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1、选择题 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,符合实际的是( )
A.同时改变小车的质量及受到的拉力,就得出加速度、力、质量三者间的关系
B.保持小车的质量不变,只改变小车拉力,就得出加速度、力、质量三者间的关系
C.保持小车的受力不变,只改变小车质量,就得出加速度、力、质量三者间的关系
D.先保持小车质量不变,研究加速度与力的关系;再保持力不变,研究加速度与质量的关系
参考答案:在“探究加速度与力、质量”的实验操作中,采用了“控制变量法”,即先保持一个变量不变,看另外两个变量之间的关系,具体操作是:先不改变小车质量,研究加速度与力的关系;再不改变小车受力,研究加速度与质量的关系,最后归纳出加速度、力、质量三者间的关系,故ABC错误,D正确.
故选D.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 质量都为m的A、B两物体之间系着一条不计质量的轻弹簧,放在光滑水平面上,A物体紧靠墙壁,如图,今用水平力F将B物体向左推平衡后突然将力F撤去的瞬间下面对的是:

A、A的加速度为F/2m;
B、A的加速度为零;
C、B的加速度为F/2m;
D、B的加速度为零;
参考答案:B
本题解析:弹簧上的弹力不能突变,所以当突然撤去力F,A的受力情况没变,所以加速度为零,B所受合外力与力F等大反向,所以加速度大小为F/m,故只有B正确
故选B
本题难度:简单
3、计算题 (16分)物体A的质量
,静止在光滑水平面上的木板B的质量为
、长
,某时刻A以
的初速度滑上木板B的上表面,为使A不致于从B上滑落,在A滑上B的同时,给B施加一个水平向右的拉力F,若A与B之间的动摩擦因数
,试求拉力F应满足的条件。(忽略物体A的大小)
参考答案:
本题解析:物体A滑上木板B以后,作匀减速运动,加速度
?①
木板B作匀加速运动,设加速度为
,由牛顿第二定律,有:
?②
A不从B的右端滑落的临界条件是A到达B的右端时,A、B具有共同的速度
,
由位置关系,有
?③?
运动时间相等,有
?④
由①③④式,可得
⑤
由②⑤式,得
?⑥?
代入数值,得
若F<1N,则A滑到B的右端时,速度仍大于B的速度,于是将从B上滑落,所以F必须大于等于1N。
当F较大时,在A到达B的右端之前,就与B具有相同的速度,之后,A必须相对B静止,才能不会从B的左端滑落。
当A相对B静止时,由牛顿第二定律
对A、B的整体,设加速度为
,有
?对A有
联立解得
?
若F大于3N,A就会相对B向左滑下。
使A不致于从B上滑落,力F应满足的条件是:
点评:难题。在分析动力学问题时,一定要注意:(1)过程分析,(2)运动状态分析,(3)受力分析.物体的运动可能经过几个过程,而在这几个过程,运动状态一般不同.因此要分析不同过程的运动状态和受力情况,从而利用不同的公式求解.
本题难度:一般
4、实验题 质量分别为10 kg和20 kg的物体A和B,叠放在水平面上,如图3-4-8所示,AB间的最大静摩擦力为10 N,B与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,以力F作用于B使AB一同加速运动,则力F满足__________.(g取10 m/s2)

图3-4-8
参考答案:150 N<F≤180 N
本题解析:首先,要将AB拉动,拉力要大于B与地面间的摩擦力,易得F>150 N;当AB整体一起运动的加速度过大时会发生相对滑动,根据最大静摩擦力得整体运动的最大加速度为1 m/s2,对整体列牛顿第二定律方程可解得F≤180 N.
本题难度:简单
5、简答题 如图所示,可视为质点的三物块A、B、C放在倾角为θ=30°、长为L=2m的固定斜面上,三物块与斜面间的动摩擦因数均为μ=
,A与B紧靠在一起,C紧靠在固定挡板上,其中A为不带电的绝缘体,B、C所带电荷量分别为qB=+4.0×10-5C、qC=+2.0×10-5C且保持不变,A、B的质量分别为mA=0.80kg、mB=0.64kg.开始时三个物块均能保持静止状态,且此时A、B两物体与斜面间恰无摩擦力作用.如果选定两点电荷在相距无穷远处的电势能为零,则相距为r时,两点电荷具有的电势能可表示为EP=k.为使A在斜面上始终做加速度为a=1.5m/s2的匀加速直线运动,现给A施加一平行于斜面向上的力F,已知经过时间t0后,力F的大小不再发生变化.当A运动到斜面顶端时,撤去外力F.(静电力常量k=9.0×109N?m2/C2,g=10m/s2)求:
(1)未施加力F时物块B、C间的距离;
(2)t0时间内A上滑的距离;
(3)t0时间内库仑力做的功;
(4)在A由静止开始到运动至斜面顶端的过程中,力F对A做的总功.
参考答案:(1)未施加力F时,A、B、C处于静止状态时,设B、C间距离为L1,则 C对B的库仑斥力:
F0=kqCqBL21
以A、B为研究对象,根据力的平衡:F0=(mA+mB)gsin30°
联立解得:L1=1.0m
(2)给A施加力F后,A、B沿斜面向上做匀加速直线运动,C对B的库仑斥力逐渐减小,A、B之间的弹力也逐渐减小.经过时间t0,B、C间距离设为L2,A、B两者间弹力减小到零,此后两者分离,力F变为恒力.则t0时刻C对B的库仑斥力为:F1=kqCqBL22…①
以B为研究对象,由牛顿第二定律有:
F1-mBgsin30°-μmBgcos30°=mBa…②
联立①②解得:L2=1.2m
则t0时间内A上滑的距离:△L=L2-L1=0.2m
(3)设t0时间内库仑力做的功为W0,由功能关系有:
W0=kqCqBL1-kqCqBL2代入数据解得:W0=1.2J…③
(4)设在t0时间内,末速度为v1,力F对A物块做的功为W1,由动能定理有:
?W1+W0+WG+Wf=12(mA+mB)v21…④
而 WG=-(mA+mB)g?△Lsin30°…⑤
Wf=-μ(mA+mB)g?△Lcos30°…⑥
又A做匀加速运动,则有:v21=2a△L…⑦
由③~⑦式解得:E1=1.05J
经过时间t0后,A、B分离,力F变为恒力,对A由牛顿第二定律有:
? F-mAgsin30°-μmAgcos30°=mAa…⑧
力F对A物块做的功:W2=F(L-L2)…⑨
由⑧⑨式代入数据得:W2=5J
则力F对A物块做的功:W=W1+W2=6.05J
答:
(1)未施加力F时物块B、C间的距离为1m:
(2)t0时间内A上滑的距离是0.2m;
(3)t0时间内库仑力做的功是1.2J;
(4)力F对A物块做的总功为6.05J.
本题解析:
本题难度:一般