C .a 1=a 2
D .无法确定
20.2019年2月16日,世界游泳锦标赛跳水项目选拔赛(第一站)在京举行,重庆选手施延懋在女子3米跳板决赛中,以386.60分的成绩获得第一名,当运动员压板使跳板弯曲到最低点时,如图所示,下列说法正确的是( )
A.跳板发生形变是因为运动员的重力大于板对她支持力
B.弯曲的跳板受到的压力,是跳板发生形变而产生的
C.在最低点时运动员处于超重状态
D.跳板由最低点向上恢复的过程中,运动员的机械能守恒
21.如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物体,A、B间的最大静摩擦力为μmg,现用水平拉力F拉B,使A、B以同一加速度运动,则拉力F的最大值为()
A.μmg B.2μmg C.3μmg D.4μmg
22.下列现象中哪个不是
..由于惯性导致的是()
A.奔跑的人绊到石头后会向前扑倒B.铅球出手后仍能继续前进
C.公交车突然启动时乘客会后仰D.短跑运动员比赛时穿跑鞋可提高成绩23.乘坐如图所示游乐园的过山车时,质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动.下列说法正确的是()
A.车在最高点时人处于倒坐状态,全靠保险带拉住,若没有保险带,人一定会掉下去B.人在最高点时对座位仍可能产生压力,但压力一定小于mg
C.人在最高点和最低点时的向心加速度大小相等
D.人在最低点时对座位的压力大于mg
24.如右图,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2a、1a.重力加速度大小为g.则有
A .1a g =,2a g =
B .10a =,2a g =
C .10a =,2m M
a g M += D .1a g =,2m M
a g M
+=
25.如图所示,质量为70kg 的人站在水平地面上,用定滑轮将质量为40kg 的重物送入井中。当重物以23m/s 的加速度加速下降时,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,取
210m /s g =,则绳上的拉力和地面对人的支持力大小分别为( )
A .520N ,180N
B .280N ,420N
C .120N ,480N
D .0,700N
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一、选择题 1.A 解析:A 【解析】 【分析】 【详解】
突然剪断轻绳的瞬间,B 在水平方向上受到的弹簧拉力和滑动摩擦力没有变,B 所受的合外力仍等于0,所以B 0a =,A 、B 和弹簧看成整体,则轻绳拉力2F mg μ=,绳子剪断瞬间,A 的合外力
2F F mg ma μ===合
所以
A 2a g μ=
故A 正确,BCD 错误。 故选A 。
2.C
解析:C 【解析】
【分析】 【详解】
开始三个物体在拉力F 的作用下一起做匀速直线运动,知F =f ,撤去F 后,三个物体一起做匀减速直线运动,整体的加速度:
33f F a m m
=
= 隔离对A 分析,A 在水平方向上的合力等于B 对A 的摩擦力,有:
13
F f ma ==
隔离对AB 分析,AB 整体所受的合力等于C 对它们的摩擦力,有:
2223
f ma F ==
C 正确,AB
D 错误。 故选C 。
3.B
解析:B 【解析】 【分析】 【详解】
加速时,对木板受力分析,受到重力、支持力、推力F 和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律,有
F-μmg=ma 1
解得
a 1=1m/s 2
减速时,对木板受力分析,受到重力、支持力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律,有
-μmg =ma 2
解得
a 2=-4m/s 2
木板先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,到达桌面边缘时,速度减为零,设最大速度为v ,根据位移速度公式,有
2a 1x 1=v 2 2a 2x 2=?v 2
122
L
x x =+
解得
12
0.32m 5
x L =
= W =Fx 1=1.6J
故选B . 【名师点睛】
本题关键是找出作用时间最短的临界过程,然后先根据牛顿第二定律求解出加速过程和减速过程的加速度,再根据运动学公式列式求出力作用的位移,再根据恒力做功公式求解.
4.A
解析:A 【解析】 【详解】
两球先做加速度减小的加速运动,最后都做匀速运动,稳定时kv=mg ,因此最大速度与其
质量成正比,即v m ∝m ,
1122
m v m v =,由图象知v 1>v 2,因此m 甲>m 乙;故A 正确,B 错误.释放瞬间v=0,空气阻力f=0,两球均只受重力,加速度均为重力加速度g .故C 错误;图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移,由图可知,t 0时间内两球下落的高度不相等;故D 错误;故选A .
5.B
解析:B 【解析】
平衡力作用在同一物体上,可以是同种性质的力,也可以是不同种性质的力,故A 错误,B 正确;作用力和反作用力一定是性质相同的力,且同时产生,同时变化、同时消失,所以CD 均错误.
6.B
解析:B 【解析】 【分析】
试题分析:根据图线可看出运动员在AB 段做加速度减小的变加速直线运动,合力逐渐减小,由于有阻力作用所以机械能不守恒.选项B 正确. 考点:运动图像及牛顿定律. 【详解】
7.D
解析:D 【解析】 【详解】
剪断细线前,只有A 对弹簧有作用力,所以剪断细线前弹簧的弹力15N A F m g ==弹, 将细线剪断的瞬间,根据牛顿第二定律可得
()()A B A B m m g F m m a 弹+-=+,
解得22.5m /s a =, 隔离B ,则有:
N B B m g F m a -=,
代入数据解得N 3.75N B B F m g m a =-=,D 正确。
解析:D 【解析】 【详解】
位移随时间变化的规律
201
2
x v t at =+
根据题目中的表达式,应用待定系数法可知
21
2m/s 2
a = 解得加速度
24m/s a =
根据牛顿第二定律求解合外力
24N=8N F ma ==?
ABC 错误,D 正确。 故选D 。
9.D
解析:D 【解析】 【分析】 【详解】
A 球向
B 球接近至AB 间的距离小于L 之后,A 球的速度逐步减小,B 球从静止开始加速运动,两球间的距离逐步减小。当A 、B 两球的速度相等时,两球间的距离最小。接触的条件为
12v v =
210L s s +-=
其中1v 、2v 为当两球间距离最小时,A 、B 两球的速度,1s 、2s 为两球间距离从L 变至最小的过程中,A 、B 两球通过的路程,由牛顿第二定律得
1F a m =
,22F a m
= 由匀加速运动公式得
101v v a t =-,22v a t =
210112s v t a t =-,2221
2
s a t =
联立方程解得2
3mv F L
=,故ABC 错误,D 正确。
故选D 。
解析:A
【解析】
【分析】
先求出悬绳剪断前弹簧的拉力,再根据牛顿第二定律求出悬绳剪断瞬间A和B的瞬时加速度.
【详解】
剪断悬绳前,对B受力分析,B受到重力mg和弹簧的弹力F,则 F=mg.剪断悬绳瞬间,弹簧的弹力不变,对A分析知,A的合力为,根据牛顿第二定律得:,可得。故A正确,B错误;悬绳剪断瞬间,A向下运动,弹簧的拉力减小,B压向桌面,桌面对B的支持力突然增大,B物块静止不动,合力为0,加速度大小为0,故CD错误。故选A。
【点睛】
解决本题关键知道剪断悬绳的瞬间,弹簧的弹力不变,根据牛顿第二定律可以求出瞬时加速度.
11.A
解析:A
【解析】
【分析】
【详解】
AB.上升过程,对箱子和物体整体分析,如下图
由牛顿第二定律可知
+
Mg kv Ma
=
解得
+kv
a g
M
=
则
a g
>
再对物体整体分析,因a g
>所以物体受到的合力大于物体的重力,可知箱子上底面对物体有向下的压力,则物体对箱子的上底面有压力,故A正确B错误;
CD.同理,下降过程中,对整体分析有
Mg kv Ma
-=
解得
kv a g M
=-
则
a g <
所以物体受到的合力小于物体的重力,箱子下底面对物体有向上的支持力,则物体对箱子的下底面有压力,故CD 错误。 故选A 。
12.C
解析:C 【解析】 【分析】 【详解】
A .火箭点火后刚要离开发射台竖直起飞时,火箭向上得到的反冲力大于其本身的重力,火箭具有向上的加速度,不是处于平衡状态,A 错误;
BC .当物体做向下加速运动或向上减速运动时,物体处于失重状态;当物体做向上加速运动或向下减速运动时,物体处于超重状态。火箭刚要离开发射台时,是在向上做加速运动,此时火箭处于超重状态,B 错误,C 正确;
D .火箭点火后,火箭向下喷出高速大量气体,根据反冲运动,火箭本身获得向上的很大反冲力来推动火箭升空,D 错误。 故选C 。
13.C
解析:C 【解析】 【分析】 【详解】
对物体受力分析可知,0到3s 内, 由于滑动摩擦力为
0.220N 4N f mg μ==?=
恰好等于外力F 大小,所以物体仍能保持静止状态,3到6s 内,物体产生的加速度为
23m/s F f
a m
-=
= 发生的位移为
2
1113.5m 2
x at =
= 6到9s 内,物体所受的合力为零,做匀速直线运动,由于6s 时的速度为
33m/s 9m/s v at ==?=
所以发生的位移为
()2996m 27m x vt ==?-=
9到12s 内,物体做匀加速直线运动,发生的位移为
223011
9333m 40.5m 22
x v t at =+=?+??=
所以总位移为
123=++=13.52740.5m 81m x x x x ++=
故C 正确,ABD 错误。 故选C 。
14.B
解析:B 【解析】 【分析】 【详解】
A .速度-时间图像的斜率表示加速度,前3s 内货物的加速度
22m/s v
a t
?=
=? 故A 正确;
B .最后2s 内,货物做匀减速直线运动,加速度大小为
'226
m/s 3m/s 2
a ==
小于重力加速度g ,故受到重力和向上的拉力作用,故B 错误; C .前3s 内的平均速度为
16
m/s 3m/s 2
v ==
最后2s 内的平均速度
26
m/s 3m/s 2
v ==
故两者平均速度相同,故C 正确;
D .速度-时间图像围成的面积表示位移,7s 内货物的位移
27
6m 27m 2
x +=
?= 故D 正确。
本题选不正确的,故选B 。
15.A
解析:A 【解析】 【分析】
物体A 跟车箱相对静止,小球、物体A 和车厢具有相同的加速度,隔离对小球分析,由牛顿第二定律求出加速度的大小和方向,再对A 运用牛顿第二定律求出摩擦力的大小;则可求得动摩擦因数. 【详解】
小球所受的合力应水平向右,则加速度F mgtan a gtan m m
θθ=
==;A 与小球具有相同的加速度,则A 所受的压力N=ma=mgtanθ,方向向右。由滑动摩擦力公式可知,f=μN=mg ;联立解得:tanθ=1
μ
;故选A 。
【点睛】
解决本题的关键知道球、物体A 与 车厢具有相同的加速度,要灵活选择研究对象,通过牛顿第二定律进行求解.
16.D
解析:D 【解析】 【详解】
A .根据匀变速直线运动位移时间公式
2012
x v t at =+
变形得
02
x a
v t t =+, 则物体的
x
t t
-图线纵轴截距表示初速度,所以有v 0=3m/s ,斜率为: 0.32
a
k =
=, 解得:
a =0.6m/s 2,
物体受到的恒力大小为
F =ma =2×0.6N=1.2N ,
故A 错误;
B .5s 末物体的速度为:
v =v 0+at =(3+0.6×5)m/s=6m/s ,
故B 错误。
C .0~10s 内物体的速度变化量为
△v =a △t =0.6×
10m/s=6m/s , 故C 错误;
D .由匀变速直线运动的位移公式可得t 1=5s 的位移为:
22501111
350.6522.5m 22
x v t at =+=?+??=,
故D 正确。 故选D 。
17.C
【解析】
A 、速度是描述物体的运动状态的物理量,物体的加速度不变则速度一定是变化的,所以物体的运动状态一定改变。故A 错误;
B 、体积、质量很大的物体在一定的条件下能看成质点,如描述地球绕太阳的公转时,地球也可以看作质点,故B 错误;
C 、2
21/1/1/kg m s N kg m s kg
?=
=,故C 正确; D 、米、秒都是国际单位制基本单位,牛顿是导出单位,故D 错误。
点睛:速度是描述物体的运动状态的物理量;当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时,我们就可以把它看成质点,根据把物体看成质点的条件来判断即可;力学国际基本单位有三个:米、千克、秒,其他的都是导出单位。
18.D
解析:D 【解析】 【分析】 【详解】
因为一切物体都具有惯性,惯性是物体的固有属性,不会因为外界因素的变化而变化,与物体是否运动、是否受力都没有任何关系.所以此A 、B 、C 选项均错误.正确选项为D .
19.A
解析:A 【解析】 【详解】
当在B 端施以F =mg 的竖直向下的拉力作用时,对A 分析,有:mg =Ma 1,1mg
a M
=;当在绳的B 端挂一质量为m 的物体时,对整体分析,有:mg =(M +m )a 2,则2mg
a M m
=+.则
a 1>a 2,故A 正确,BCD 错误.
20.C
解析:C 【解析】 【详解】
A. 跳板发生形变是因为运动员对跳板施加了力的作用,选项A 错误;
B.运动员对跳板有压力是由运动员的脚发生形变而产生的,故B 错误;
C.运动员在最低点具有向上的加速度,所以是处于超重状态,支持力大于重力,故C 正确;
D.跳板由最低点向上恢复的过程中,支持力对运动员做功,机械能不守恒,故D 错误。
21.C
【解析】
解:当AB 间的静摩擦力达到最大时拉力F 达到最大,根据牛顿第二定律得 对A 物体:μ?mg=ma 得a=μg
对整体:F=(2m+m )a 得:F=3ma =3μmg 故选C .
【点评】当两个物体刚要发生相对滑动时,它们之间的静摩擦力达到最大值.灵活的选取研究对象根据牛顿第二定律列方程是关键.
22.D
解析:D 【解析】 【分析】 【详解】
A .奔跑的人绊到石头后会向前扑倒是因为人的上半身有保持原来运动状态不变的性质,是由于惯性的作用,故选项A 不符合题意;
B .铅球出手后仍能继续前进,因为任何物体都有惯性,所以当铅球离开手后,由于惯性会继续向前飞行,故选项B 不符合题意;
C .汽车突然启动时,人的下半身随着汽车一起运动,而上半身由于惯性仍然保持原来的运动状态,所以会向后仰,故选项C 不符合题意;
D .田径比赛中,运动员穿跑鞋是为了增大摩擦力,故D 符合题意. 故选D 。
23.D
解析:D 【解析】 【详解】
A. 当人与保险带间恰好没有作用力,由重力提供向心力时,
20
v mg m R
,
则临界速度为
v 0,
当速度v A 错误;
B. 当人在最高点的速度v ,人对座位就产生压力。以人为研究对象,根据牛顿第二定律得:
mg +N =2
v m R
,
得:
N =2
v m R
?mg ,
座位对人作用力与速度v 有关,当v N >mg ,则座位对人的压力将大于mg ,故B 错误;
C. 人在最高点和最低点速度大小不等,根据向心加速度公式
2v a R
=
可知,人在最高点和最低点时的向心加速度大小不相等,故C 错误;
D. 人在最低点时,加速度方向竖直向上,根据牛顿第二定律分析可知,人处于超重状态,人对座位的压力大于mg ,故D 正确。 故选:D 。
24.C
解析:C 【解析】
试题分析:在抽出木板的瞬时,弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变.对1物体受重力和支持力,有:
mg=F ,a 1=0.对2物体受重力和弹簧的向下的压力,根据牛顿第二定律有:
2F Mg M m
a g M M
++=
=,故C 正确.故选C . 考点:牛顿第二定律 【名师点睛】本题属于牛顿第二定律应用的瞬时加速度问题,关键是区分瞬时力与延时力;弹簧的弹力通常来不及变化,为延时力,轻绳的弹力为瞬时力,绳子断开即消失.
25.B
解析:B 【解析】 【分析】 【详解】
先研究重物,重物受到重力mg 与绳子的拉力F 作用,加速度23m/s a =,则根据牛顿第二定律有
mg F ma -=
解得
40103N 280N F m g a =-=?-=()()
再研究人,受到的力有重力Mg 、绳子向上的拉力F 、地面的支持力N ,处于平衡状态。则根据平衡条件有
Mg F N =+
解得
700N 280N 420N N Mg F =-=-=
选项B 正确,ACD 错误。
故选B。