下列说法中正确的是( )
A.物体的加速度为零,其速度一定为零
B.物体的加速度减小,其速度一定减小
C.物体的加速度越小,其速度变化越小
D.物体的加速度越大,其速度变化越快
知识点:物理
D
【考点】加速度.
【分析】速度是表示物体运动的快慢,加速度是表示物体速度变化的快慢,速度变化率也是指速度变化的快慢,所以加速度和速度变化率是一样的.
【解答】解:A、物体的加速度为零,只是说明物体受到的合力为零,物体的速度不一定为零,如匀速直线运动,所以A错误.
B、加速度是表示物体速度变化的快慢,加速度减小只是说明物体的速度变化的慢了,但速度不一定是在减小,仍然可以是在增加,只是增加的慢了,所以B错误.
C、物体的加速度越小,其速度变化越慢,如果时间足够长的话,速度的变化量也是可以很大的,所以C错误.
D、加速度是表示物体速度变化的快慢,物体的加速度越大,其速度变化越快,所以D正确.
故选D.
【点评】本题主要是考查学生对于速度、加速度和速变化率的理解,关键是要理解加速度的物理含义,加速度是表示物体速度变化快慢的物理量.
A、B两物体在同一直线上做匀变速直线运动,它们的速度图象如图所示,则( )
A.A、B两物体运动方向一定相反
B.开头4s内A、B两物体的位移相同
C.t=4s时,A、B两物体的速度相同
D.A物体的加速度比B物体的加速度大
知识点:物理
C
【考点】匀变速直线运动的图像.
【专题】运动学中的图像专题.
【分析】由图象中的坐标可知物体速度的大小及方向;由斜率的大小可知加速度;由图象与时间轴围成的面积可表示位移.
【解答】解:A、由图可知两物体均沿正方向运动,故速度方向相同,故A错误;
B、4s内B的移大于A的位移,故B错误;
C、4s时丙物体的图象相交,说明两物体速度相同,故C正确;
D、A的斜率小于B的斜率,说明A的加速度比B要小,故D错误;
故选C.
【点评】解决v﹣t图象关键在于弄清图象中点的坐标、斜率及面积的含义;再由数学方法进行分析即可.
某物体从足够高处开始做自由落体运动,则下列说法中正确的是(取g=10m/s2)( )
A.第2s内的平均速度为20m/s
B.任意1s的末速度总比其初速度大5 m/s
C.第5s内的位移为45m
D.后1s的位移总比前1s的位移多5m
知识点:物理
C
【考点】自由落体运动.
【专题】自由落体运动专题.
【分析】自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动,结合运动学公式分析判断.
【解答】解:A、第2s内的位移=15m,则第2s内的平均速度为15m/s.故A错误.
B、根据v=v0+gt可知,任意1s的末速度总比其初速度大10m/s.故B错误.
C、第5s内的位移为=45m,故C正确;
D、根据△x=gT2得,后1s内的位移比前1s内的位移多△x=10×1m=10m,故D错误.
故选:C.
【点评】解决本题的关键知道自由落体运动的运动规律,掌握匀变速直线运动的位移时间公式和速度时间公式,并能灵活运用.
一个物体从长度是L、高度是h的光滑斜面顶端A由静止开始下滑,如图,物体滑到斜面下端B时的速度大小为( )
A. B. C. D.
知识点:物理
B
【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【专题】牛顿运动定律综合专题.
【分析】物体下滑过程中只有重力做功,对物体由静止开始下滑到斜面下端的过程中运用动能定理即可解题.
【解答】解:物体从A运动到B端的过程中运用动能定理得:
解得:v=
故选B.
【点评】选取适当的运动过程用动能定理解题比较方便,同学们在以后做题的过程中要学会多运用动能定理解题.
A、B两球的质量均为m,两球之间用轻弹簧相连,放在光滑的水平地面上,A球左侧靠墙.用力F向左推B球将弹簧压缩,如图所示.然后突然将力F撤去,在撤去力F的瞬间,A、B两球的加速度分别为( )
A.0,0 B.0, C., D.,
知识点:物理
B
【考点】牛顿第二定律;胡克定律.
【分析】力F将B球向左推压弹簧,静止后,B球受推力F和弹簧的弹力处于平衡,撤去F的瞬间,根据牛顿第二定律,通过瞬时的合力求出瞬时的加速度.
【解答】解:静止后,弹簧处于压缩,弹力F′=F,撤去F的瞬间,弹力不变,A球所受的合力为零,则加速度为零,B球所受的合力为F′=F,则B球的加速度为.故B正确
故选:B.
【点评】解决本题的关键得出撤去F瞬间两球所受的合力,通过牛顿第二定律得出瞬时加速度.注意弹簧的弹力不能突变.
物体在三个共点力作用下处于静止状态,若把其中的一个力F1的方向沿顺时针转过90°而保持其大小不变,其余两个力保持不变,则此时物体所受的合力大小为( )
A.F1 B. F1 C.2F1 D.无法确定[来源:学.科.网]
知识点:物理
B
【考点】共点力平衡的条件及其应用.
【专题】共点力作用下物体平衡专题.
【分析】三力平衡中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,故先求出除F1外的两个力的合力,然后将转向后的力F1与除F1外的两个力的合力合成.
【解答】解:力平衡中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线,故除F1外的两个力的合力大小等于F1,方向与F1反向,故等效成物体受两个互成90°的大小等于F1的力作用;
根据平行四边形定则可知,两个大小相等且互成90°的力合成时,合力在两个分力的角平分线上,故此时物体所受到的合力大小为F1;
故选:B.
【点评】本题关键在于三力平衡中任意两个力的合力与第三个力等值、反向、共线;当用到两个大小相等且互成120°的力合成时,合力在两个分力的角平分线上,且大小等于两分力.
如图所示,轻绳的一端系在质量为m的物体上,另一端系在一个圆环上,圆环套在粗糙水平横杆MN上,现用水平力F拉绳上一点,使物体处在图中实线位置.然后改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置,圆环仍在原来位置不动,则在这一过程中,水平拉力F、环与横杆的摩擦力f和环对杆的压力N的变化情况是( )
A.F逐渐增大,f保持不变,N逐渐增大
B.F逐渐增大,f逐渐增大,N保持不变
C.F逐渐减小,f逐渐增大,N逐渐减小
D.F逐渐减小,f逐渐减小,N保持不变
知识点:物理
D
【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.
【专题】共点力作用下物体平衡专题.
【分析】由题,圆环的位置不动,物体缓慢下降,两个物体都处于平衡状态.先以重物为研究对象,分析受力情况,由平衡条件分析F如何变化.再以两物体整体为研究对象,分析受力情况,再根据平衡条件分析杆对环的摩擦力f和支持力的变化情况.
【解答】解:以重物为研究对象,分析受力情况:重力G、水平力F和绳子的拉力T,如图1所示.由平衡条件得:
F=Gtanθ,当θ减小时,F逐渐减小.
再以两物体整体为研究对象,分析重力G总、水平力F,杆的摩擦力f和支持力N,则有
N=G总,保持不变.
f=F,逐渐减小.
故选D
【点评】本题的解题关键是灵活选择研究对象,采用整体法和隔离法相结合求解,是比较简单方便的.
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,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=10m/s2.由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为( )
A.m=0.5kg,μ=0.4 B.m=1.5kg,μ=
C.m=0.5kg,μ=0.2 D.m=1kg,μ=0.2
知识点:物理
A
【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的图像;滑动摩擦力.
【专题】压轴题.
【分析】根据v﹣t图和F﹣t图象可知,在4﹣6s,物块匀速运动,处于受力平衡状态,所以拉力和摩擦力相等,由此可以求得物体受到的摩擦力的大小,在根据在2﹣4s内物块做匀加速运动,由牛顿第二定律可以求得物体的质量的大小.
【解答】解:由v﹣t图可知4﹣6s,物块匀速运动,有Ff=F=2N.
在2﹣4s内物块做匀加速运动,加速度a=2m/s2,由牛顿第二定律得 ma=F﹣Ff,
将F=3N、Ff=2N及a代入解得m=0.5kg.
由动摩擦力公式得,所以A正确.
故选A.
【点评】本题考查学生对于图象的解读能力,根据两个图象对比可以确定物体的运动的状态,再由牛顿第二定律来求解.
(多选题)如图所示,A、B两物体的重力分别是GA=3N、GB=4N,A用悬绳挂在天花板上,B放在水平地面上,A、B间的轻弹簧上的弹力F=2N,则绳中张力F1和B对地面的压力F2的可能值分别为( )
A.7 N和10 N B.5 N和2 N C.1 N和6 N D.2 N和5 N
知识点:物理
BC
【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.
【专题】共点力作用下物体平衡专题.
【分析】对物体分别进行受力分析,注意AB间弹簧弹力为2N,但没有具体到是拉伸时的弹力还是压缩时的弹力,考虑到拉伸和压缩的不同情况,故本题有2解.
【解答】解:分别就弹簧拉伸和压缩时,对A和B进行受力分析:
如图,F1和F2为弹簧的两种情况下的弹力,故有F1=F2=2N,GA=3N,GB=4N,根据A、B均处于平衡有
第一种情况弹簧拉伸时对A弹力2N,据A平衡有T=F1+GA=5N,据B平衡有:FN=GB﹣F1=2N;
第二种情况弹簧压缩时对A弹力2N,据A平衡有T=GA﹣F2=1N,据B平衡有:FN=GB+F2=6N;
故选:BC.
【点评】弹簧的弹力为2N,不能想当然认为弹簧此时一定为拉伸状态,压缩时弹力也可以为2N,谁多同学只注意到拉伸状态,没有考虑到压缩状态,故会出现漏选.
(多选题)电梯的顶部拴一弹簧秤,弹簧秤下端挂一重物,电梯静止时,电梯中的人观察到弹簧秤的示数为10N.某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数为12N,取g=10m/s2,则此时( )
A.电梯可能向上加速运动,加速度大小为2 m/s2
B.电梯可能向上减速运动,加速度大小为2 m/s2
C.电梯中的人一定处于超重状态
D.电梯中的人一定处于平衡状态
知识点:物理
AC
【考点】牛顿第二定律;力的合成.
【专题】牛顿运动定律综合专题.
【分析】电梯匀速直线运动时,弹簧秤的示数等于重物的重力.弹簧秤的示数变为8N,产生了失重现象,以重物为研究对象,根据牛顿第二定律分析加速度方向,再确定电梯的运动情况.
【解答】解:电梯匀速直线运动时,弹簧秤的示数等于重物的重力,即G=10N.当弹簧秤的示数变为12N时,弹簧的拉力大小等于12N.以重物为研究对象,
F﹣mg=ma
a=2m/s2[来源:学。科。网Z。X。X。K]
根据牛顿第二定律分析得出其加速度方向竖直向上,处于超重,电梯的运动情况可能是:向上加速运动或向下减速运动.
故选:AC.
【点评】本题关键运用牛顿第二定律分析加速度方向,而电梯的运动方向可能有两种:竖直向上或竖直向下.可理解的基础上记住结论.
如图所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为m的小球,下列关于杆对球的作用力F的判断中,正确的是( )
A.小车静止时,F=mgsinθ,方向沿杆向上
B.小车静止时,F=mgcosθ,方向垂直杆向上
C.小车向右以加速度a运动时,一定有F=
D.小车向左以加速度a运动时,F=,方向斜向左上方
知识点:物理
D
【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用.
【专题】牛顿运动定律综合专题.[来源:学科网ZXXK]
【分析】结合小球的运动情况对小球受力分析,根据牛顿第二定律列式求解.
【解答】解:A、小球静止不动时,受力平衡,必受重力和向上的弹力,即弹力F=mg,竖直向上,故AB错误;
C、当小球向右以加速度a运动时,对其受力分析,受重力和弹力,如图
合力
F合=ma,水平向右
根据平行四边形定则,弹力
故弹力不一定沿杆方向,故C错误;
D、当小球向左以加速度a运动时,对其受力分析,受重力和弹力,合力
F合=ma,水平向左
根据平行四边形定则,弹力F=,方向斜向左上方,故D正确;
故选:D.
【点评】杆的弹力可以沿杆方向,为拉力或者支持力,也可以不沿杆子的方向.
(多选题)如图所示,水平传送带以恒定速度v向右运动.将质量为m的物体Q轻轻放在水平传送带的左端A处,经过t时间后,Q的速度也变为v,再经t时间物体Q到达传送带的右端B处,在( )
A.前t时间内物体做匀加速运动,后t时间内物体做匀减速运动
B.后t时间内Q与传送带之间无摩擦力
C.前t时间内Q的位移与后t时间内Q的位移大小之比为1:2
D.Q由传送带左端运动到右端相对传送带的位移为
知识点:物理
BCD
【考点】牛顿第二定律;摩擦力的判断与计算.
【专题】牛顿运动定律综合专题.
【分析】在前t秒内物体做加速运动,后t秒内物体做匀速运动.由运动学公式求出总位移,再求解平均速度,并求出位移之比.后ts内Q与传送带之间无摩擦力.
【解答】解:A、B、在前t秒内物体受到向右的滑动摩擦力而做匀加速直线运动,后t秒内物体的速度与传送带相同,不受摩擦力而做匀速运动.故A错误,B正确.
C、前t秒内Q的位移与后t秒内Q的位移大小之比为::vt=1:2,故C正确;
D、Q由传送带左端运动到右端的总位移为:x=,传送带的总位移:x1=v•2t=2vt,则相对位移:,故D正确;
故选:BCD.
【点评】本题可通过分析物体的受力情况来确定其运动情况,也可以通过作速度图象研究位移和平均速度.
(1)在做“验证力的平行四边形定则”实验时,橡皮条的一端固定在木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套.实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套把橡皮条的一端拉到某一确定的O点,则下列说法中正确的是
A.两根细绳必须等长
B.同一次实验中,O点位置不允许变动
C.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°
D.实验中,要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点
(2)如图所示,是甲、乙两位同学在做本实验时得到的结果,其中F是用作图法得到的合力,F’是通过实验测得的合力,则哪个实验结果是符合实验事实的 (填“甲”或“乙”).
知识点:物理
(1)B (2)甲
【考点】验证力的平行四边形定则.
【专题】实验题;定量思想;等效替代法;平行四边形法则图解法专题.
【分析】(1)本实验的目的是验证力的平行四边形定则,研究合力与分力的关系,而合力与分力是等效的.本实验采用作合力与分力图示的方法来验证,根据实验原理和方法来选择.
(2)注意通过平行四边形得到的合力与实验测得的之间存在误差,明确什么事实验测量值,什么是理论值即可正确解答.
【解答】解:(1)A、细线的作用是能显示出力的方向,所以不必须等长.故A错误.
B、本实验研究合力与分力的关系,合力与分力是等效的,同一次实验过程中,O点位置不能变动,以保证橡皮筯伸长的长度相同,效果相同.故B正确.
C、只要橡皮筋的另一端两次都接到O点,达到效果相同,拉力方向没有限制,两弹簧秤之间的夹角不需要取90°,故C错误.
D、本实验,弹簧称的拉力应不超过量程,两个弹簧称拉力的大小没有要求,只要使两次效果相同就行,故D错误.
故选:B
(2)F1、F2合力的理论值是指通过平行四边形定则求出的合力值,而其实验值是指一个弹簧拉橡皮条时所测得的数值,一定沿AO方向,由此可知F是F1、F2合力的理论值,F′是合力的实验值;由于误差的存在,作图法得到的合力与实验值有一定的差别,故甲更符合实验事实.
故选为:(1)B (2)甲
【点评】本实验采用是等效替代的思维方法.实验中要保证一个合力与两个分力效果相同,结点O的位置必须相同,难度适中.
某实验小组利用如图1所示的装置探究加速度与力、质量的关系.
①下列做法正确的是 (填字母代号)
A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴木块上
C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源
D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度
②为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量 木块和木块上砝码的总质量(填远大于,远小于,或近似于)
③甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图1的装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到图2中甲、乙两条直线.设甲、乙用的木块质量分别为m甲,m乙.甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲,μ乙,由图象可知,m甲 m乙;μ甲 μ乙(填“大于”、“小于”或“等于”)
知识点:物理
①AD; ②远小于;③小于,大于.
【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系.
【专题】实验题;定性思想;推理法;牛顿运动定律综合专题.
【分析】①实验要保证拉力等于小车受力的合力,要平衡摩擦力,细线与长木板平行;
②砝码桶及桶内砝码加速下降,失重,拉力小于重力,加速度越大相差越大,故需减小加速度,即减小砝码桶及桶内砝码的总质量;
③a﹣F图象的斜率表示加速度的倒数;求解出加速度与拉力F的表达式后结合图象分析得到动摩擦因素情况.
【解答】解:①A、调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行,否则拉力不会等于合力,故A正确;
B、在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,不能将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴木块上,故B错误;
C、实验时,先接通打点计时器的电源再放开木块,故C错误;
D、根据平衡条件可知,与质量大小无关,当通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度,故D正确;
选择:AD;
②按照教材上的理论若以砝码桶及砝码作为小木块的外力,则有 a=,而实际实验过程中砝码桶及砝码也与小木块一起做匀加速运动,即对砝码桶及砝码有mg﹣T=ma,对小木块有T=Ma.综上有:小物块的实际的加速度为 a=,只有当m<<M时,才能有效的保证实验的准确性;
③当没有平衡摩擦力时有:T﹣f=ma,故a=T﹣μg,即图线斜率为,纵轴截距的大小为μg.
观察图线可知m甲小于m乙,μ甲大于μ乙;
故答案为:①AD; ②远小于;③小于,大于.
【点评】本题主要考察“验证牛顿第二定律”的实验,要明确实验原理,特别是要明确系统误差的来源,知道减小系统误差的方法.
一辆在绵遂高速公路上以108km/h的速度行驶的小汽车,突然发现同一车道的正前方l00m处停有一辆故障车,由于无法从其它车道避让,司机从发现前方故障车到开始制动有1s的反应时间,制动后小汽车以a=6m/s2的加速度做匀减速直线运动,请你通过计算判定这辆小汽车是否会与前方故障车发生追尾事故?
知识点:物理
这辆小汽车是会与前方故障车发生追尾事故
【考点】匀变速直线运动的速度与位移的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
【专题】直线运动规律专题.
【分析】汽车在反应时间内做匀速直线运动,求出匀速直线运动和匀减速直线运动的位移之和,判断是否相撞.
【解答】解:(1)司机反应时间内汽车作匀速运动,v0==30m/s
=v0t
解得,x1=30m
设减速位移为x2
v=2ax2
解得,x2==75m
从发现故障车到停下来通过的距离x=x1+x2=105m
即x>100m,故会发生追尾
答:这辆小汽车是会与前方故障车发生追尾事故.
【点评】本题综合了匀速直线运动和匀减速直线运动,关键是理清过程,灵活运用运动学公式求解,要求司机在开车过程中不要使用电话,不要酒后驾驶等,注意安全.
如图所示,光滑金属球的质量m=4kg.它的左侧紧靠竖直的墙壁,右侧置于倾角θ=37°的斜面体上.已知斜面体处于水平地面上保持静止状态,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.求:
(1)墙壁对金属球的弹力大小和金属球对斜面体的弹力大小;
(2)水平地面对斜面体的摩擦力的大小.
知识点:物理
(1)墙壁对金属球的弹力大小为30N,金属球对斜面体的弹力大小为50N;
(2)水平地面对斜面体的摩擦力的大小为30N.
【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用.
【专题】共点力作用下物体平衡专题.
【分析】画出受力分析图,根据平衡条件求力,斜面有向右运动的趋势,受的摩擦力向左.
【解答】解:(1)对金属球,由平衡条件可得
墙壁对金属球的弹力为N1=mgtanθ
斜面体对金属球的弹力为
解得,N1=30N,N2=50N
由牛顿第三定律得,金属球对斜面体的弹力大小为50N.
(2)对斜面体,地面对斜面体的摩擦力大小为f=N2sinθ
解得,f=30N
答:(1)墙壁对金属球的弹力大小为30N,金属球对斜面体的弹力大小为50N;
(2)水平地面对斜面体的摩擦力的大小为30N.
【点评】本题考查了共点力平衡,关键是采用隔离法,对物体正确受力分析后根据平衡条件求解.
如图所示,质量M=1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,取g=10m/s2,在铁块上加一个水平向右的拉力,试求:
(1)F增大到多少时,铁块能在木板上发生相对滑动?
(2)若木板长L=1m,水平拉力恒为8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端?
知识点:物理
(1)F增大到6N时,铁块能在木板上发生相对滑动.
(2)若木板长L=1m,水平拉力恒为8N,经过1s时间铁块运动到木板的右端.
【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;物体的弹性和弹力.
【专题】计算题;定量思想;整体法和隔离法;牛顿运动定律综合专题.
【分析】(1)F增大到AB恰好保持相对静止,且两者间的静摩擦力达到最大值,F为铁块能在木板上发生相对滑动的最小值.对木板,根据牛顿第二定律求出临界加速度,再对整体,运用牛顿第二定律求F.
(2)先由牛顿第二定律求出铁块和木板的加速度,当铁块运动到木板的右端时m和M的位移之差等于板长,由位移时间公式和位移关系列式求解时间.
【解答】解:(1)设F=F1时,A、B恰好保持相对静止,此时二者的加速度相同,两者间的静摩擦力达到最大.
根据牛顿第二定律得:μ2mg﹣μ1(m+M)g=Ma
可得 a=2m/s2
以系统为研究对象,根据牛顿第二定律有
F1﹣μ1(m+M)g=(m+M)a
解得:F1=6N
(2)铁块的加速度大小 a1==4m/s2
木板的加速度大小 a2==2m/s2
设经过时间t铁块运动到木板的右端,则有
﹣=L
解得:t=1s
答:
(1)F增大到6N时,铁块能在木板上发生相对滑动.
(2)若木板长L=1m,水平拉力恒为8N,经过1s时间铁块运动到木板的右端.
【点评】铁块相对于木板的运动,要在分别研究两个物体运动的基础上,关键找到位移关系.再由牛顿第二定律和位移公式研究.