考前保温训练1

  • 格式:docx
  • 大小:328.77 KB
  • 文档页数:10

考前保温训练(一) 相互作用和牛顿运动定律 (限时30分钟) 1.(多选)下列关于摩擦力的说法,正确的是( ) A.作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速,不可能使物体加速 B.作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速,不可能使物体减速 C.作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速,也可能使物体加速 D.作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速,也可能使物体减速 答案:CD 解析:摩擦力总是阻碍物体的相对运动(或相对运动趋势),而物体间的相对运动与物体的实际运动无关.当摩擦力的方向与物体的运动方向一致时,摩擦力是动力,方向相反时为阻力,故C、D项正确. 2.如图所示,小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球.当小车和小球相对静止,一起在水平面上运动时,下列说法正确的是( )

A.细绳一定对小球有拉力的作用 B.轻弹簧一定对小球有弹力的作用 C.细绳不一定对小球有拉力的作用,但是轻弹簧对小球一定有

弹力 D.细绳不一定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不一定有弹力 答案:D 解析:若小球与小车一起匀速运动,则细绳对小球无拉力;若小球与小车有向右的加速度a=gtan α,则轻弹簧对小球无弹力,D正确.

3.如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力( ) A.方向向左,大小不变 B.方向向左,逐渐减小 C.方向向右,大小不变 D.方向向右,逐渐减小 答案:A 解析:B向右做匀减速直线运动,加速度大小不变、方向向左,故所受摩擦力的方向向左,大小不变,即A正确,B、C、D均错误. 4.如图所示,与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m=1.0 kg的物体.细绳的一端与物体相连,另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连.物体静止在斜面上,弹簧秤的示数为4.9 N.关于物体受力的判断(取g=9.8 m/s2),下列说法正确的是( )

A.斜面对物体的摩擦力大小为零 B.斜面对物体的摩擦力大小为4.9 N,方向沿斜面向上 C.斜面对物体的支持力大小为4.93 N,方向竖直向上 D.斜面对物体的支持力大小为4.9 N,方向垂直斜面向上 答案:A 解析:物体重力在斜面方向上的分力:Gx=mgsin 30°=4.9 N,由此可推断f=0,即A正确,B错误.物体重力在垂直斜面方向上的分力:Gy= mgcos 30°=4.93 N,方向垂直斜面向下,即支持力大小为4.93 N,方向垂直斜面向上,故C、D均错误. 5.如图所示,石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g.若接触面间的摩擦力忽略不计,则石块侧面所受弹力的大小为( )

A.mg2sin α B.mg2cos α C.12mgtan α D.12mgcot α 答案:A 解析:石块受力如图所示,由对称性可知两侧面所受弹力大小相等,设为FN,由三力平衡可知四边形OABC为菱形,故△ODC为直

角三角形,且∠OCD=α,则由12mg=FNsin α可得FN=mg2sin α,故A正确.

6.(多选)用一轻绳将小球P系于光滑墙壁上的O点,在墙壁和球P之间夹有一矩形物块Q,如图所示.P、Q均处于静止状态,则下列相关说法正确的是( )

A.P受4个力 B.Q受3个力 C.若绳子变长,绳子的拉力将变小 D.若绳子变短,Q受到的静摩擦力将增大 答案:AC 解析:先研究Q,水平方向上Q受墙壁和小球P的弹力而平衡,竖直方向上Q受重力和P对它的竖直向上的摩擦力而平衡,故Q受到的静摩擦力始终等于其重力,选项B、D错误;再研究P,P受重力、绳子拉力、Q对它的支持力和竖直向下的摩擦力作用,选项A正确;以P、O整体为研究对象,设绳子与墙壁之间的夹角为θ,若

绳子变长,θ将变小,根据平衡条件在竖直方向上有:Fcos θ=G总,则绳子的拉力将变小,选项C正确. 7.如图所示,轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连,下端与另一质量为M的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态.现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为a1、a2.重力加速度大小为g.则有( )

A.a1=0,a2=g B.a1=g,a2=g C.a1=0,a2=m+MMg D.a1=g,a2=m+MMg 答案:C 解析:木板抽出前,由平衡条件可知弹簧被压缩产生的弹力大小为mg.木板抽出后瞬间,弹簧弹力保持不变,仍为mg.由平衡条件和

牛顿第二定律可得a1=0,a2=m+MMg.答案为C. 8.(多选)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v=1 m/s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μ=0.1,A、B间的距离为2 m,取g=10 m/s2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v=1 m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处取行李,则( )

甲 乙 A.乘客与行李同时到达B处 B.乘客提前0.5 s到达B处 C.行李提前0.5 s到达B处 D.若传送带速度足够大,行李最快也要2 s才能到达B处 答案:BD 解析:行李放在传送带上,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线

运动.加速度为a=μg=1 m/s2,历时t1=va=1 s与传送带达到共同

速度,位移x1=v2t1=0.5 m,此后行李匀速运动历时t2=2 m-x1v=1.5 s到达B处,共用时间2.5 s;乘客到达B处历时t2=2 mv=2 s,故B正确,A、C错误.若传送带速度足够大,行李一直加速运动,最短运动时间tmin=2×21 s=2 s,D正确. 9.如图所示,质量分别为m1、m2的物块A、B用一轻质绳相连置于粗糙水平面上,用一水平力F(F=kt,k为大于0的常数)向右拉A,已知A、B与水平面间的动摩擦因数相等且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,绳的承受力足够大,则下列关于绳中弹力大小FN随时间t的变化关系的图象中正确的是( )

答案:A 解析:当μm1g≥F=kt时,绳中无弹力,C错;当μ(m1+m2)g≥kt>μm1g时,由力的平衡知FN+μm1g=kt,即FN与时间成线

性关系,当F>μ(m1+m2)g时,A、B一起向右加速,a=F-μm1+m2gm1+m2,而FN-μm2g=m2a,联立得FN=m2m1+m2kt,即FN随时间变化的图线是一条过原点的直线,A对,B、D错. 10.中央电视台推出了一个游戏节目——推矿泉水瓶.选手们从起点开始用力推瓶一段时间后,放手让瓶向前滑动,若瓶最后停在桌上有效区域内,视为成功;若瓶最后不能停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下,均视为失败.其简化模型如图所示,AC是长度为L1

=5 m的水平桌面,选手们可将瓶子放在A点,从A点开始用一恒

定不变的水平推力推瓶,BC为有效区域.已知BC长度为L2=1 m,瓶子质量为m=0.5 kg,瓶子与桌面间的动摩擦因数μ=0.4.某选手作用在瓶子上的水平推力F=20 N,瓶子沿AC做直线运动,假设瓶子可视为质点,那么该选手要想游戏获得成功,试问:(取g=10 m/s2)

(1)推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少? (2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少?

答案:(1)16 s (2)0.4 m 解析:(1)要想游戏获得成功,瓶滑到C点速度正好为零时,推力作用时间最长,设最长作用时间为t1,有推力作用时瓶做匀加速运动,设加速度为a1,t1时刻瓶的速度为v,推力停止作用后瓶做匀减速运动,设此时加速度大小为a2,由牛顿第二定律得: F-μmg=ma1 μmg=ma2

加速运动过程中的位移x1=v22a1

减速运动过程中的位移x2=v22a2 位移关系满足:x1+x2=L1 又:v=a1t1

由以上各式解得:t1=16 s. (2)要想游戏获得成功,瓶滑到B点速度正好为零时,推力作用距离最小,设最小距离为d,则: v′22a1+v′22a2

=L1-L2

v′2=2a1d

联立解得:d=0.4 m. 11.如图所示,一儿童玩具船静止在水平地面上,一个儿童用与水平面成53°角的恒力拉着船沿水平面运动,已知拉力F=4.0 N,玩具船的质量m=0.5 kg,经过时间t=2.0 s,船移动的距离x=4.2 m,这时儿童松开手,船又滑行了一段距离后停下(取g=10 m/s2,sin 53°

=0.8,cos 53°=0.6). (1)求船与水平地面间的动摩擦因数以及松开手后船还能运动的距离. (2)若拉力与水平面成53°角不变,为使船能始终在地面上运动,求拉力F的取值范围.若拉力与水平面之间夹角不定,使船能在地面上运动的最小拉力是多少? 答案:(1)1.176 m (2)见解析 解析:(1)由牛顿第二定律得 Fcos 53°-μ(mg-Fsin 53°)=ma

根据运动学公式知x=12at2 解得μ=0.75 松手时船滑行的速度vm=2xt=4.2 m/s 松手后船滑行的加速度大小a1=μg=7.5 m/s2 滑行距离s=v2m2a1=1.176 m. (2)为使船始终在地面上滑行,最小的拉力应使它在地面上匀速运动,由牛顿第二定律得 F1cos 53°-μ(mg-F1sin 53°)=0,解得F1=3.125 N 拉力取最大值时,它的竖直分量等于重力 F2sin 53°=mg,F2=6.25 N 所以拉力的取值范围是3.125 N≤F≤6.25 N