质量是2kg的物体
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高中物理牛顿运动定律的应用计算题专题训练含答案姓名:__________ 班级:__________考号:__________一、计算题(共20题)1、处于光滑水平面上的质量为2千克的物体,开始静止,先给它一个向东的6牛顿的力F1,作用2秒后,撤去F1,同时给它一个向南的8牛顿的力,又作用2秒后撤去,求此物体在这4秒内的位移是多少?2、一个质量为m的人站在电梯中,电梯加速上升,加速度大小为g.g为重力加速度,求人对电梯的压力的大小.3、一物块从倾角为θ、长为s的斜面的项端由静止开始下滑,物块与斜面的滑动摩擦系数为μ,求物块滑到斜面底端所需的时间.4、放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,力F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示.取重力加速度g=10 m/s2.试利用两图线求出物块的质量及物块与地面间的动摩擦因数.5、如图所示,质量为m=1l kg的物块放在水平地面上,在与水平方向成θ=37°角斜向上、大小为50N的拉力F作用下,以大小为v0=l0m/s的速度向右做匀速直线运动,(取当地的重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求(1)物块与水平面间的动摩擦因数;(2)若撤去拉力F,物块经过3秒在水平地面上滑行的距离是多少?6、质量为2kg的物体,静止于水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2。
现对物体施加一个大小为6N的水平力,此力作用一段时间后立即改变,改变后的力与原来比较,大小不变、方向相反。
再经过一段时间,物体的速度变为零。
如果这一过程物体的总位移为15m。
求:(1)力改变前后物体加速度的大小a1、a2分别为多少?(2)在这一过程物体的最大速度;(3)全过程的总时间。
(g=10m/s2)7、直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角=45°.直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a=1.5m/s2时,悬索与竖直方向的夹角=14°.如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,试求水箱中水的质量M。
高二物理期末试卷带答案考试范围:xxx ;考试时间:xxx 分钟;出题人:xxx 姓名:___________班级:___________考号:___________1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.一个质量为2kg 的物体,以4m/s 的速度在光滑水平面上向右滑行,从某个时刻起,在物体上作用一个向左的水平力,经过一段时间,物体的速度方向变为向左,大小仍然是4m/s ,在这段时间内水平力对物体做的功为A .32JB .8JC .16JD .02.如图所示为两个不同闭合电路中两个不同电源U -I 图线,则下列说法中正确的是( )①电动势E 1=E 2,短路电流I 1>I 2 ②电动势E 1=E 2,内阻r 1>r 2 ③电动势E 1>E 2,内阻r 1<r 2④当两电源的工作电流变化相同时,电源2的路端电压变化较大 A .①② B .③④ C .②③ D .①④3.如图所示,R 1和R 2都是“100 4W”的电阻,R 3是“100 1W”的电阻,A 、B 两端允许输入最大电功率是( )A 、1.5WB 、3WC 、9/8WD 、9W 4.下列关于电场强度的说法中,正确的是( ) A .公式E=F/q 只适用于真空中点电荷产生的电场B .由公式E=F/q 可知,电场中某点的电场强度E 与试探电荷在电场中该点所受的电场力成正比C.在公式中, 是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的场强大小;而是点电荷Q1产生的电场在点电荷Q2处的场强大小D.由公式可知,在离点电荷非常近的地方(r →0),电场强度E可达无穷大5.在单缝衍射实验中,中央亮条纹的最宽最亮.假设现在只让一个光子通过单缝,下列说法正确的是A.该光子一定落在中央亮条纹处B.该光子一定落在亮条纹处C.该光子可能落在暗条纹处D.该光子不确定落在哪里,所以不具备波动性6.在演示光电效应的实验中,原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连,用弧光灯照射锌板时,验电器的指针张开了一个角度,如图所示,这时 ( )A.锌板带正电,指针带负电B.锌板带正电,指针带正电C.锌板带负电,指针带负电D.锌板带负电,指针带正电7.在如图所示的电路中,闭合电键S,将滑动变阻器滑片P向a端移动一段距离,下列结论正确的是()A.灯泡L变亮 B.电流表读数变大 C.电容器C上的电荷量增多 D.电压表读数变小8.沿x轴正方向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,M为介质中的一个质点,该波的传播速度为40m/s,则t=s时:A.质点M对平衡位置的位移一定为负值B .质点M 的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C .质点M 的加速度方向与速度方向一定相同D .质点M 的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反9.如图所示,曲面AO 是一段半径为2m 的光滑圆弧面,圆弧与水平面相切于O 点,AO 弧长10cm .现将一小球先后从曲面的顶端A 和AO 弧的中点B 由静止释放,到达底端O 的速度分别为v 1和v 2,所经历的时间分别是t 1和t 2,那么( )A .v 1>v 2,t 1>t 2B .v 1=v 2, t 1>t 2C .v 1>v 2,t 1=t 2D .v 1=v 2, t 1=t 210.如图,半圆形玻璃砖置于光屏PQ 的左下方.一束白光沿半径方向从A 点射入玻璃砖,在O 点发生反射和折射,折射光在光屏上呈现七色光带.若入射点由A 向B 缓慢移动,并保持白光沿半径方向入射到O 点,观察到各色光在光屏上陆续消失,则该过程中( )A .光屏上红光最后消失,反射光的强度逐渐减弱B .光屏上红光最先消失,反射光的强度逐渐增强C .光屏上紫光最后消失,反射光的强度逐渐减弱D .光屏上紫光最先消失,反射光的强度逐渐增强二、多选题11.如图是观察水面波衍射的实验装置,AB 和CD 是两块挡板,BC 是一个孔,O 是波源,图中已画出波源所在区域波的传播情况,每两条相邻波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长,则波经过孔之后的传播情况下列描述中正确的是( )A .此时能明显观察到波的衍射现象B .挡板前后波纹间距相等C .如果将孔BC 扩大,有可能观察不到明显的衍射现象D .如果孔的大小不变,使波源频率增大,能更明显观察到衍射现象12.如图甲所示,有一绝缘圆环,圆环上均匀分布着正电荷,圆环平面与竖直平面重合。
练习题1、质量为2kg 的某物体在平面直角坐标系中运动,已知其x 轴上的坐标为x=3+5cos2t,y 轴上的坐标为y=—4+5sin2t ,t 为时间物理量,问:⑴物体的速度是多少?()'10sin(2)x dx V x t t dt===- ()'10cos(2)y dy V y t t dt===10V ==⑵物体所受的合外力是多少?222(3)(4)5x y -+-=运动轨迹是圆,半径为5,所以是做匀速圆周运动 22*100405mv F N r === ⑶该物体做什么样的运动?匀速圆周运动⑷能否找出该物体运动的特征物理量吗?圆心(3,4),半径52、一质点在某水平力F 的作用下做直线运动,该力做功W 与位移x 的关系为W=3x-2x 2,试问当位移x 为多少时F 变为零. 34dW F x dx==- ,所以当x=3/4时,F=0 3、已知在距离点电荷Q 为r 处A点的场强大小为E=错误!,请验证A点处的电势公式为:U = 错误!.规定无穷远处电势为零,A 处的电势即为把单位正电荷缓慢的从无穷远处移到A 点所做的功我们认为在r 变化dr 时,库仑力F 是不变的, 则2kQq dW F dr dr r=-•=-• 所以20W r kQq dW dr r ∞=-⎰⎰ 即 21r q kQq dr rϕ∞=⎰ 所以1|r kQ kQ r rϕ∞=-=4、某复合材料制成的一细杆OP 长为L ,其质量分布不均匀。
在杆上距离O 端点为x 处取点A,令M 为细杆上OA 段的质量。
已知M 为x 的函数,函数关系为M=kx 2,现定义线密度ρ=错误!,问当x=错误!处B 点的线密度为何? 2dM kx dxρ== ,2L x kL ρ∴==5、某弹簧振子的总能量为2×10-5J ,当振动物体离开平衡位置错误!振幅处,其势能E P = ,动能E k = 。
首先推导弹簧的弹性势能公式,设弹簧劲度系数为k,伸长量为x 时的势能为E(x )弹簧所具有的弹性势能即为将弹簧从原长拉长x 时所做的功dW F dx kx dx =•=• 00W xdW kx dx ∴=•⎰⎰ 2()2kx E x ∴= 所以在距平衡位置错误!振幅处的弹性势能为总能量的14,即655*10, 1.5*10p k E J E J --== 6、取无穷远处电势为零。
1、(7分)一个静止在水平面上的物体,质量为2kg,受水平拉力F=6N的作用从静止开始运动,已知物体与平面间的动摩擦因数为0.1,g取10 m/s2,则:(1)试画出木块的受力分析图;(2)物体2s末的速度大小是多少?(3)物体在2s内的位移大小是多少?2、(8分)甲车以加速度3m/s2由静止开始做匀加速直线运动,乙车落后2s在同一地点由静止开始,以加速度4m/s2做匀加速直线运动,两车的运动方向相同,则:(1)在乙车追上甲车之前,两车距离的最大值是多少?(2)乙车出发后经多长时间可追上甲车?此时它们离开出发点多远?3、(9分)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。
g取10 m/s2,则:(1)物体与水平面间的动摩擦因数是多少?(2)水平推力F的大小为多少?(3)0~10s内物体运动位移的大小是多少?4、(8分)一辆汽车由静止开始,前10s内以3m/s2的加速度做匀加速直线运动。
求:(1)汽车在10s末的速度大小v;(2)汽车在前10s内的位移大小x5、(10分)如图所示,一质量m = 2.0kg的物块,在拉力F=12.0N的作用下,从静止开始沿水平面做匀加速直线运动,在2.0s内物块运动的距离为8.0米。
已知拉力F与水平方向的夹角θ = 37º,sin37º = 0.6,cos37º = 0.8。
求:(1)物块运动的加速度大小;(2)物块与水平面间的动摩擦因数。
6、(10分)如图1所示,一物体受到水平推力F的作用,在水平地面上做直线运动。
推力F和速度v随时间t变化的规律如图2所示。
求:(1)物体在前6s内的平均速度大小v;(2)物体的质量m。
7、(8分)如图所示,光滑斜面AB与光滑水平面BC平滑连接。
斜面AB长度L=3.0m,倾角θ=37°。
一小物块在A点由静止释放,先后沿斜面AB和水平面BC运动,接着从C 点水平抛出,最后落在水平地面上。
1、工人用手将5kg 物体由静止向上提起2m, 这时物体的速度为2m/s, 则下列说法正确的是( )(取g=10m/s 2)A.手对物体做功100JB.合外力做功10JC.合外力做功110JD.物体克服重力做功10J2.如图所示,电梯质量为M ,地板上放置一质量为m 的物体,钢索拉电梯由静止开始向上加速运动,当上升高度为H 处,速度达到v ,则这一过程中( )A .地板对物体的支持力做的功等于21mv 2 B .地板对物体的支持力做的功等mgH C .钢索的拉力做的功等于21Mv 2+MgH D .合力对电梯M 做的功等于21Mv 23、质量为2kg 的物体A 静止在粗糙水平面上,t=0时一水平向右的的恒力F 作用 在A 上,t=2s 时撤去F ,A 的速度图像如图所示,则下列说法正确的是( ) A .F 做功48J B .F 做功36JC .在0~8秒内物体A 克服摩擦力做功48JD .在0~8秒内物体A 克服摩擦力做功36J 4. 质量为m 的小球用长度为L 的轻绳系住,在竖直平面内做圆周运动,运动过程中小球受空气阻力作用.已 知小球经过最低点时轻绳受的拉力为7mg ,经过半周小球恰好能通过最高点,则此过程中小球克服空气阻力做的功为( )A .mgL/4B .mgL/3C .mgL/2D .mgL5.如图所示,A 、B 是两个摩擦传动轮,两轮半径大小关系为R A =2R B ,则两轮边缘上的A .角速度之比ωA ∶ωB =2∶1 B .周期之比T A ∶T B =1∶2C .转速之比n A ∶n B =1∶2D .向心加速度之比a A ∶a B =2∶16.质量为m 的小球从高H 处由静止开始自由下落,以地面作为零势能面.当小球的动能和重力势能相等时,重力的瞬时功率为A .2mg gHB .mg gH C.12mg gH D.13mg gH7.如图所示,质量相同的两物体处于同一高度,A 沿固定在地面上的光滑斜面下滑,B 自由下落,最后到达同一水平面,则( )A. 重力对两物体做功不相同B. 重力的平均功率相同C. 到达地面时两物体速度相同D. 到达底端时重力的瞬时功率P A < P B8、质量10t 的汽车,额定功率是60kw ,在水平路面上行驶的最大速度为15m/s ,设它所受运动阻力保持不变,则汽车受到的运动阻力是_________________N;在额定功率下,当汽车速度为10m/s 时的加速度_______________ m/s 2。
物理做功练习题题目一:力的作用下的功一个质量为2kg的物体受到一个力5N,物体在力的方向上移动了8m。
求力对物体所做的功。
解析:根据物理学的公式,功可以表示为力与物体位移的乘积:功 = 力 ×位移。
给定的条件是力为5N,位移为8m。
将值代入公式,可以计算出力对物体所做的功:功 = 5N × 8m = 40J。
题目二:斜面上的力的功一个质量为5kg的物体沿着一个夹角为30度的斜面向上移动了10m,斜面的摩擦力为2N。
求重力和斜面摩擦力对物体所做的功。
解析:重力对物体做的功可以表示为重力与物体竖直位移的乘积,而斜面摩擦力对物体的功可以表示为斜面摩擦力与物体水平位移的乘积。
给定的条件是物体质量为5kg,夹角为30度,竖直位移为10m,斜面摩擦力为2N。
首先计算重力对物体的功:重力 = 质量 ×重力加速度 = 5kg × 9.8m/s² = 49N重力所做的功 = 49N × 10m = 490J接下来计算斜面摩擦力对物体的功:斜面摩擦力所做的功 = 摩擦力 ×斜面水平位移 = 2N × 10m = 20J 综上所述,重力对物体所做的功为490J,斜面摩擦力对物体所做的功为20J。
题目三:弹簧的弹性势能一个弹簧常数为200N/m,加在其上的力为10N。
当弹簧被压缩0.1m后,求弹簧的弹性势能。
解析:弹性势能可以用弹簧常数与弹簧压缩量平方的乘积来计算。
给定的条件是弹簧常数为200N/m,弹簧压缩0.1m,力为10N。
首先计算弹簧的弹性势能:弹性势能 = 弹簧常数 ×压缩量² = 200N/m × (0.1m)² = 2J所以,弹簧的弹性势能为2J。
题目四:光做功光照射在一个质量为0.5kg的物体上,光的功率为10W,光照射的时间为2s。
求光对物体所做的功。
解析:光对物体所做的功可以表示为光的功率与光照射的时间的乘积。
大学物理练习题一、力学部分1. 一物体从静止开始沿水平面加速运动,经过5秒后速度达到10m/s。
求物体的加速度。
2. 质量为2kg的物体,在水平面上受到一个6N的力作用,若摩擦系数为0.2,求物体的加速度。
3. 一物体在斜面上匀速下滑,斜面倾角为30°,物体与斜面间的摩擦系数为0.3,求物体的质量。
4. 一物体在水平面上做匀速圆周运动,半径为2m,速度为4m/s,求物体的向心加速度。
5. 一物体在竖直平面内做匀速圆周运动,半径为1m,速度为5m/s,求物体在最高点的向心力。
二、热学部分1. 某理想气体在标准大气压下,温度从27℃升高到127℃,求气体体积的膨胀倍数。
2. 一理想气体在等压过程中,温度从300K升高到600K,求气体体积的变化倍数。
3. 已知某气体的摩尔体积为22.4L/mol,求在标准大气压下,1mol该气体的体积。
4. 一密闭容器内装有理想气体,温度为T,压强为P,现将容器体积缩小到原来的一半,求气体新的温度和压强。
5. 某理想气体在等温过程中,压强从2atm变为1atm,求气体体积的变化倍数。
三、电磁学部分1. 一长直导线通有电流10A,距离导线5cm处一点的磁场强度为0.01T,求该点的磁感应强度。
2. 一矩形线圈,长为10cm,宽为5cm,通有电流5A,求线圈中心处的磁感应强度。
3. 一半径为0.5m的圆形线圈,通有电流2A,求线圈中心处的磁感应强度。
4. 一长直导线通有电流20A,求距离导线2cm处的磁场强度。
5. 一闭合线圈在均匀磁场中转动,磁通量从最大值减小到零,求线圈中感应电动势的变化。
四、光学部分1. 一束光从空气射入水中,入射角为30°,求折射角。
2. 一束光从水中射入空气,折射角为45°,求入射角。
3. 一平面镜反射一束光,入射角为60°,求反射角。
4. 一凸透镜焦距为10cm,物距为20cm,求像距。
5. 一凹透镜焦距为15cm,物距为30cm,求像距。
受力分析经典题型专练3受力分析物体的平衡、单项选择题1 .如图1所示,质量为2 kg 的物体B 和质量为1 kg 的物体C 用轻弹簧连接并竖直地静置于水平地面上.再将一个质量为3 kg 的物体A 轻放在B 上的一瞬间,弹簧的弹力大 小为(取 g = 10 m/s 2)( )A . 30 N C . 20 ND . 12 N答案 C2. (2014上海单科,9)如图2,光滑的四分之一圆弧轨道 AB 固i ----------- 1定在竖直平面内,A 端与水平面相切,穿在轨道上的小球在] Jr拉力F 作用下,缓慢地由A 向B 运动,F 始终沿轨道的切线 卜 方向,轨道对球的弹力为 F N ,在运动过程中()圈2A . F 增大,F N 减小B . F 减小, F N减小C . F 增大,F N 增大D . F 减小, F N 增大解析对球受力分析,受重力、支持力和拉力,根据共点力平 衡条件,有:F N =mgcos B 和F = mgsin 0,其中B 为支 持力F N 与竖直方向的夹角;当物体向上移动时,0变大,故F N 变小,F 变大;故A 正确,BCD 错误. 答案 A(2014贵州六校联考,15)如图3所示,放在粗糙水平面 上的物体A 上叠放着物体B.A 和B 之间有一根处于压 缩状态的弹簧,物体 A 、B 均处于静止状态.下列说 法中正确的是( )C .地面对A 的摩擦力向右D .地面对A 没有摩擦力解析弹簧被压缩,则弹簧给物体 B 的弹力水平向左,因此物体 B 平衡 时必受到A 对B 水平向右的摩擦力,则B 对A 的摩擦力水平向左,故A 、3. A . B 受到向左的摩擦力 B . B 对A 的摩擦力向右 国iB 均错误;取A、B为一整体,因其水平方向不受外力,则地面对A没有摩擦力作用,故D正确,C错误.答案D4•图4所示,物体A置于水平地面上,力F竖直向下作用于物体B 上, A、B保持静止,则物体A的受力个数为()A . 3B . 4C . 5D . 6解析利用隔离法对A受力分析,如图所示.A受到重力G A,地面给A的支持力N地,B给A的压力N B-A,B给A的摩擦力f B-A,则A、C、D错误,B正确. 答案B5.(2014广州综合测试)如图5所示,两梯形木块A、B叠放在水平地面上,A、B之间的接触面倾斜.A的左侧靠在光滑的竖直墙面上,关于两木块的受力,下列说法正确的是()A. A、B之间一定存在摩擦力作用B .木块A可能受三个力作用C .木块A一定受四个力作用D .木块B受到地面的摩擦力作用方向向右解析A、B之间可能不存在摩擦力作用,木块A可能受三个力作用,选项A、C错误,B正确;木块B也可能不受地面的摩擦力作用,选项D 错误.答案B6.(2014佛山调研考试)如图6所示是人们短途出行、购物的简便双轮小车,若小车在匀速行驶的过程中支架与水平方向的夹角保持不变,不计货物与小车间的摩擦力,则货物对杆A、B的压力大小之比F A : F B为(A. 1 : .'3B. . 3 : 1C. 2 : 1D. 1 : 2)解析以货物为研究对象进行受力分析,如图所示,利用力的合成法可得F Btan 30,根据牛顿第三定律可知 F B = F B 'F AF A ',解得F A : F B = ,:3 : 1,选项B 正确.答案 B7. (2014昆明市质量检测)如图7所示,两个质量均为m的小球用轻质细杆连接静止于内壁光滑的半球形碗 内,杆及碗口平面均水平、碗的半径及两小球之间的距离均为R ,不计小球半径,则碗对每个小球的支持力大小为()解析答案 B8. 在机械设计中常用到下面的力学原理, 如图8所示,只要使连杆AB 与滑块m 所在平面间的夹角0大于某个 值,那么,无论连杆 AB 对滑块施加多大的作用力,都 不可能使之滑动,且连杆AB 对滑块施加的作用力越大, 滑块就越稳定,工程力学上称为“自锁”现象.设滑块 与所在平面间的动摩擦因数为[1,为使滑块能“自锁”应满足的条件是()A . tan 0B . cot 0C . sin 0D . cos 0解析 滑块m 的受力如图所示,建立直角坐标系, 将力F 正交分解,由物体的平衡条件可知:竖直方 向有 F N = mg + Fsin 0,水平方向有 Feos 0= F f < I F N . 由以上两式解得Feos (K i m +iF sin 0.因为力F 很以其中一小球为研究对象,受力情况如图所 示.根据题意可知0= 30°根据平衡条件可知:F NImg =cos 0—mg ,选项B 正确.V \2VA. B.2J 3mg C. 3mgD . 2mg大,所以上式可以写成Feos 0< iF in 0故应满足的条件为cot 0, B答案B二、多项选择题9•如图9所示,小车M在恒力F的作用下,沿水平地面做直线运动,由此可判断()A •若地面光滑,则小车一定受三个力的作用B •若地面粗糙,则小车一定受四个力的作用C •若小车做匀速运动,则小车一定受四个力的作用D •若小车做加速运动,则小车可能受三个力的作用解析先分析重力和已知力F,再分析弹力.由于F的竖直分力可能等于重力,因此地面可能对小车无弹力作用,无弹力也就无摩擦力,A、B错误;若小车匀速运动,那么水平方向所受摩擦力和F的水平分力平衡,这时小车一定受重力、恒力F、地面的弹力、摩擦力四个力的作用,C正确;若小车做加速运动,当地面光滑时,小车可能受重力、恒力F、地面的弹力三个力作用,D正确.答案CD10.一件行李重为G,被绳OA和0B吊在空中,OA绳和0B绳的拉力分别为F i、F2,如图10所示,则()A . F i、F2的合力是GB . F i、F2的合力是FC .行李对绳0A的拉力方向与F i方向相反,大小則9圏10D .行李受到重力G、OA绳拉力F i、OB的拉力F2,还有F共四个力解析合力与分力具有等效替代的关系.所谓等效是指力F 的作用效果与其分力F i、F2共同作用产生的效果相同.F i和F2的合力的作用效果是把行李提起来,而G的作用效果是使行李下落,另外产生的原因(即性质)也不相同,故A错误;F i和F2的作用效果和F的作用效果相同,故B 正确;行李对绳OA的拉力与拉行李的力F i是相互作用力,等大、反向,不是一个力,故C正确;合力F是为研究问题方便而假想出来的力,实际上不存在,应与实际受力区别开来,故D错误.答案 BC11. (2014湖北黄冈质检)如图11所示,用一根不可伸长的轻质细线将小球悬挂在天花板上,现对小球施加一个方向始终垂直 细线的拉力F 将小球缓慢拉起,在小球拉起的过程中,下列 判断正确的是()A .拉力F —直增大B .拉力F 先增大后减小C .细线的拉力一直减小D .细线的拉力先增大后减小垂直,将重力分解可得F = mgsin B, B 逐渐增大,F 逐渐增大,A 正确.细 线的拉力F T = mgcos 0, B 逐渐增大,cos B 逐渐减小,C 正确. 答案 AC12.倾角为a 质量为M 的斜面体静止在水平桌面上,质量为m 的木块静止在斜面体上.下列结论正确的是()A .木块受到的摩擦力大小是 mgcos aB .木块对斜面体的压力大小是 mgcos aC .桌面对斜面体的摩擦力大小是 mgsin acosD .桌面对斜面体的支持力大小是(M + m )g解析 以木块为研究对象有:F f = mgsin 0, F N= mgcos 0,所以A 错、B 对;以整体为研究对象有:F N ' = (M + m )g , F f ' = 0,所以C 错、D 对. 答案 BD13. (2014四川成都六校检测)如图13所示,两个质量均为m ,带电荷量均为+ q 的小球A 、B ,一个固定在O 点的正下 方L 处,另一个用长为L 的细线悬挂于O 点,静止时, 细线与竖直方向的夹角为60°以下说法正确的是()A . O 点处的电场强度的大小为B . A 在B 处产生的电场强度为 岂解析 小球在拉起的过程中,设线与竖直方向的夹角为由于F 与细线a 图13C .细线上的拉力为3kq2 L2D . B球所受A球的库仑力和线的拉力的合力方向竖直向上解析由点电荷的场强公式,A在0处或B处产生的电场强度大小均为E i=k^,0点处的电场为A、B分别在O处产生的电场的叠加,即E2= 2E i cos 30 =帀吐,贝U A、B正确;对B球,由平衡条件得,B球所受A 球的库仑力和线的拉力的合力方向竖直向上,且细线上的拉力F T =怦,则D正确,C错误.答案ABD14.如图14所示,倾角为a的斜劈放置在粗糙水平面上,斜面粗糙,物体a放在斜面上•一根轻质细线一端固定在物体a上,细线绕过两个光滑小滑轮,滑轮1固定在斜劈上、滑轮2下吊一物体b,细线另一端固定在c上, c穿在水平横杆上,物体a和滑轮1间的细线平行于斜面,系统静止.物体a受到斜劈的摩擦力大小为F f1, c受到横杆的摩擦力大小为F f2,若将c向右移动少许,a始终静止,系统仍静止,则()A . F f1由沿斜面向下改为沿斜面向上,F f2始终沿横杆向右B .细线对a和c的拉力都将变大C . F f1和F f2都将变大D .斜劈受到地面的摩擦力和横杆受到物体c的摩擦力都将变大解析将c向右移动少许,a位置不变,则夹角B将变大,根据力的合成可知细线上的张力将变大,B正确;对c,细线与横杆的夹角减小,又细线对c的拉力增大,细线沿杆向左的分力增大,贝U c受到杆的摩擦力F f2将增大,对a、b、c、斜劈和两个小滑轮整体,可知斜劈受到地面的摩擦力和物体c受到横杆的摩擦力等大反向,则斜劈受到地面的摩擦力和横杆受到物体c的摩擦力都将变大,D正确;对a,不能确定重力沿斜面向下的分力和细线拉力的大小关系,则不能确定a受到斜面的摩擦力的大小和方向,A、C均错.答案BD15.如图15甲、乙所示,倾角为B的斜面上放置一滑块M,在滑块M上放置一个质量为m的物块,M和m相对静止,一起沿斜面匀速下滑,下列说法正确的是()A .图甲中物块m受到摩擦力B .图乙中物块m受到摩擦力C.图甲中物块m受到水平向左的摩擦力D .图乙中物块m受到与斜面平行向上的摩擦力解析对图甲:设m受到摩擦力,则物块m受到重力、支持力、摩擦力,而重力、支持力平衡.若物体受摩擦力作用,其方向与接触面相切,方向水平,则物体m受力将不平衡,与题中条件矛盾.故假设不成立,A、C错误.对图乙:设物块m不受摩擦力,由于m匀速下滑,m必受力平衡,若m只受重力、支持力作用,由于支持力与接触面垂直,故重力、支持力不可能平衡,则假设不成立.由受力分析知:m受到与斜面平行向上的摩擦力,B、D正确.答案BD方法技巧计算推理法本专题的题目为受力分析和共点力的平衡问题,结合平衡条件进行分析和推理,即“计算推理法”.根据题给条件,利用有关的物理规律、物理公式或物理原理通过逻辑推理或计算得出正确答案,然后再与备选答案对照做出选择。
第一章动量守恒定律第1节动量例.一个质量为0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向右运动,碰到坚硬的墙壁后弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动(图1.1-3)。
碰撞前后钢球的动量变化了多少?1.解答以下三个问题,总结动量与动能概念的不同。
(1)质量为2kg的物体,速度由3m/s增大为6m/s,它的动量和动能各增大为原来的几倍?(2)质量为2kg的物体,速度由向东的3m/s变为向西的3m/s,它的动量和动能是否发生变化?如果发生变化,变化量各是多少?(3)A物体质量是2kg,速度是3m/s,方向向东;B物体质量是3kg,速度是4m/s,方向向西。
它们动量的矢量和是多少?它们的动能之和是多少?2.一个质量为2kg的物体在合力F的作用下从静止开始沿直线运动。
F随时间t变化的图像如图1.1-5所示。
(1)t=2s时物体的动量大小是多少?(2)t=3s时物体的动量大小是多少?第2节动量定理例.一个质量为0.18kg的垒球,以25m/s的水平速度飞向球棒,被球棒击打后,反向水平飞回,速度的大小为45m/s(图1.2-4)。
若球棒与垒球的作用时间为0.002s,球棒对垒球的平均作用力是多大?1.如图1.2-6,一物体静止在水平地面上,受到与水平方向成θ角的恒定拉力F作用时间t 后,物体仍保持静止。
现有以下看法:A.物体所受拉力F的冲量方向水平向右B.物体所受拉力F的冲量大小是Ft cosθC.物体所受摩擦力的冲量大小为0D.物体所受合力的冲量大小为0你认为这些看法正确吗?请简述你的理由。
2.体操运动员在落地时总要屈腿(图1.2-7),这是为什么?3.如图1.2-8,用0.5kg的铁锤钉钉子,打击前铁锤的速度为4m/s。
打击后铁锤的速度变为0,设打击时间为0.01s。
(1)不计铁锤所受的重力,铁锤钉钉子的平均作用力是多大?(2)考虑铁锤所受的重力,铁锤钉钉子的平均作用力是多大?(3)你分析一下,在计算铁锤钉钉子的平均作用力时,在什么情况下可以不计铁锤所受的重力。
2021年国际工程力学竞赛试题1.题目:一重力为500N的人站在质量为50kg的木箱顶部,人与木箱之间动摩擦因数为0.5,木箱与地面之间的动摩擦因数为0.3,人向前推木箱,使木箱在水平地面上匀速前进,则人需用多大的力推木箱?(取g=10m/s²)答案:195N2.题目:一质量为2kg的物体在水平地面上受到与水平面成37°角、大小为10N的拉力作用,物体移动了2m,已知物体与地面的动摩擦因数为μ = 0.2,求物体所受的各个力做的功及总功.答案:拉力做功为:WF=FLcos37∘=8J摩擦力做功为:Wf=−μ(mg−Fsin37∘)L=−3.6J支持力不做功,故总功为:W总=WF+Wf=4.4J3.题目:重100N的物体在水平面上受到20N的水平拉力作用时刚好匀速运动,要使它竖直匀速上升,所加的拉力为_______N.答案:1204.题目:关于惯性,下列说法正确的是( )A.物体的速度越大,惯性越大B.物体的质量越大,惯性越大C.静止的物体没有惯性D.运动的物体没有惯性答案:B5.题目:在平直的公路上,一辆轿车前方有一辆卡车因故障停了下来,轿车刹车前做匀速直线运动的速度为15m/s,刹车过程获得的加速度大小为5m/s2。
刹车后经过3s,小轿车速度减为零;若考虑汽车从开始刹车到停止运动所用的时间不是3s这一因素,则在这段反应时间内汽车与卡车相距最近时的距离是( )A.10mB.15mC.20mD.25m答案:D6.题目:质量为2kg的物体在水平面上运动时,受到与运动方向相同的拉力作用,物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.4(sin37∘=0.6,cos37∘=0.8),在拉力由0增加到14N的过程中,物体受到的摩擦力多大?当拉力由14N减小到4N的过程中,物体受到的摩擦力多大?(取g = 10N/kg)答案:当拉力由0增加到14N的过程中,物体受到的摩擦力逐渐减小;当拉力由14N减小到4N的过程中,物体受到的摩擦力逐渐增大;当拉力为14N时,滑动摩擦力为:Ff′=μFN =μ(mg−Fsinθ)=0.4×(2×10−14×0.6)N=8.8N;当拉力为4N时,滑动摩擦力为:Ff′′=μFN=μ(mg−Fsinθ)=0.4×(2×10−4×0.6)N=6.4N.7.题目:下列说法正确的是( )A.作用在物体上的合外力越大,物体动量的变化就越快B.作用在物体上的合外力的冲量越大,物体的动量变化就越快C.作用在物体上的冲量恒定时,物体的动量保持不变D.作用在物体上的合外力冲量不为零时,物体的动量不能改变答案:A。