答案:BC
9、如图所示,自由下落的小球,从接触竖直放置的弹簧开始到弹簧的压缩量达到最大值的过程中,小球的速度及所受的合力的变化情况是
A 、合力变小,速度变小
B 、合力变小,速度变大
C 、合力先变小,后变大;速度先变大,后变小
D 、合力先变大,后变小;速度先变小,后变大
解析:小球刚与弹簧接触尚未形变时,有速度,合力就等于重力mg 。随着弹簧的压缩,弹力逐渐增大,合力(mg -kx )逐渐减小,但合力方向、加速度方向均向下,与速度方向相同,所以速度仍在增大。在弹力增大到等于重力时,合力(mg -kx )等于零,此时加速度为零,速度达最大。小球由于惯性继续向下运动,弹簧形变量x 逐渐增大,弹力大小超过重力,合力向上,且合力大小逐渐增大,加速度
逐渐增大,但方向竖直向上,与速度方向相反,故小球做变减速运动,速度逐渐减小,至某一时刻小球速度为零,但仍有向上的加速度,所以小球要改变方向返回。因此选项C 正确。
答案:C
10、如图所示,斜面体M 始终处于静止状态,当物体m 沿斜面下滑时,下
列说法中正确的是
A 、匀速下滑时,M 对地面的压力等于(M+m )g
B 、加速下滑时,M 对地面的压力小于(M+m )g
C 、减速下滑时,M 对地面的压力大于(M+m )g
D 、M 对地面的压力始终等于(M+m )g
解析:将m 和M 组成系统,当m 匀速下滑时,系统竖直方向没有加速度,所以处于平衡状态,对地面的压力等于系统的重力。
当m 加速下滑时,整个系统在竖直方向上有向下的加速度,处于失重状态。对地面的压力小于系统重力。当m 减速下滑时,系统在竖直方向上具有向上的加速度,处于超重状态,对地面的压力大于系统的重力。
答案:ABC
8、在一个固定的光滑斜面上,质量不同的物体分别从斜面上下滑,下列说法中正确的是
A 、质量越大,初速度越大,下滑加速度越大
B 、质量越小,初速度越大,下滑加速度越大
C 、质量越大,初速度越大,下滑加速度越大
D 、无论质量如何,初速度如何,下滑的加速度都相同
解析:设斜面倾角为θ,对质量为m 的物体,mgsin θ=ma ,a =gsin θ。由此可知,物体的加速度与物体的初速度和质量无关,故正确答案为D 。
答案:D
二、填空题(共3小题,每小题6分,共18分)
11、如图所示,一物体从底边相等(均为l )的各种长度不等的光滑斜面顶端由静止滑下,则当斜面倾角θ=_____时,物体滑到斜面底部所用时间最短,最短时间t min =________。
解析:当斜面倾角为θ时,物体下滑加速度a =gsin θ,斜面长度θ
cos l s =,运动时间设为t ,则221at s =。θ
θθ2sin 4cos sin 22g l g l a s t ===,故当sin2θ=1,即θ=450,2min g l t =。
答案:450,2g
l 12、在水平地面上有质量为4kg 的物体,物体在水平拉力F 作用下由静止开
始运动,10s 后拉力减为F/3,该物体的速度图象如图所示,则水平拉力
F=_____N ,物体与地面的动摩擦因数μ=_____。
解析:由v -t 图象可知,在0~10s 内,21/1s m t v a =∆∆=
。根据牛顿第二定律:F-μmg=ma 1。在10~30s 内,22/5.0s m t v a -=∆∆=
。 根据牛顿第二定律,
23ma mg F =-μ,解得,F =9N ,μ=0.125。 答案:9,0.125
13、当斜面倾角为300时,一物体恰能沿斜面匀速下滑,当斜面倾角为600时,该物体的下滑加速度为________。
解析:设物体与斜面的动摩擦因数为μ,当倾角为300时,mgsin300=μmgcos300,当倾角为600时,mgsin600-μmgcos600=ma ,解得,a =g 3
3。 答案:g 3
3 三、论述计算题(共2小题,每小题16分,共32分)
14、如图所示,小木块A 位于长木板B 的最左端,B 放在光滑水平面上,用水平恒力F =10N 拉动A 向右运动,已知A 、B 间的动摩擦因数μ=0.10,B 的长度为
L =1.0m,m A =5.0kg,m B =10kg.求A 拉到长木板B 的最右端时,木块A 和木板B 对
水平面的位移各为多少?
解析:当小木块A 在水平恒力F 作用下相对长木板B 向右运动时,A 受到向左的摩擦力作用而相对地向右加速运动,这个摩擦力的反作用力作用在B 上,对于B 是动力。假设在题设过程中,木板相对于水平地面的位移是x ,则木板相对地的位移为x +L 。
以A 为研究对象,A 受重力m A g 、支持力N A 、向左的摩擦力f 及向右的外力F 四个力的作用,如图所示,由牛顿第二定律可得:F -μm A g =m A a A ,则a A =1m/s 2。根据运动公式,有22
1t a L x A =+。以B 为研究对象,B 受重力m B g 、支持力N B 、A 对B 的压力N A ’及水平向右的摩擦力f ’由牛顿第二定律得:μm A g=m B a B ,