高考物理许昌力学知识点之牛顿运动定律全集汇编附答案
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高考物理许昌力学知识点之牛顿运动定律全集汇编附答案
一、选择题
1.荡秋千是一项娱乐,图示为某人荡秋千时的示意图,A 点为最高位置,B 点为最低位置,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A .在A 点时,人所受的合力为零
B .在B 点时,人处于失重状态
C .从A 点运动到B 点的过程中,人的角速度不变
D .从A 点运动到B 点的过程中,人所受的向心力逐渐增大
2.起重机通过一绳子将货物向上吊起的过程中(忽略绳子的重力和空气阻力),以下说法正确的是( )
A .当货物匀速上升时,绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力是一对平衡力
B .无论货物怎么上升,绳子对货物的拉力大小都等于货物对绳子的拉力大小
C .无论货物怎么上升,绳子对货物的拉力大小总大于货物的重力大小
D .若绳子质量不能忽略且货物匀速上升时,绳子对货物的拉力大小一定大于货物的重力
3.如图所示,弹簧测力计外壳质量为0m ,弹簧及挂钩的质量忽略不计,挂钩吊着一质量为m 的重物,现用一竖直向上的拉力F 拉着弹簧测力计,使其向上做匀加速直线运动,弹簧测力计的读数为0F ,则拉力F 大小为( )
A .0m m
mg m
+ B .
00m m F m + C .00m m mg m + D .000m m F m + 4.质量为2kg 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 图象如图所示.取g =10m/s 2,则物体与水平面间的动摩擦因数μ和水平推力F 的大小分别为( )
A .0.2,6N
B .0.1,6N
C .0.2,8N
D .0.1,8N
5.甲、乙两球质量分别为1m 、2m ,从同一地点(足够高)同时静止释放.两球下落过程中所受空气阻力大小f 仅与球的速率v 成正比,与球的质量无关,即f=kv(k 为正的常量),两球的v−t 图象如图所示,落地前,经过时间0t 两球的速度都已达到各自的稳定值1v 、2v ,则下落判断正确的是( )
A .甲球质量大于乙球
B .m 1/m 2=v 2/v 1
C .释放瞬间甲球的加速度较大
D .t 0时间内,两球下落的高度相等
6.一物体放置在粗糙水平面上,处于静止状态,从0t 时刻起,用一水平向右的拉力F 作用在物块上,且F 的大小随时间从零均匀增大,则下列关于物块的加速度a 、摩擦力f F 、速度v 随F 的变化图象正确的是( )
A .
B .
C .
D .
7.如图所示,有一根可绕端点B 在竖直平面内转动的光滑直杆AB ,一质量为m 的小圆环套在直杆上。
在该竖直平面内给小圆环施加一恒力F ,并从A 端由静止释放小圆环。
改
变直杆与水平方向的夹角()090θθ︒︒,当直杆与水平方向的夹角为60︒时,小圆环在直杆上运动的时间最短,重力加速度为g ,则( )
A .恒力F 一定沿与水平方向成60︒角斜向左下的方向
B .恒力F 和小圆环的重力的合力一定沿与水平方向成60︒角斜向右下的方向
C .若恒力F 的方向水平向右,则恒力F 的大小为33
mg D .恒力F 的最小值为32
mg 8.如图所示,一个箱子中放有一个物体,已知静止时物体对箱子的下底面压力大小等于物体的重力大小,且物体与箱子上底面刚好接触现将箱子以初速度v 0竖直向上抛出,已知运动时箱子所受空气阻力大小不变,且箱子运动过程中始终保持图示姿态,重力加速度为g 。
则下列说法正确的是
A .上升过程中,运动加速度大于g ,物体对箱子的上底面有压力
B .上升过程中,运动加速度小于g ,物体对箱子的下底面有压力
C .下降过程中,运动加速度小于g ,物体对箱子的上底面有压力
D .下降过程中,运动加速度大于g ,物体对箱子的下底面有压力
9.以初速度0v 竖直向上抛出一质量为m 的小物块,假定物块所受的空气阻力f 大小不变。
已知重力加速度为g ,则物块上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为( ) A .2021v f g mg ⎛⎫+ ⎪⎝⎭
和mg f v mg f -+B .20221v f g mg ⎛⎫+ ⎪⎝⎭和mg v mg f +C .20221v f g mg ⎛⎫+ ⎪⎝⎭和mg f v mg f -+D .
20221v f g mg ⎛⎫+ ⎪⎝⎭和mg v mg f +10.小华用手握住水杯保持静止状态,下列说法正确的是( )
A .杯子受到的重力与摩擦力是一对平衡力
B .杯子受到的压力是杯子形变产生的
C .杯子和手之间没有相对运动趋势
D .手给杯子的压力越大,杯子受到的摩擦力越大
11.如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪,用于对旅客的行李进行安全检查。
其传送装置可简化为如图乙的模型,紧绷的传送带始终保持1m /s v =的恒定速率运行。
旅客把行李无初速度地放在A 处,设行李与传送带之间的动摩擦因数0.5μ=,A 、B 间的距离为2m ,g 取210m /s 。
则( )
A .行李从A 处到
B 处的时间为2s
B .行李做匀速直线运动的时间为1.9s
C .行李做匀加速直线运动的位移为1m
D .行李从A 处到B 处所受摩擦力大小不变
12.随着人们生活水平的提高,高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐运动.如图所示,某人从高出水平地面h 的坡上水平击出一个质量为m 的高尔夫球,由于恒定的水平风力作用,高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L 的A 穴,则( )
A .球被击出后做平抛运动
B 2h g
C .球被击出后受到的水平风力大小为
mgL h D .球被击出时的初速度大小为2g h
13.一皮带传送装置如图所示,轻弹簧一端固定,另一端连接一个质量为m 的滑块,已知滑块与皮带之间存在摩擦.现将滑块轻放在皮带上,弹簧恰好处于自然长度且轴线水平.若在弹簧从自然长度到第一次达最长的过程中,滑块始终未与皮带达到共速,则在此
过程中滑块的速度和加速度变化情况是( )
A.速度增大,加速度增大
B.速度增大,加速度减小
C.速度先增大后减小,加速度先增大后减小
D.速度先增大后减小,加速度先减小后增大
14.如图所示,一个箱子中放有一个物体,已知静止时物体对下底面的压力等于物体的重力,且物体与箱子上表面刚好接触.现将箱子以初速度v0竖直向上抛出,已知箱子所受空气阻力与箱子运动的速率成正比,且箱子运动过程中始终保持图示姿态.则下列说法正确的是()
A.上升过程中,物体对箱子的下底面有压力,且压力越来越小
B.上升过程中,物体对箱子的上底面有压力,且压力越来越大
C.下降过程中,物体对箱子的下底面有压力,且压力越来越大
D.下降过程中,物体对箱子的上底面有压力,且压力越来越小
15.如图所示,在小车中悬挂一小球,若偏角未知,而已知摆球的质量为,小球随小车水平向左运动的加速度为,取=10m/s2,则绳的张力为()
A.B.C.D.
16.下列说法正确的是( )
A.物体的加速度不变,其运动状态一定不变
B.体积、质量很大的物体一定不能看成质点
C.1 N/kg=1 m/s2
D.“米”、“秒”、“牛顿”都属于国际单位制的基本单位
17.下列说法正确的是
A.物体加速度方向保持不变,速度方向也一定保持不变
B.物体所受合外力的方向,就是物体运动的方向
C.汽车的惯性大小随着牵引力的增大而减小
D.加速度减小时,速度不一定减小
18.A、B两球的质量均为m,两球之间用轻弹簧相连,放在光滑的水平地面上,A球左侧靠墙.用力F向左推B球将弹簧压缩,如图所示.然后突然将力F撤去,在撤去力F的瞬间,A、B两球的加速度分别为:
A.0 , 0 B.0 , F/m
C.F/2m , F/m D.F/2m ,F/2m
19.如图所示,足够长的水平传送带以v0=2 m/s的速率顺时针匀速运行.t=0时,在最左端轻放一个小滑块,t=2 s时,传送带突然制动停下.已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.2,取g=10 m/s2.下列关于滑块相对地面运动的v-t图象正确的是()
A.
B.
C.
D.
20.2019年2月16日,世界游泳锦标赛跳水项目选拔赛(第一站)在京举行,重庆选手施延懋在女子3米跳板决赛中,以386.60分的成绩获得第一名,当运动员压板使跳板弯曲到最低点时,如图所示,下列说法正确的是()
A.跳板发生形变是因为运动员的重力大于板对她支持力
B.弯曲的跳板受到的压力,是跳板发生形变而产生的
C.在最低点时运动员处于超重状态
D.跳板由最低点向上恢复的过程中,运动员的机械能守恒
21.如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物体,A、B间的最大静摩擦力为μmg,现用水平拉力F拉B,使A、B以同一加速度运动,则拉力F的最大值为()
A.μmg B.2μmg C.3μmg D.4μmg
22.如图甲所示,一质量为1kg的滑块以初速度v A=12m/s自固定斜面底端A冲上斜面,到达C处速度恰好为零,小物块上滑的v—t图像如图乙所示已知斜面中AB段粗糙,BC段长为1.6m且光滑。
滑块在AB段的加速度是BC段加速度的两倍,g取10m/s2。
则斜面AB段的长度为()
A.5.6m B.6.4m C.6.8m D.7.2m
23.如图所示,一轻弹簧的左端固定在竖直墙壁上,右端自由伸长,一滑块以初速度v0在粗糙的水平面上向左滑行,先是压缩弹簧,后又被弹回。
已知滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,则从滑块接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中,选地面为零势能面,滑块的加速度a、滑块的动能E k、系统的机械能E和因摩擦产生的热量Q与弹簧形变量x间的关系图象正确的是()
A.B.
C.D.
24.某同学探究小球沿光滑斜面顶端下滑至底端的运动规律,现将两质量相同的小球同时从斜面的顶端释放,在甲、乙图的两种斜面中,通过一定的判断分析,你可以得到的正确结论是()
A.甲图中,小球在两个斜面上运动的时间相同
B.甲图中,小球在两个斜面上运动的加速度相同
C.乙图中,小球在两个斜面上运动的时间相同
D.乙图中,小球在两个斜面上运动的加速度相同
25.如图所示为某一游戏的局部简化示意图.D为弹射装置,AB是长为21m的水平轨道,倾斜直轨道BC固定在竖直放置的半径为R=10m的圆形支架上,B为圆形的最低点,轨道AB与BC平滑连接,且在同一竖直平面内.某次游戏中,无动力小车在弹射装置D 的作用下,以v0=10m/s的速度滑上轨道AB,并恰好能冲到轨道BC的最高点.已知小车在轨道AB上受到的摩擦力为其重量的0.2倍,轨道BC光滑,则小车从A到C的运动时间是()
A.5s
B.4.8s
C.4.4s
D.3s
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一、选择题
1.D
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
A .在A 点时,人的速度为零,向心力为零,即沿绳子方向的合力为零,人所受的合力等于重力沿圆弧切向分力,不为零,故A 错误;
B .在B 点时,人的加速度方向竖直向上,处于超重状态,故B 错误;
C .从A 点运动到B 点的过程中,人的速度逐渐增大,根据v r
ω=
可知人的角速度逐渐增大,故C 错误; D .从A 点运动到B 点的过程中,人的速度逐渐增大,根据2
mv F r
=可知人所受的向心力逐渐增大,故D 正确;
故选D 。
2.B
解析:B
【解析】
【分析】
【详解】
绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力是作用力和反作用力,故A 错误;无论货物怎么上升,绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力总是作用力和反作用力,故它们大小相等,选项B 正确;当货物减速上升时,加速度向下,绳子对货物的拉力大小一定小于货物的重力大小,此时货物处于失重状态,选项C 错误;若绳子质量不能忽略且货物匀速上升时,绳子对货物的拉力大小一定等于货物的重力,故D 错误.
3.B
解析:B
【解析】
【分析】
先对重物受力分析,运用牛顿第二定律列式求解加速度;再对弹簧秤和物体整体受力分析,运用牛顿第二定律列式求解拉力大小。
【详解】
对重物受力分析,受重力和弹簧拉力,运用牛顿第二定律,有F 0-mg=ma ,解得: 0F a g m
=-
以整体为研究对象,根据牛顿第二定律可得:F-(m+m 0)g=(m+m 0)a 解得:00m m F F m
+=
故选:B 。
【点睛】
本题主要是考查了牛顿第二定律的知识;利用牛顿第二定律答题时的一般步骤是:确定研究对象、进行受力分析、进行正交分解、在坐标轴上利用牛顿第二定律建立方程进行解答;注意整体法和隔离法的应用。
4.A
解析:A
【解析】
【详解】
减速运动过程根据牛顿第二定律得,摩擦力
222N 4N f ma =-=⨯=
动摩擦因数
0.2f mg
μ=
= 加速运动过程根据牛顿第二定律得 1F f ma -=
解得:
14216N F f ma =+=+⨯=
故A 正确,BCD 错误;
故选A 。
5.A
解析:A
【解析】
【详解】
两球先做加速度减小的加速运动,最后都做匀速运动,稳定时kv=mg ,因此最大速度与其
质量成正比,即v m ∝m ,1122
m
v m v =,由图象知v 1>v 2,因此m 甲>m 乙;故A 正确,B 错误.释放瞬间v=0,空气阻力f=0,两球均只受重力,加速度均为重力加速度g .故C 错误;图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移,由图可知,t 0时间内两球下落的高度不相等;故D 错误;故选A .
6.B
解析:B
【解析】
【分析】
【详解】
当物体静止时,拉力F 小于最大静摩擦力,加速度为0,速度为0,静摩擦力
f F F kt ==
当拉力F 大于最大静摩擦力时,物体运动,滑动摩擦力f F mg μ=保值不变且小于最大静摩擦力,加速度为
kt mg k
a t g m m
μμ-=
=- 做加速度增大的加速运动。
故选B 。
7.D
解析:D 【解析】 【分析】 【详解】
A .根据题意,小圆环在直杆上运动的时间最短,则加速度最大,即力与重力的合力方向沿杆的方向,那么恒力F 的方向不确定,故A 错误;
B .由于小圆环在直杆上运动的时间最短,即加速度方向沿杆的方向,而恒力F 和小圆环的重力的合力一定沿与水平方向夹角60︒斜向左下的方向,即为杆的方向,小圆环与直杆间必无挤压,故B 错误;
C .要使时间最短,则加速度最大,即不论F 多大,沿何种方向,确定的力F 与mg 的合力方向沿杆向下,当恒力F 的方向水平向左,如图1所示的受力,则有
3tan 30mg
F mg ︒
=
=
故C 错误;
D .合力F 合与mg 、F 三力可构成矢量三角形,如图2所示,由图可知,当F 与F 合垂直时,即与斜面垂直时,F 有最小,则有
min 3
sin602
F mg mg ︒==
故D 正确。
故选D 。
8.A
解析:A 【解析】 【分析】
【详解】
AB .上升过程,对箱子和物体整体分析,如下图
由牛顿第二定律可知
+Mg kv Ma =
解得
+
kv a g M
= 则
a g >
再对物体整体分析,因a g >所以物体受到的合力大于物体的重力,可知箱子上底面对物体有向下的压力,则物体对箱子的上底面有压力,故A 正确B 错误; CD .同理,下降过程中,对整体分析有
Mg kv Ma -=
解得
kv a g M
=-
则
a g <
所以物体受到的合力小于物体的重力,箱子下底面对物体有向上的支持力,则物体对箱子的下底面有压力,故CD 错误。
故选A 。
9.A
解析:A 【解析】 【分析】 【详解】
在上升的过程中,对物体受力分析由牛顿第二定律可得
mg+f =ma 1
所以上升时的加速度为
1mg f
a m
+=
加速度的方向与初速度的方向相反,即竖直向下.
从上升到达最高点的过程中,根据v 2-v 02=2a 1x 可得上升的最大高度为
2222
00012221v v v v x mg f a f g m mg --===
+⎛⎫-⨯+ ⎪⎝⎭
在下降的时候,对物体受力分析有牛顿第二定律可得
mg-f =ma 2
所以下降的加速度的大小为
2mg f
a m
-=
从开始下降到返回到原抛出点的过程中,根据v 2=2a 2x 可得
v v ==所以A 正确。
故选A 。
10.A
解析:A 【解析】 【分析】 【详解】
A. 杯子受到的重力与摩擦力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,并且作用在同一个物体上,是一对平衡力,A 正确;
B. 杯子受到的压力是因为手的形变而产生的,B 错误;
C. 杯子和手之间有静摩擦力,具有相对运动趋势,C 错误;
D. 不管手给杯子的压力多大,杯子受到的摩擦力大小总等于杯子重力,是不变的,D 错误。
故选A 。
【点睛】
本题考查了静摩擦力大小、产生条件和弹力。
11.B
解析:B 【解析】 【分析】 【详解】
把行李无初速度地放在A 处,行李做匀加速运动,由牛顿第二定律得
mg ma μ=
解得
25m/s a =
设行李做匀加速运动的时间为t 1,行李加速运动的末速度为v =1m/s ,则有
1a
匀加速运动的位移大小为
2
110.1m 2
x at =
= 行李速度达到v =1m/s 后与传送带共速,不再受摩擦力的作用,做匀速运动,匀速运动的时间为
2 1.9s L x
t v
-=
= 所以行李从A 到B 的时间为
12 2.1s t t t =+=
选项B 正确,ACD 错误。
故选B 。
12.C
解析:C 【解析】 【分析】 【详解】
A .小球击出后,受重力和风力作用,不是平抛运动,故A 错误;
B .小球在竖直方向上做自由落体运动,根据2
12
h gt =
得,可得
t =
,故B 错误; CD .球竖直进A 穴可知水平方向做匀减速直线运动,有
2
v L t =
解得水平初速度为
02L v t ==
而水平加速度大小为
v Lg
a t
h =
== 根据牛顿第二定律得,风力为
h
故C 正确,D 错误。
故选C 。
13.D
解析:D 【解析】 【详解】
试题分析:对滑块:mg kx ma μ-=,在运动过程中摩擦力不变,弹力增大,所以加速度减小,物体先做加速度减小的加速运动,当弹力增大到大于摩擦力时,kx mg ma μ-=,随弹力的增大,加速度增大,物体做加速度增大的减速运动直到速度减小为零,弹簧最长,所以A 、B 、C 错误;D 正确. 考点:本题考查牛顿第二定律
14.C
解析:C 【解析】 【详解】
AB.对箱子和物体整体受力分析,如图所示:
由牛顿第二定律可知Mg +kv =Ma ,得,又整体向上做减速运动v 减小,所以a
减小;
再对物体单独受力分析如图:
因a >g ,所以物体受到箱子上底向下的弹力,由牛顿第二定律可知,,
则
,而a 减小,则F N 减小,所以上升过程中物体对箱子上底面有压力且压
力越来越小;故A 项,B 项均错误.
CD.同理,当箱子和物体加速下降时,物体对箱子下底面有压力且压力越来越大,当Mg =kv 后,箱子匀速下降,此时物体对箱子下底面压力等于它的重力mg ,故C 正确,D 错误.
15.C
【解析】
【详解】
小球所受的合力为
,
小球受重力和拉力,根据平行四边形定则得拉力。
A.根据计算可得,故A不符合题意;
B.根据计算可得,故B不符合题意;
C.根据计算可得,故C符合题意;
D.根据计算可得,故D不符合题意。
16.C
解析:C
【解析】
A、速度是描述物体的运动状态的物理量,物体的加速度不变则速度一定是变化的,所以物体的运动状态一定改变。
故A错误;
B、体积、质量很大的物体在一定的条件下能看成质点,如描述地球绕太阳的公转时,地球也可以看作质点,故B错误;
C、
2
2
1/
1/1/
kg m s
N kg m s
kg
⋅
==,故C正确;
D、米、秒都是国际单位制基本单位,牛顿是导出单位,故D错误。
点睛:速度是描述物体的运动状态的物理量;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;力学国际基本单位有三个:米、千克、秒,其他的都是导出单位。
17.D
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
A:物体加速度方向保持不变,速度方向可能改变.例如:平抛运动加速度方向不变,速度方向发生变化.故A项错误.
B:物体做曲线运动时,物体所受合外力的方向与物体的运动方向不在一条直线上.故B 项错误.
C:汽车的惯性取决于汽车自身的质量,与牵引力的大小无关.故C项错误.
D:加速度减小表示速度变化变慢,可能是增加得慢,也可能是减小的慢.所以加速度减小时,速度不一定减小.故D项正确.
18.B
解析:B
试题分析:静止后,弹簧处于压缩,弹力F F '=,撤去F 的瞬间,弹力不变,A 球所受的合力为零,则加速度为零,B 球所受的合力为F F '=,则B 球的加速度为 F m
,故B 正确,选项ACD 错误.
考点:牛顿第二定律、胡克定律
【名师点睛】力F 将B 球向左推压弹簧,静止后,B 球受推力F 和弹簧的弹力处于平衡,撤去F 的瞬间,根据牛顿第二定律,通过瞬时的合力求出瞬时的加速度;解决本题的关键得出撤去F 瞬间两球所受的合力,通过牛顿第二定律得出瞬时加速度.
19.B
解析:B 【解析】 【详解】
刚被放在传送带上时,滑块受到滑动摩擦力作用做匀加速运动,
,滑块运动到与传送带速度相同需要的时间
,然后随
传送带一起匀速运动的时间,当传送带突然制动停下时,滑块在传送带摩
擦力作用下做匀减速运动直到静止,
,运动的时间
,B 正确.
20.C
解析:C 【解析】 【详解】
A. 跳板发生形变是因为运动员对跳板施加了力的作用,选项A 错误;
B.运动员对跳板有压力是由运动员的脚发生形变而产生的,故B 错误;
C.运动员在最低点具有向上的加速度,所以是处于超重状态,支持力大于重力,故C 正确;
D.跳板由最低点向上恢复的过程中,支持力对运动员做功,机械能不守恒,故D 错误。
21.C
解析:C 【解析】
解:当AB 间的静摩擦力达到最大时拉力F 达到最大,根据牛顿第二定律得 对A 物体:μ•mg=ma 得a=μg
对整体:F=(2m+m )a 得:F=3ma=3μmg 故选C .
【点评】当两个物体刚要发生相对滑动时,它们之间的静摩擦力达到最大值.灵活的选取
研究对象根据牛顿第二定律列方程是关键.
22.B
解析:B 【解析】 【分析】 【详解】
由v t -图像可知,小物块沿斜面向上滑行的初速度
A 12m/s v =
由
2a a =AB BC
可得
A B B 00
2v v v
t t -= 解得
B 4m/s v =
在上滑过程对AB 段有
22
B A AB AB 2v v a s -=
对BC 段有
22C B BC BC 2v v a s -=
BC 1.6m s =
由以上各式解得
AB 6.4m s =
故B 正确,ACD 错误。
故选B 。
23.C
解析:C 【解析】 【详解】
A .设滑块受到的摩擦力为f ,弹簧的弹力为
F kx =
选取初速度的方向为正方向,则滑块的加速度为
f F f k
a x m m m
+=-
=-- 可知a 与x 的关系是不过坐标原点的直线,故A 错误; B .当弹簧的压缩量为x 时,弹簧的弹性势能为
2
12
p E kx =
所以滑块克服弹簧的弹力做功
21
2
F W kx =-
克服摩擦力做功
f W fx =-
对滑块由动能定理可得
0F f k k W W E E +=-
即有
201
2
k k E E fx kx =--
动能k E 为x 的二次函数,是一条曲线,故B 错误;
C .滑块克服弹簧做的功转化为弹簧的弹性势能,所以系统的机械能
0k E E fx =-
即系统的机械能与x 之间的关系为斜率为负的一次函数,故C 正确; D .因摩擦产生的内能为
Q fx =
因摩擦产生的热量与弹簧形变量成正比,是过坐标原点的直线,故D 错误; 故选C 。
24.C
解析:C 【解析】 【分析】 【详解】
AB. 在甲图中,对小球进行受力分析,受到重力和支持力,合力提供加速度,根据牛顿第二定律可知,运动的加速度为a =g sinθ,两个斜面倾角不等,所以加速度不相同; 设高度为h ,则斜面的长度为h /sin θ。
根据匀加速直线运动,位移−时间公式可知
21sin 2
h at θ= 解得
t =
甲图中两个斜面倾角不等,故小球在两个斜面上运动的时间不相同,故A 错误,B 错误; C. 在乙图中,对小球进行受力分析,受到重力和支持力,合力提供加速度,根据牛顿第二定律可知,运动的加速度为a =g cos θ 两个斜面倾角不等,所以加速度不相同; 设底边长为s,则斜面的长度为s /sin θ 根据匀加速直线运动,位移−时间公式可知:
21sin 2
s at θ= 解得
2sin cos s
t g θθ
=
当θ分别为30∘和60∘时,sinθcosθ相等,故时间相等,故C 正确,D 错误. 故选C 。
25.A
解析:A 【解析】 【分析】
分两个阶段求解时间,水平阶段和斜面阶段,根据动能定理求出B 点的速度,然后根据运动学规律求解AB 段上的运动时间;在斜面阶段需要根据几何知识求解斜面的倾斜角,然后根据牛顿第二定律求解在斜面上的运动加速度,从而求解在斜面上的运动时间. 【详解】
设小车的质量为m ,小车在AB 段所匀减速直线运动,加速度
210.20.22/f mg a g m s m m
=
===,在AB 段,根据动能定理可得2201122
AB B fx mv mv -=-,解得4/B v m s =,故1104
32t s s -==; 小车在BC 段,根据机械能守恒可得
2
12
B CD mv mgh =,解得0.8CD h m =,过圆形支架的圆心O 点作B
C 的垂线,根据几何知识可得12BC
BC CD
x R x h =,解得4BC x m =,
1
sin 5
CD BC h x θ=
=,故小车在BC 上运动的加速度为22sin 2/a g m s θ==,故小车在BC 段的运动时间为224
22
B v t s s a =
==,所以小车运动的总时间为125t t t s +==,A 正确.
【点睛】
本题的难点在于求解斜面上运动的加速度,本题再次一次提现了数物相结合的原则,在分析物理时涉及几何问题,一定要动手画画图像.。