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1、选择题
如图所示,在光滑水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体,B物体的质量是A物体质量的2倍,B物体受到水平向右的恒力FB=2N,A物体受到的水平力FA=(9-2t)N,(t的单位是s).从t=0开始计时,则下列说法中正确的是
A.A物体3s末时的加速度是初始时的1/3倍
B.B物体始终做匀加速直线运动
C.t=4.5s时,A物体的速度为零
D.t>4.5s后,A、B两物体的加速度方向相反
参考答案:D
本题解析:分析:在最开始时,A与B是一起向右运动的,所以A与B的速度是相同的;由于FA逐渐减小,A、B刚好分离的状态就是A与B的加速度相同,而后A的加速度就小于B的加速度,直至为0后又反向加速.所以A、B刚要分离时,有aA=aB,且A,B间的弹力为0,所以有FA=
,则t=4s.
解答:对于A、B整体据牛顿第二定律有:FA+FB=(mA+mB)a
设A、B间的作用为FN,则对B据牛顿第二定律可得:FN+FB=mBa
解得:FN=
N,
当t=4s时FN=0,A、B两物体开始分离,此后B做匀加速直线运动,而A做加速度逐渐减小的加速运动,当t=4.5s时A物体的加速度为零而速度不为零.t>4.5s后,A所受合外力反向,即A、B的加速度方向相反.当t<4s时,A、B的加速度均为a=
.可知A、B、C错误,D正确.
故选D.
点评:考查连接体问题,会选择研究对象并对其受力分析,明确两物体分离的力学特征是两者弹力为0.
本题难度:简单
2、选择题
如图所示,带有倾角为θ的斜面的质量为M的楔形物体B放在水平面上,质量为m的物块A放在其斜面上,A在水平推力F的作用下沿斜面以加速度a匀加速上升,此过程中B保持静止状态,则据此不能求出的物理量是
A.A、B之间的动摩擦因数
B.物体B与地面之间的动摩擦因数
C.物体B在此过程中所受地面的摩擦力
D.物体B在此过程中所受地面的支持力
参考答案:B
本题解析:分析:先对滑块受力分析,受重力、推力、支持力和摩擦力,根据牛顿第二定律列式求解;再对AB整体受力分析并根据牛顿第二定律列式求解.
解答:A、对滑块受力分析,受重力、推力、支持力和摩擦力;
滑块匀加速上滑,加速度为a,根据牛顿第二定律,有
平行斜面方向:Fcosθ-mgsinθ-μ(Fsinθ+mgcosθ)=ma
可以求解出动摩擦因素,故A错误;
B、C、D、对AB整体受力分析,受总重力、支持力、推力、向左的静摩擦力,根据牛顿第二定律,有
水平方向:F-f静=macosθ
竖直方向:N-(M+m)g=masinθ
解得f静=macosθ+F,故C错误;
解得N=(M+m)g+masinθ,故D错误;
由于滑动摩擦力未知,故无法求解斜面体与地面间的动摩擦因素,故B正确;
故选B.
点评:本题关键灵活地选择研究对象,受力分析后根据牛顿第二定律列式求解;对于整体,是加速度不同的连接体,较难.
本题难度:简单
3、选择题
如图所示,放在水平地面上的滑块A在水平推力F作用下匀速滑动.某时刻起,力F逐渐减小,但方向不变,则滑块在速度减为零之前,下列说法正确的是
A.速度逐渐减小
B.加速度逐渐减小
C.摩擦力逐渐减小
D.摩擦力不变
参考答案:AD
本题解析:分析:滑块原来做匀速直线运动,水平推力与滑动摩擦力平衡,当力F逐渐减小时,分析滑块所受的合外力方向与速度方向的关系,判断速度如何变化,根据牛顿第二定律分析加速度如何变化.根据摩擦力公式分析其变化.
解答:滑块原来做匀速直线运动,水平推力与滑动摩擦力平衡.滑动摩擦力大小为f=μN=μG,当力F逐渐减小时,滑块对水平地面的压力N大小仍等于重力G,保持不变,则滑块所受的合力方向变为水平向左,与速度方向相反,滑块做减速运动,速度逐渐减小.合力大小为F合=f-F,F减小,f不变,则F合增大.
故选AD
点评:本题考查分析物体受力情况和运动情况的能力,当物体所受的合力与速度同向时,物体做加速运动,反之做减速运动.
本题难度:简单
4、选择题
如图所示,在超市内倾角为θ的电梯斜面上有一车西瓜随电梯匀速向上运动,在箱子的中央有一只质量为m的西瓜,则在该西瓜随箱一起匀速前进的过程中,周围其它西瓜对它的作用力的方向为
A.沿斜面向上
B.沿斜面向下
C.竖直向上
D.垂直斜面向上
参考答案:C
本题解析:分析:这看似是受力分析,我们不可能把它收到的周围的每个西瓜的作用力都分析出来,这个思路是错误的.实际本题是牛顿第二定律的应用.
解答:
由西瓜的运动状态--匀速运动,可知受合外力为零,受到的力由两部分组成,一是重力,二是周围西瓜对它的作用力.由二力平衡可以知道周围西瓜对它的作用力应与重力等大反向,即方向竖直向上,故C正确.
故选C.
点评:在分析问题时,不要被表面现象迷惑,从而被引入误区.或者说在一个思路不通时,及时调整思路来解题.
本题难度:简单
5、选择题
某质量为60kg的人站在随电梯运动的台秤上观看自身体重随电梯运动的变化情况,若电梯运动的v-t图象如图所示.(取电梯向上运动的方向为正,g取10m/s2)下列表述正确的是
A.0~2s内,台秤示数为660N,电梯加速上升,人处于失重状态
B.0~2s内,台秤示数为540N,电梯加速上升,人处于超重状态
C.5s~6s内,台秤示数为720N,电梯减速上升,人处于超重状态
D.5s~6s内,台秤示数为480N,电梯减速上升,人处于失重状态
参考答案:D
本题解析:分析:当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度;当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度;如果没有压力了,那么就是处于完全失重状态,此时向下加速度的大小为重力加速度g.
解答:A、0~2s内,加速度大小是1m/s2,根据牛顿第二定律得台秤示数为660N,
电梯加速上升,加速度方向向上,所以人处于超重状态,故A错误,B错误
C、5s~6s内,加速度大小是2m/s2,加速度方向向下,根据牛顿第二定律得台秤示数为480N,人处于失重状态.故C错误,D正确
故选D.
点评:超重或失重的本质是物体具有向上或者向下的加速度,并不是物体重力增大或者减小.在分析运动情况时注意加速度方向确定了,但是运动方向不确定,可能有两种情况.
本题难度:困难