一足球以12m/s的速度飞来,被一脚踢回,踢出时速度大小为24m/s,球与脚接触时间为0.1s,则此过程中足球的加速度为( )
A.120m/s2,方向与踢出方向相同
B.120m/s2,方向与飞来方向相同
C.360m/s2,方向与踢出方向相同
D.360m/s2,方向与飞来方向相同
知识点:物理
D
解:规定初速度的方向为正方向,则加速度,负号表示加速度的方向与初速度方向相反.所以ABD错误,C正确.
故选:D.
中国首架空客A380大型客机在最大载重量的状态下起飞需要滑跑距离约3000m,着陆距离大约为2000m.设起飞滑跑和着陆时都是做匀变速直线运动,起飞时速度是着陆时速度的1.5倍,则起飞滑跑时间和着陆滑跑时间之比为( )
A.3:2 B.1:1 C.1:2 D.2:1
知识点:物理
B
解:设着陆的速度为v,则起飞的速度为1.5v,
根据平均速度的推论知,起飞滑跑的时间,
着陆滑跑的时间,
代入数据解得:t1:t2=1:1.
故选:B.
一位同学在某星球上完成自由落体运动实验:让一个质量为2kg的小球从一定的高度自由下落,测得在第5s内的位移是18m,则( )
A.物体在2s末的速度是20m/s
B.物体在第5s内的平均速度是3.6m/s
C.物体在第2s内的位移是20m
D.物体在5s内的位移是50m
知识点:物理
D
解:A、第5s内的位移是18m,有:,t1=5s,t2=4s,解得:g=4m/s2.所以2s末的速度:v=gt=8m/s.故A错误.
B、第5s内的平均速度:.故B错误.
C、t=2s,t′=1s,物体在第2s内的位移:.故C错误.
D、物体在5s内的位移:x=.故D正确.
故选D.
甲、乙两个物体从同一地点沿同一方向做直线运动,其v﹣t图象如图所示.关于两车的运动情况,下列说法正确的是( )
A.在t=1s时,甲、乙相遇
B.在t=2s时,甲、乙的运动方向均改变
C.在t=4s时,乙的加速度方向改变
D.在t=2s~t=6s内,甲相对乙做匀速直线运动
知识点:物理
D
解:A、甲、乙两个物体从同一地点沿同一方向做直线运动,当位移相等时,两者相遇.根据速度图象与坐标轴围成面积表示位移,可知,在t=1s时,乙的位移大于甲的位移,说明两者没有相遇.故A错误.
B、由图知,在t=2s时甲乙的速度方向没有改变.故B错误.
C、速度图象的斜率表示加速度,由数学知识得知,在t=4s时,乙的加速度方向仍沿负方向,没有改变.故C错误.
D、在t=2s~t=6s内,甲沿正方向做匀减速运动,乙先沿正方向做匀减速运动,后沿负方向做匀加速运动,由于加速度不变,把乙的运动看成是一种匀减速运动,甲乙的加速度相同,故甲相对乙做匀速直线运动.故D正确.
故选D
如图所示,物体B叠放在物体A上,A、B的质量均为m,且上、下表面均与斜面平行,它们以共同速度沿倾角为θ的固定斜面C匀速下滑,则( )
A.A、B间没有摩擦力
B.A受到B施加的静摩擦力方向沿斜面向上
C.A受到斜面的滑动摩擦力大小为2mgsinθ
D.A与B间的动摩擦因数为μ=tanθ
知识点:物理
C
解:A、对B受力分析可知,B受重力、支持力;将重力分解可知重力有沿斜面向下的分力,要使B能匀速下滑,受力一定平衡,故A对B应有沿斜面向上的摩擦力;故A错误;
B、由牛顿第三定律可知,A受到B的摩擦力应沿斜面向下,故B错误;
C、对整体分析,并将整体重力分解,可知沿斜面方向上,重力的分力与摩擦力等大反向,故A受的滑动摩擦力沿斜面向上,大小为2mgsinθ,故C正确;
D、由于AB间为静摩擦力,无法确定动摩擦因数,故D错误;
故选C.
如图所示,固定在水平地面上的物体A,左侧是圆弧面,右侧是倾角为θ的斜面,一根轻绳跨过物体A顶点上的小滑轮,绳两端分别系有质量为m1、m2的小球,当两球静止时,小球m1与圆心连线跟水平方向的夹角也为θ,不计一切摩擦,圆弧面半径远大于小球直径,则m1、m2之间的关系是( )
A.m1=m2 B.m1=m2tanθ C.m1=m2cotθ D.m1=m2cosθ
知识点:物理
B
解:通过光滑的滑轮相连,左右两侧绳的拉力大小相等,两小球都处于平衡状态,又由受力分析可得:对m1有,FT=m1gcosθ.对m2有,FT=m2gsinθ,联立两式可得
m1gcosθ=m2gsinθ,所以选项B正确.
故选:B
如图所示,在倾角为θ的斜面上,质量均为m的物体A、B叠放在一起,轻绳通过定滑轮分别与A、B连接(绳与斜面 平行),A与B、B与斜面间的动摩擦因数均为μ,轻绳与滑 轮间的摩擦不计,若要用沿斜面向下的力F将物体B匀速拉 出,则F的大小为( )
A.mgsinθ+μmgcosθ B.mgsinθ+4μmgcosθ
C.2μmgcosθ D.4μmgcosθ
知识点:物理
D
解:先以A为研究对象,当B匀速下行时,A匀速上行,A受力如图1所示.
根据平衡条件得:
T1=f1+mgsinθ
FN=mgcosθ
又 f1=μFN
联立以上三式得:T1=μmgcosθ+mgsinθ.
再以B为研究对象受力分析,如图2所示:
根据平衡条件:
F+mgsinθ=μ•2mgcosθ+μmgcosθ+T1;
得:F=4μmgcosθ
故选:D
(多选题)如图所示,质量为m的人用绳子通过定滑轮把一个物体沿光滑的斜面向上拉,若不计滑轮的摩擦和绳子的质量,则人向右缓慢移动的过程中( )
A.绳子的拉力不变 B.人受到的支持力不变
C.人受到地面的摩擦力增大 D.人对绳子的拉力增大
知识点:物理
AC
解:设斜面的倾角为α.
A、D对物体而言,人缓慢向右移动,物体缓慢上升,保持平衡,由平衡条件得:绳子的拉力T=mgsinα,可见T保持不变.故A正确,D错误.
B、C以人为研究对象,分析受力如图,根据平衡条件得:
f=Tcosθ
N=m人g﹣Tsinθ
人向右缓慢移动的过程中,θ减小,而T不变,则f增大,N增大.故B错误,C正确.
故选AC
(多选题)从地面竖直上抛一物体A,同时在离地面某一高度处有另一物体B自由落下,两物体在空中同时到达同一高度时速率都为v,则下列说法中正确的是( )
A.物体A上抛的初速度和物体B落地时速度的大小相等,都是2v
B.物体A、B在空中运动的时间相等
C.物体A能上升的最大高度和B开始下落的高度相同
D.两物体在空中同时达到同一高度处一定是B物体开始下落时高度的中点
知识点:物理
AC
解:A、设两物体从下落到相遇的时间为t,则对于自由下落物体有:gt=v;竖直上抛物体的初速度为v0,则由题v=v0﹣gt 解得v0=2v.故A正确.
B、根据竖直上抛运动的对称性可知,B自由落下到地面的速度为2v,在空中运动时间为tB=
A竖直上抛物体在空中运动时间tA=2×=.故B错误.
C、物体A能上升的最大高度=,B开始下落的高度hB==,显然两者相等.故C正确.
D、B下落的时间为t=,下落的高度为h==2==.则知不是B物体开始下落时高度的中点.故D错误.
故选:AC.
(多选题)一辆汽车沿着一条平直的公路行驶,公路旁边有与公路平行的一行电线杆,相邻电线杆间的间隔为50m,取汽车驶过某一根电线杆的时刻为零时刻,此电线杆作为第1根电线杆,此时刻汽车行驶的速度大小v1=5m/s,假设汽车的运动为匀加速直线运动,10s末汽车恰好经过第3根电线杆,则下列说法中正确的是( )
A.汽车运动的加速度大小为1 m/s2
B.汽车继续行驶,经过第7根电线杆时的瞬时速度大小为25 m/s
C.汽车在第3根至第7根电线杆间运动所需的时间为20 s
D.汽车从第3根至第7根电线杆间的平均速度为20 m/s
知识点:物理
ABD
解:A、汽车在10s内的位移是:s13=50×2=100m
由s=v1t+得代入数据解得:a=1m/s2.故A正确.
B、汽车从第1根到第7根电线杆的时间是t7,则:
s17=6×50m=300m
由匀变速运动规律得:
s17=
代入数据解得:t7=20s
汽车在第3根至第7根电线杆间运动所用的时间:△t=t7﹣t3=20﹣10s=10s,
到达第7根电线杆的速度为:v7=v1+at7=5+1×20m/s=25m/s,故B正确,C错误.
D、汽车从第3根至第7根电线杆间的平均速度为:
.故D正确.
故选:ABD.
(多选题)有一遥控电动玩具汽车,已知车内电动马达驱动后轮转动,现玩具汽车的后轮、前轮分别放在平板小车甲、乙上,如图所示,按动摇控器上的“前进”、“后退”键,汽车就能前进或后退,地面与甲、乙车之间的摩擦力不计,以下叙述正确的是( )
A.按运摇控器上的“前进”键,乙车对前轮摩擦力向右,乙车相对地面向右运动
B.按运遥控器上的“前进”键,甲车对后轮摩擦力向右,甲车相对地面向左运动
C.按运摇控器上的“后退”键,甲车对后轮摩擦力向左,甲车相对地面向右运动
D.挥动摇控器上的“后退”键,乙车对前轮摩擦力向左,乙车相对地面向左运动
知识点:物理
BC
解:当按动遥控器上的“前进”键,后轮是主动轮顺时针转动,所以甲车对后轮摩擦力向右,后轮对甲车的摩擦力向左;而前轮是从动轮,所以乙车对前轮的摩擦力向左,前轮对乙车的摩擦力向右.因此乙车向右运动,而甲车向左运动.
当按动遥控器上的“后退”键,后轮是主动轮逆时针转动,所以甲车对后轮摩擦力向左,后轮对甲车的摩擦力向右;而前轮仍是从动轮,所以乙车对前轮的摩擦力向右,前轮对乙车的摩擦力向工.因此乙车向左运动,而甲车向右运动.故A、D错误,B、C正确;
故选:BC.
(多选题)如图所示,顶端装有定滑轮的粗糙斜面体放在水平地面上,A、B两物体跨过滑轮通过细绳连接,整个装置处于静止状态(不计绳的质量和绳与滑轮间的摩擦).现用水平力作用于物体A上,缓慢拉开一小角度,斜面体与物体B一直保持静止.此过程中( )
A.绳子对物体A的拉力一定变大
B.斜面对物体B的摩擦力一定变大
C.地面对斜面体的弹力不变
D.地面对斜面体的摩擦力变大
知识点:物理
ACD
解:A、对A研究可知,原来细线的拉力大小等于A的重力,当用水平向左的力F缓慢拉物体A,细线的竖直分力大小等于A的重力,所以细线所受拉力的大小一定增大.故A正确;
B、B原来所受的摩擦力大小可能为零,也可能沿斜面向下,也可能沿斜面向上,当用水平向左的力F缓慢拉物体A时,绳的拉力增大,A所受的摩擦力可能增大,也可能减小.故B错误.
C、以A、B、斜面整体为研究对象,分析受力情况作出如图所示受力图:
由平衡条件得知,N=M总g;f=F,当F增大时斜面体受到地面的摩擦力变大,地面对斜面体的弹力不变,故CD均正确.
故选ACD.
在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F,相邻两计数点之间还有四个点未画出,各点到A点的距离依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm.
(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB= m/s.CE间的平均速度为 m/s;
(2)以打A点时为计时起点,建立v﹣t坐标系如图所示.请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线;
(3)根据图线可得小车运动的加速度为 m/s2.
知识点:物理
解:(1)相邻两个计数点间的时间间隔为0.1 s,根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,
所以vB==m/s=0.25 m/s
vCE== m/s=0.45 m/s
(2)vC==0.35m/s
vD==0.45m/s
vE==0.55m/s
描点作v﹣t图象如右图所示
(3)在v﹣t图象中图线的斜率表示加速度即a= m/s2=1 m/s2
故答案为:(1)0.25 0.45 (2)图见解析 (3)1
“探究合力与分力的关系”的实验如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,P为橡皮条与细绳的结点,用两把互成角度的弹簧秤把结点P拉到位置O.
①从图甲可读得弹簧秤B的示数为 N.
②为了更准确得到合力与分力的关系,要采用作力的 (填“图示”或“示意图”)来表示分力与合力.
③图乙中与F1、F2效果相同的力是 (填“F”或“F′”).
④图乙中方向一定沿AO方向的力是 (填“F”或“F′”).
知识点:物理
解:①弹簧测力计上1N之间有5个小格,所以一个小格代表0.2N,即此弹簧测力计的分度值为0.2N.此时指针指在“3.8”处,所以弹簧测力计的示数为3.8N.
②力的示意图只表示力的方向和作用点,而力的图示可以比较准确的表示出力的大小、方向、作用点,故为了更准确得到合力与分力的关系,要采用作力的图示.
③与两个力的效果相同的力是用一个弹簧秤拉时的拉力F′.
④F′是通过一个弹簧称沿AO方向拉橡皮条,使橡皮条伸长到O点,其方向一定沿AO方向,
F是通过作图的方法得到合力的理论值,由于误差的存在F与AO方向即实际值F′方向要有一定夹角.
故答案为:①3.8;②图示;③F′;④F′
如图所示,用三根轻绳将质量均为m的A、B两小球以及水平天花板上的固定点O之间两两连接,然后用一水平方向的力F作用于A球上,此时三根轻绳均处于直线状态,且OB绳恰好处于竖直方向,两球均处于静止状态,三根轻绳长度之比为OA:AB:OB=3:4:5,试计算OA绳拉力及F的大小?
知识点:物理
解:先对B受力分析,受到重力、OB的拉力,假设AB绳子有拉力,则球B不能保持平衡,故AB绳子的拉力为零,故OB绳子的拉力等于球B的重力;
再对球A受力分析,受拉力F、重力mg和AO绳子的拉力T,如图
根据平衡条件并结合合成法,有:
F=
T=mg
答:绳OA拉力为mg,F的大小为.
如图所示,A、B两物体叠放在水平地面上,已知A、B的质量分别为mA=10kg,mB=20kg,A、B之间以及B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.5,一轻绳一端系住物体A,另一端系于墙上,绳与竖直方向的夹角为37°,今欲用外力将物体B匀速向右拉出,求:水平力F的大小.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
知识点:物理
解:A、B的受力分析如右图所示:
对A应用平衡条件,可得
FTsin 37°=Ff1=μFN1①
FTcos 37°+FN1=mAg ②
联立①、②两式可得:
FN1=60 N
Ff1=μFN1=30 N
对B用平衡条件,可得
F=F′f1+Ff2=F′f1+μFN2=Ff1+μ(FN1+mBg)=2Ff1+μmBg=160 N.
答:水平力F的大小为160N.
如图所示,小滑块在较长的斜面顶端,以初速度v0=2m/s、加速度a=2m/s2向下滑,在到达底端前1s里,所滑过的距离为,其中L为斜面长,则
(1)小球在斜面上滑行的时间为多少?
(2)小球到达斜面底端时的速度v是多少?
(3)斜面的长度L是多少?
知识点:物理
解:设小球滑行时所用的时间为t,到达底端的速度为v.
最后1s内的位移=.
v1=v0+at
v=v0+a(t+1)
联立解得t=2s,v=8m/s,L=15m.
则小球在斜面上滑行的时间t′=2+1s=3s.
答:(1)小球在斜面上滑行的时间为3s.
(2)小球到达斜面底端时的速度v是8m/s.
(3)斜面的长度L是15m.
甲、乙两车在平直公路上比赛,某一时刻,乙车在甲车前方L1=11m处,乙车速度v乙=60m/s,甲车速度v甲=50m/s,此时乙车离终点线尚有L2=600m,如图所示.若甲车做匀加速运动,加速度a=2m/s2,乙车速度不变,不计车长.
(1)经过多长时间甲、乙两车间距离最大,最大距离是多少?
(2)到达终点时甲车能否超过乙车?
知识点:物理
解:(1)当甲、乙两车速度相等时,两车间距离最大,即v甲+at1=v乙,
得t1==s=5s;
甲车位移x甲=v甲 t1+ at2=275 m,
乙车位移x乙=v乙 t1=60×5 m=300 m,
此时两车间距离△x=x乙+L1﹣x甲=36 m
(2)甲车追上乙车时,位移关系为
x甲′=x乙′+L1,
甲车位移x甲′=v甲 t2+at22,
乙车位移x乙′=v乙 t2,
将x甲′、x乙代入位移关系,得
v甲t2+at2=v乙t2+L1,
代入数据t2=11s,
实际乙车到达终点的时间为t3=,
所以到达终点时甲车不能超过乙车.
答:(1)经过5s甲、乙两车间距离最大,最大距离是36 m;
(2)到达终点时甲车不能超过乙车.