;
故选AD。
【点睛】
速度-时间图象切线的斜率表示该点对应时刻的加速度大小,图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小,根据两车的速度关系知道速度相等时相距最远,由位移求相距的距离。
3.一物体做加速度不变的直线运动,某时刻速度的大小为4 m/s, 1 s后速度的大小变为5
m/s,则在这1 s内该物体( )
A.速度变化的大小可能为3m/s B.速度变化的大小可能为9m/s
C.加速度的大小可能为3m/s2D.加速度的大小可能为1m/s2
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
取v1的方向为正方向,则v1=4m/s,若v2 =5m/s,速度的变化为v2-v1=1m/s,即速度变化大小为1m/s,加速度为1m/s2,加速度大小为1 m/s2,若v2 =-5m/s,速度的变化为v2-v1 =-
9m/s,即速度变化大小就为9m/s了,加速度为-9m/s2,加速度大小为9m/s2.所以选BD.
4.高速公路上用位移传感器测车速,它的原理如图所示,汽车D向右匀速运动,仪器C 在某一时刻发射超声波脉冲(即持续时间很短的一束超声波),经过时间t1接收到被D反射回来的超声波,过一小段时间后又发射一个超声波脉冲,发出后经过时间t2再次接收到反射回来的信号,已知超声波传播的速度为v0,两次发射超声波脉冲的时间间隔为△t,则下面说法正确的是()
A .第一次脉冲测得汽车和仪器C 的距离为
011
2
v t B .第二次脉冲测得汽车和仪器C 的距离为02v t C .位移传感器在两次测量期间,汽车前进距离为
0211
()2
v t t - D .测得汽车前进速度为02121
()
2v t t t t t -+∆-
【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】
AB .超声波是匀速运动的,往返时间相同,第一次脉冲测得汽车和仪器C 的距离为
0112v t ,第二次脉冲测得汽车和仪器C 的距离为021
2v t ,故A 正确,B 错误; C .则两次测量期间,汽车前进的距离为
()0211
2
s v t t =-
故C 正确;
D .超声波两次追上汽车的时间间隔为
1222
t t t t '∆=∆-
+ 故速度
()02121
2v t t s
v t t t t -=
='∆+∆- 故D 正确。
故选ACD 。
5.如图所示,a 、b 两条直线分别是A 、B 两个物体运动的位移—时间图像,下列说法中正确的是( )
A .两物体均做匀速直线运动
B .在0~t 时间内A 的位移较小
C .在0~t 时间内A 、B 的位移相同
D .t 时刻以前A 的速度比B 的大,t 时刻以后A 的速度比B 的小 【答案】AB 【解析】
【分析】
【详解】
A.两物体的位移随时间都均匀变化,所以两物体做匀速直线运动,故A正确;BC.0~t时间内A的位置坐标变化小于B的位置坐标变化,则A的位移较小,故C错误,B正确;
D.b图线的斜率大于a图线的斜率,则B的速度一直大于A的速度,故D错误。
故选AB。
6.一质点沿一边长为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
2
2
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2s2m 2
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;
7.近年来,登山步行成为越来越多的人的健康习惯。
如图为某地生态公园的登山步行道线路图,从图中可以看出,从丁家楼子村到目的地九仙山观景台可以选择不同的路线,小王和小张两人选择了不同的路线,结果小王比小张先到达目的地。
对于此过程,下列说法正确的是()
A.小王与小张的路程相同
B.小王的位移小于小张的位移
C.小王的平均速度大于小张的平均速度
D.小王的平均速率大于小张的平均速率
【答案】C
【解析】
【详解】
A.路程是运动的轨迹的长度。
他们选择不同的路线,路程可能不同。
故A错误;
B.位移为初位置到末位置的有向线段,他们的起点与终点是相同的,所以位移相等。
故B错误;
C.平均速度是由位移与时间的比值,小王与小张的位移相同,但由于小王用时较短,故小王的平均速度较大,故C正确;
D.平均速率等于路程与时间的比值,由于小王和小张的路程大小关系不能确定,则不能比较平均速率关系。
故D错误。
故选C。
8.下列说法中正确的是()
A.研究短跑运动员的起跑动作时,可将运动员看做质点
B.研究汽车在上坡时有无翻倒的危险时,可将汽车看做质点
C.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”是以“万重山”为参考系的
D.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以“国旗”为参考系的
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.研究短跑运动员的起跑动作时,运动员看成质点,否则的话就没有人的动作可言了,A 错误;
B.研究汽车在上坡时有无翻倒的危险时,汽车的大小和形状不能忽略,故不能看作质点,B错误;
C.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山“是描述轻舟相对于“万重山”在运动,是以“万重山”为参考系的,C正确;
D.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以大地为参考系的,D错误。
【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;注意区分研究对象与参考系的不同。
考查对参考系概念的理解及实际判断能力。
9.如图所示为飞行员(丙)在跳伞训练,飞机驾驶员(甲)和地面指挥员(乙)在观察了丙的运动后,发生了争论。
关于甲、乙争论的内容,下列说法正确的是()
A.甲选取了地面为参考系B.乙选取了飞机为参考系
C.两人的说法中必有一个是错误的D.两人选取参考系不同导致观察结果不同【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
甲、乙两人的说法分别是以飞机和地面作为参考系研究运动的,说法都是正确的。
他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的,故ABC错误,D正确。
故选D。
10.高速路上堵车,小东听到导航仪提醒“前方3公里拥堵,估计需要24分钟通过”,根据导航仪提醒,下列推断合理的是()
A.汽车将匀速通过前方3公里
B.能够计算出此时车子的速度是0.125m/s
C.若此时离目的地还有30公里,到达目的地一定需要240分钟
D.通过前方这3公里的过程中,车子的平均速度大约为7.5km/h
【答案】D
【解析】
A、根据导航仪的提示,不能判断出汽车是否是匀速运动,由于“前方3公里拥堵”估计不能匀速运动,故A错误;
B、根据导航仪的提示,不能判断出汽车此时的运动状态,故B错误;
C、D、由于“前方3公里拥堵,估计需要24分钟通过”,可知通过前方这3公里的过程中,车子的平均速度大约为
3
/7.5/
24
60
x
v km h km h
t
===
;但不能据此判断出3km以后汽车做怎么样的运动,所以并不能判断出若此时离目的地还有30公里,到达目的地的时间,故
C 错误,
D 正确. 故选D
点睛:已知位移与时间,可以据此求出平均速度,但不能判断出运动的性质,由此分析即可.
二、第二章 匀变速直线运动的研究易错题培优(难)
11.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: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】 【详解】
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
2
n 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 1(1)T n n t =--
所以每节车厢经过观察者所经历时间之比是
1:(21):(32)::(1)n n --⋯--
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。
故选D 。
12.利用超声波遇到物体发生反射的特性,可测定物体运动的有关参量。
图甲中仪器A 和B 通过电缆线连接,B 为超声波发射与接收一体化装置,仪器A 提供超声波信号源而且能将B 接收到的超声波信号进行处理并在屏幕上显示其波形。
现固定装置B ,并将它对准匀加速行驶的小车C ,使其每隔固定时间6T 发射一短促的超声波脉冲,图乙中1、2、3为B 发射的超声波信号,1'、2'、3'为对应的反射波信号。
接收的反射波滞后时间已在图中标出,已知超声波在空气中的速度为v ,则根据所给信息可知小车的加速度大小为( )
A .
36v
T
B .
72v T
C .
8819v
T
D .
140v T
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
根据图乙可知第一次和第二次发射的超声波信号到达汽车的时间差为6.5T ;第二次和第三次发射的超声波信号到达汽车的时间差为7T ;第一次信号到达汽车时仪器距离汽车
11
22
x v T vT =⨯=
第二次信号到达汽车时仪器距离汽车
213322x v T vT =
⨯= 第三次信号到达汽车时仪器距离汽车
315522
x v T vT =
⨯= 其间汽车做匀加速直线运动,设第一次信号到达汽车时汽车速度为v 0,加速度为a ,则从信号第一次到达汽车开始到信号第二次到达汽车时间段内,根据匀变速运动规律有
()2
21016.5 6.52
x x v T a T -=⨯+⨯
同理从信号第一次到达汽车开始到信号第三次到达汽车时间段内,有
()2
310113.513.52
x x v T a T -=⨯+⨯
联立以上各式可解得
8819v
a T
=
故C 正确,ABD 错误。
故选C 。
13.为了进一步提高学生的物理实践意识,练老师利用手机采用频闪拍摄法来代替打点计时器测小球的速度和加速度。
让小球从靠近竖直砖墙的某位置由静止释放,用频闪方法拍摄的小球位置如图中1、2、3、4所示.已知连续两次闪光的时间间隔均为T ,每块砖的厚度为d .由此可知小球( )
A .在位置“1”是小球的初始位置
B .下落过程中的加速度大小约为
22d T
C .从位置1到位置4的过程中平均速度大小约为4d
T
D .经过位置4时瞬时速度大小约为: 92d T
【答案】D 【解析】 【详解】
A.从图可知用频闪方法拍摄的小球位置1、2、3、4之间的位移分别为2d 、3d 、4d ,若位
置1是小球的初始位置需满足位移之比为1:3:5的关系,选项A 错误;
B.小球位置1、2、3、4之间的位移差为一块砖的厚度,即x d ∆=,根据匀变速直线运动连续相等时间内的位移差公式有:2x d aT ∆==,所以下落过程中的加速度大小2
d a T =,选项B 错误;
C. 从位置1到位置4的过程中平均速度大小约为933d d v T T
=
=,选项C 错误; D. 经过位置3时的瞬时速度等于位置2到位置4的平均速度,即32472d
v v T
==,则小球经过位置4时瞬时速度大小约为: 4327922d d d v v aT T T T T
=+=+⋅=,选项D 正确。
故选D 。
14.一质点由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为a 1,经时间t 后做匀减速直线运动,加速度大小为a 2,若再经过时间kt 恰能回到出发点。
则a 1:a 2为
A .21
k
k +
B .2
21k k +
C .2
1
k k +
D .
21
k
k + 【答案】B 【解析】 【详解】
根据匀变速直线运动的位移时间关系可知,质点的总位移为0,列式可得
2
211211
02
2
a t a t kt
a kt ,2
1
2
21
a k a k 故选B
15.甲、乙两车沿直线在同一条平直公路上同向运动,其v t -图象如图所示,下列说法正确的是( )
A .若乙车在前且两车恰好没有相撞,则0t =时刻甲、乙两车间的距离为128m
B .若乙车在前且两车恰好没有相撞,则0t =时刻甲、乙两车间的距离为176m
C .若0t =时刻甲、乙两车在同一位置,乙车追上甲车的时间为36s
D .若0t =时刻甲、乙两车在同一位置,乙车追上甲车的时间为24s 【答案】AD 【解析】 【分析】
【详解】
AB .由图象可知,两车速度相等时距离最近,而图象与时间轴围成的面积等于物体的位移,因此在前12s 内,甲车的位移
1176m s =
乙车的位移
248m s =
根据题意恰好不相撞,因此0t =时刻甲、乙两车间的距离为
12128m s s s ∆=-=
A 正确,
B 错误;
C .若初始时刻,两车在同一位置,在前16s 内甲车的位移
1
192m s '= 乙车做匀加速运动,且加速度
2
m/s 3
v a t =
= 因此前16s ,乙车的位移
22
1256
m 23
s at '== 乙没有追上甲,接下来甲车停止运动,乙车继续加速运动,当乙追上甲时
221
192m 2
s at ==
整理得
24s t =
C 错误,
D 正确。
故选AD 。
16.如图所示,t =0时,质量为0.5kg 的物体从光滑斜面上的A 点由静止开始下滑,经过B 点后进入水平面(经过B 点前后速度大小不变),最后停在C 点。
每隔2s 物体的瞬时速度记录在下表中,重力加速度g 取10m/s 2,下列说法正确的是( ) t /s
2
4
6
v /(m ⋅s -1) 0 8 12 8
A .物体运动过程中的最大速度为12m/s
B .t =3s 的时刻物体恰好经过B 点
C .t =10s 的时刻物体恰好停在C 点
D .A 、B 间的距离小于B 、C 间的距离
【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】
AB .根据图表中的数据,可以求出物体下滑的加速度
214m/s a =
在水平面上的加速度
222m/s a =-
根据运动学公式
1122812a t a t +-=
122t t +=
解得
14s 3
t =
知经过
10
s 3
到达B 点,到达B 点时的速度 140m/s 3
v a t ==
如果第4s 还在斜面上的话,速度应为16m/s ,从而判断出第4s 已过B 点。
是在2s 到4s 之间经过B 点。
所以最大速度不是12m/s ,选项AB 错误; C .第6s 末的速度是8m/s ,到停下来还需的时间
08
s 4s 2
t -'=
=- 所以到C 点的时间为10s 。
选项C 正确;
D .根据22
02v v ax -=可求出
AB 段的长度为2009m ,BC 段长度为4009m 。
则A 、B 间的距离小于B 、C 间的距离,选项D 正确。
故选CD 。
17.甲、乙两物体相距100米,沿同一直线向同一方向运动,乙在前,甲在后,请你判断哪种情况甲可以追上乙( )
A .甲的初速度为20m/s ,加速度为1m/s 2,乙的初速度为10m/s ,加速度为2m/s 2
B .甲的初速度为10m/s ,加速度为2m/s 2,乙的初速度为30m/s ,加速度为1m/s 2
C .甲的初速度为30m/s ,加速度为1m/s 2,乙的初速度为10m/s ,加速度为2m/s 2
D .甲的初速度为10m/s ,加速度为2m/s 2,乙的初速度为20m/s ,加速度为1m/s 2 【答案】BCD
【解析】 【分析】 【详解】
A .设经过时间t 甲追上乙,则根据位移时间公式2
012
x v t at =+得 甲的位移为
21
2012
t t +⨯
乙的位移为
210t t +
相遇时有
221
20100102
t t t t +-=+
整理得
2202000t t -+=
此方程无解,故不可能追上,选项A 错误; B .甲的位移为
210t t +
乙的位移为
21302
t t +
相遇时有
221
101002
t t t +-=
整理得
2402000t t --=
解得
20t =+
选项B 正确; C .甲的位移为
21302
t t +
乙的位移为
210t t +
相遇时有
221
30100102
t t t t +-=+
整理得
2402000t t --=
解得
20t =s
选项C 正确; D .甲的位移为
210t t +
乙的位移为
21202
t t +
相遇时有
221
10100202
t t t t +-=+
整理得
2202000t t --=
解得
10103s t =+
选项D 正确。
故选BCD 。
18.如图所示,一小球沿足够长的固定斜面以初速度v 向上做匀减速直线运动,依次通过A 、B 、C 、D 到达最高点E ,已知AB =BD =6m ,BC =1m ,小球从A 到C 和从C 到D 所用时间均为2s ,设小球经过A 点时的速度为v A ,则( )
A .小球向上运动过程中加速度大小为1m/s 2
B .小球经过A 点时的速度为4m/s
C .小球在AE 段的平均速度为3m/s
D .小球从D 到
E 的时间为4s 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】
A .从A 经C 到D 过程,根据
2AC CD x x aT -=
代入数据,可得
20.5m/s a =
A 错误;
B .小球经过
C 点的速度为A
D 段的平均速度
AD
C 3m/s 2x v T
=
= 又由于
22A C AC 2v v ax -=
代入数据解得
A 4m/s v =
B 正确;
C .由于到达E 点速度减为零,因此小球在AE 段的平均速度
A E
2m/s 2
v v v +=
= C 错误;
D .小球从C 到
E 的时间
C
6s v t a
=
= 而C 到D 的时间为2s ,因此小球从D 到E 的时间为4s ,D 正确。
故选BD 。
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.水平面上有一物体做直线运动,物体的加速度随时间变化的关系如图所示,已知t =0时物体的速度为1m/s ,以此时的速度方向为正方向,下列说法中正确的是( )
A .在0-1s 内物体做匀加速直线运动
B .1s 末的速度为2m/s
C .2s 末物体开始反向运动
D .3s 末物体离出发点最远 【答案】BD 【解析】 【详解】
A.由图可知,0~1s 加速度均匀增加,物体做变加速运动,故A 错误;
B .加速度图线与时间轴包围的面积表示速度的变化量,则1s 内速度变化量为:△v =1m/s ,由于初速度为v 0=1m/s ,故1s 末的速度为2m/s ,故B 正确;
CD. 0~3s 内速度的变化量:△v =-1m/s ,则3s 末物体的速度为0,所以0~3s 内物体一直沿正向运动,3s 末物体离出发点最远,故C 错误,D 正确。
三、第三章 相互作用——力易错题培优(难)
21.如图所示,竖直面内有一圆环,轻绳OA 的一端O 固定在此圆环的圆心,另一端A 拴一球,轻绳AB 的一端拴球,另一端固定在圆环上的B 点。
最初,两绳均被拉直,夹角为θ(2
π
θ>
)且OA 水平。
现将圆环绕圆心O 顺时针缓慢转过90°的过程中(夹角θ始终不
变),以下说法正确的是( )
A .OA 上的张力逐渐增大
B .OA 上的张力先增大后减小
C .AB 上的张力逐渐增大
D .AB 上的张力先增大后减小
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
取球为研究对象,缓慢转动过程可视为平衡状态,物体受到重力mg ,OA 绳子的拉力
OA F ,AB 绳子的拉力AB F ,这三个力合力为零,可构成如图所示的矢量三角形,由动态图
分析可知OA F 先增大后减小,AB F 一直减小到零。
故选择B 。
22.如图所示,物块A 放在直角三角形斜面体B 上面,B 放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁,初始时A 、B 静止。
现用力F 沿斜面向上推A ,但A 、B 仍未动,则施力F 后,下列说法正确的是( )
A .A 、
B 之间的摩擦力一定变大 B .B 与墙之间可能没有摩擦力
C .B 与墙面间的弹力可能不变
D .B 与墙面间的弹力变大
【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A .对A 物体,开始受重力、
B 对A 的支持力和静摩擦力平衡,当施加F 后,仍然处于静止,开始A 所受的静摩擦力大小为A sin m g θ,若A 2sin F m g θ=,则A 、B 之间的静摩擦力大小还是等于A sin m g θ,所以A 、B 之间的摩擦力可能不变,故A 错误;
B.对整体分析,因为AB不动,弹簧的形变量不变,则弹簧的弹力不变,开始弹簧的弹力等于A、B的总重力,施加F后,弹簧的弹力不变,总重力不变,根据平衡知,则B与墙之间一定有摩擦力,摩擦力大小等于力F在竖直方向的分力,方向竖直向下,故B错误;CD.以整体为研究对象,开始时B与墙面的弹力为零,施加力F后,B与墙面的弹力变为F cosα,弹力增大,故C错误,D正确。
故选D。
23.如图所示,在斜面上放两个光滑球A和B,两球的质量均为m(不随r改变),它们的半径分别是R和r,球A左侧有一垂直于斜面的挡板,两球沿斜面排列并静止,以下说法正确的是()
A.斜面倾角θ一定,R>r时,R越大,r越小,B对斜面的压力越小
B.斜面倾角θ一定,R=r时,两球之间的弹力最小
C.斜面倾角θ一定时,A球对挡板的压力随着r减小而减小
D.半径确定时,随着斜面倾角θ逐渐增大,A受到挡板作用力先增大后减小
【答案】B
【解析】
【分析】
用整体法和隔离体法分别对B球和AB整体进行受力分析,再根据R与r的关系变化及倾角变化,分析各个力的变化。
【详解】
B.对B球的受力分析,如图所示
N1、N2的合力与重力mg等大反向,在右侧力的三角形中,竖直边大小等于m g,当倾斜角 一定时,N2的方向保持不变,R=r时,N1恰好垂直于N2,此时N1最小,故B正确;A.当R>r时,R越大,r越小,N1越向下倾斜,N2都越大,即斜右对B的支持力越大,根据牛顿第三定律,B对斜面的压力也越大,故A错误;
C.将两个球做为一个整体,档板对A的支持力等于两球重力的下滑分力,斜面倾角θ一
定时,下滑分力一定,与R 及r 无关,故C 错误;
D .半径确定时,而当斜面倾角θ逐渐增大,两球的下滑分析增大,因此A 对档板的压力一直增大,故D 错误。
故选B 。
【点睛】
动态分析时将各个力移动到一个三角形中进行分析,比较容易发现各个力的大小变化。
24.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N 1和挡板对小球的支持力N 2,如图:
根据共点力平衡条件,有:
1cos N mg θ=
2tan N mg θ=
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O 1和小球的圆心O 2,则
1245O O R R R =+=
过O 2做竖直线与地面交于P 点,则
143O P R R R =-=
所以
()()22
2121 4O P O O O P R -==
所以
212124
cos 0.853tan 0.75
4O P R
O O R
O P R
O P R
θθ=
=====
所以
1 1.25mg cos 0.8mg mg
N θ=
== 当将挡板保持竖直,缓慢地向右移动距离R 后保持静止后,由几何关系可得 cos 0.6θ=
所以
153
N mg '=
所以小球在M 、N 两点所受柱体的作用力大小之比为
11 1.253543
N mg N mg '==
选项C 错误,D 正确。
故选BD 。
25.如图,柔软轻绳ON 的一端O 固定,其中间某点M 拴一重物,用手拉住绳的另一端N .初始时,OM 竖直且MN 被拉直,OM 与MN 之间的夹角为α(2
π
α>
).现将重物向
右上方缓慢拉起,并保持夹角α不变.在OM 由竖直被拉到水平的过程中( )
A .MN 上的张力逐渐增大
B .MN 上的张力先增大后减小
C .OM 上的张力逐渐增大
D .OM 上的张力先增大后减小 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】
以重物为研究对象,受重力mg ,OM 绳上拉力F 2,MN 上拉力F 1,由题意知,三个力合力始终为零,矢量三角形如图所示,
在F 2转至水平的过程中,MN 上的张力F 1逐渐增大,OM 上的张力F 2先增大后减小,所以A 、D 正确;B 、C 错误.
26.如图所示,两个半圆柱A 、B 紧靠着静置于水平地面上,其上有一光滑圆柱C ,三者半径均为R 、C 的质量为m ,A 、B 的质量都为0.5m ,与地面的动摩擦因数均为μ。
现用水平向右的力拉A ,使A 一直缓慢向右移动,直至C 恰好降到地面。
整个过程中B 保持静止。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g 。
下列说法正确的是( )
A .未拉A 时,C 受到
B 作用力的大小F mg =
B .动摩擦因数的最小值min 3μ=
C .整个过程中,C 的位移大小为(31)R -
D .A 移动过程中,受到的摩擦力大小为A f mg μ=
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
A .未拉A 时,对C 进行受力分析,由平衡条件可知
2cos30F mg =
解得
3F =。