考点: 牛顿第二定律;力的合成与分解的运用. 专题: 压轴题;牛顿运动定律综合专题. 分析: 箱子沿斜面上升做匀减速运动,且加速度为a=gsina.对于箱子正中间的苹果,也随箱子一起做减速,加速度相同. 对苹果受力分析即可求得其他苹果对其作用力F. 解答: 解:箱子沿斜面上升,做匀减速运动,对箱子进行受力分析, 根据牛顿第二定律得:Ma=Mgsinθ 所以加速度为a=gsinθ. 对于箱子正中间的苹果,也随箱子一起做减速,加速度为gsinθ.所以其它苹果对正中间苹果的合力方向要垂直斜面向上. 对苹果受力分析 所以F=mgcosθ 故选C. 点评: 本题考查了对物体运动的分析,即力与运动的关系.难度不大,属于基础题. 15.(2012?婺城区校级二模)如图a、b所示,是一辆质量为4t的无人售票车在t=0和t=3s末两个时刻的照片,当t=0时,汽车刚启动.图c是车内横杆上悬挂的拉手环稳定时经放大后的图象(图c中θ=30°),若将汽车的运动视为匀加速直线运动,根据上述信息,可以估算出的物理量有( )
①汽车的长度②3s末汽车的速度③3s内牵引力对汽车所做的功④3s末汽车牵引力的瞬时功率. ①④ ②③ ①② ②④ A.B. C. D. 考点: 牛顿第二定律;功的计算;功率、平均功率和瞬时功率. 专题: 压轴题;牛顿运动定律综合专题. 分析: 以拉手环为研究对象,根据牛顿第二定律可求出汽车的加速度,由s=求出汽车的长度.由v=at求出3s末汽车的速度.由于阻力未知,无法求出牵引力,也不能求解牵引力对汽车所做的功和功率. 解答: 解:①以拉手环为研究对象,设绳子的拉力大小为T,根据牛顿第二定律得: 竖直方向:Tcosθ=mg 水平方向:Tsinθ=ma,得a=gtanθ,即得汽车做匀加速直线运动的加速度为a=gtanθ. 从a、b两图看出,汽车3s内通过的位移大小等于汽车的长度,为s=车的长度.故①正确. ②3s末汽车的速度为v=at.故②正确. ③④对汽车根据牛顿第二定律得F﹣F阻=Ma,由于汽车所受的阻力F阻未知,不能求出牵引力的大小,也不能求出3s内牵引力对汽车所做的功和3s末汽车牵引力的瞬时功率.故③④错误. 第 21 页 共 32 页
=,t、θ均已知,可求出汽 故选C 点评: 本题是牛顿第二定律和运动学公式结合的问题,作为常规问题,要知道只要已知悬挂拉手环的绳子与竖直方向的夹角θ,就能求出汽车的加速度a=gtanθ. 16.(2012?宝鸡二模)如图所示,一辆小车静止在水平面上,在小车上放一个质量为m=8kg的物体,它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上,这时弹簧的弹力为6N.现沿水平向右的方向对小车施以作用力,使小车由静止开始运动起
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来,运动中加速度由零逐渐增大到1m/s,随即以1m/s的加速度做匀加速直线运动.以下说法正确的是( )
A.物体受到的摩擦力一直减小 当小车加速度大小为0.75 m/s2时,物体不受摩擦力作用 B. 物体与小车始终保持相对静止,弹簧对物体的作用力始终没有发生变化 C.2 小D. 车以l m/s的加速度做匀加速直线运动时,物体受到的摩擦力为8N 考点: 牛顿第二定律;滑动摩擦力;胡克定律. 专题: 压轴题;牛顿运动定律综合专题. 分析: 物体开始受弹簧的弹力和静摩擦力处于静止状态,当整体加速度逐渐增大时,隔离对物体分析,通过加速度的变化,根据牛顿第二定律得出弹簧弹力和摩擦力的变化. 解答: 解:A、弹簧弹力开始与静摩擦力平衡,大小为6N,当整体加速度从零逐渐增大到1m/s2,则物块的加速度也从零2逐渐增大到1m/s,根据牛顿第二定律知,物块的合力从0增大到8N,摩擦力方向向左减小到零,然后又向右增加,在整个过程中,物体相对小车静止,弹簧弹力不变.故C正确,A错误. B、当小车加速度(向右)为0.75m/s时,则物块所受的合力F合=ma=6N,弹簧的弹力等于6N,则摩擦力为零.故B正确. D、小车以1m/s的加速度向右做匀加速直线运动时,物块所受的合力F合=ma=8N,弹簧的弹力等于6N,则摩擦力的大小为2N,方向水平向右.故D错误. 故选BC. 点评: 解决本题的关键知道物块与小车具有相同的加速度,对物块隔离分析,运用牛顿第二定律,分析摩擦力的变化. 17.(2012?鼓楼区校级模拟)如图所示,光滑水平面上静止放置着一辆平板车A,.车上有两个小滑块B和C,A、B、C三者的质量分别是3m、2m、m.B与车板之间的动摩擦因数为μ,而C与车板之间的动摩擦因数为2μ.开始时B、C分别从车板的左、右两端同时以大小相同的初速度vo相向滑行.已知滑块B、C最后都没有脱离平板车,则车的最终速度v车是( )
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A.. B. C. D. v车=0 考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系. 专题: 压轴题;牛顿运动定律综合专题. 分析: 把ABC看成一个系统,系统不受外力,动量守恒,滑块B、C最后都没有脱离平板车,说明最终三者速度相等,根据动量守恒定律即可求解. 解答: 解:滑块B、C最后都没有脱离平板车,说明最终三者速度相等,把ABC看成一个系统,系统不受外力,动量守恒, 根据动量守恒定律得: 2mv0﹣mv0=(3m+2m+m)v 第 22 页 共 32 页
解得v= 故选B 点评: 本题考查了动量守恒定律的直接应用,难度不大,属于基础题. 18.(2012?镜湖区校级三模)如图所示,水平传送带A、B两端相距4m,始终以2m/s的速度顺时针运转.今将一小煤块(可
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视为质点)无初速地轻放至A点处,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4,g取10m/s.由于小煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下痕迹.则小煤块从A运动到B的过程中( )
A.小煤块从A运动到B的时间是0.5s 小煤块从A运动到B的时间是1.75s B. 传送带上的痕迹长度是4m C. D.传送带上的痕迹长度是0.5m 考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系. 专题: 压轴题;传送带专题. 分析: 小煤块(可视为质点)无初速地轻放至A点处,相对于传送带向后滑,所以小煤块在传送带上先做匀加速直线运动,当速度达到传送带的速度,做匀速直线运动,与传送带间不再发生滑动,根据牛顿第二定律,结合运动学公式求出A运动B的时间以及在传送带上的相对位移. 解答: 2解:A、小煤块在传送带上的加速度a=μg=4m/s,匀加速直线运动的时间,匀加速直线运动的位移,则小煤块匀速直线运动的时间.所以从A运动到B的时间t=t1+t2=2.25s.故A、B错误. C、在0.5s内传送带的位移x2=vt1=1m,所以痕迹,即小煤块相对于传送带的位移△x=x2﹣x1=0.5m.故C错误,D正确. 故选D. 点评: 本题属于动力学中传送带模型问题,关键是通过对小煤块的受力判断出其运动情况,再通过牛顿第二定律和运动学知识进行求解. 19.(2012?儋州校级模拟)如图所示,水平面上两物体 ml、m2经一细绳相连,各接触面都粗糙,在水平力F的作用下处于静止状态,则连接两物体绳中的张力可能为( )
A.零 B. F C. D. 大于F 考点: 牛顿第二定律. 专题: 压轴题. 分析: 涉及到多个物体时,通常可以用整体法和隔离法,先用整体法可以求得共同的加速度等,再用隔离法分析单个物体的受力情况,即绳的张力的情况. 解答: 解:当力F比较小时,小于m2受到的静摩擦力,此时m2不会运动,连接两物体绳没有伸长的趋势,不会有拉力产生, 第 23 页 共 32 页
所以连接两物体的绳中的张力可能为0,故A正确. 当F逐渐增大,增大到 ml、m2将要一起运动时,此时对整体受力分析得, F﹣μ(m1+m2)g=(m1+m2)a﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① 设绳的拉力为T,对ml受力分析得, T﹣μm1g=m1a﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② 由①②可得,T=F, 所以当 ml=m2时T=F,故B正确, 由T=F分析可知,T不可能等于和大于F,所以CD错误. 故选:A、B. 点评: 本题考查了在拉力不断的变化时物体受力的变化,只有大于了第一个物体受到的摩擦力,后面的第二个物体才用可能受到绳的拉力,所以一定要分清楚情况来讨论. 20.(2012?齐齐哈尔校级模拟)在匀加速上升的升降机底板上有一根轻质弹簧,弹簧上端链接有一小球,若升降机突然停止,在地面的观察者看来,小球在继续上升的过程中( )
A.速度逐渐减小 B. 速度先增大后减小 加速度逐渐增大 C.D. 加速度先减小后增大 考点: 牛顿第二定律;超重和失重. 专题: 压轴题;牛顿运动定律综合专题. 分析: 加速上升的升降机处于超重状态,支持力大于重力;升降机停止后,小球由于惯性继续上升,做简谐运动;到达平衡位置之前做加速度变小的减速运动,到达平衡位置之后做加速度变大的减速运动. 解答: 解:加速上升的升降机处于超重状态,故支持力大于重力; 升降机停止后,小球由于惯性继续上升,做简谐运动; 到达平衡位置之前做加速度变小的减速运动,到达平衡位置之后做加速度变大的减速运动,即先做加速度减小的加速运动,再做加速度增大的减速运动; 故选BD. 点评: 本题关键结合简谐运动的对称性特点进行分析讨论,小球向上先做加速度减小的加速运动,再做加速度增大的减速运动. 21.(2012?四会市校级二模)如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中,下列叙述中正确的是( )
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A.小球的速度一直减小 小球的加速度先减小后增大 B. 小球加速度的最大值,一定大于重力加速度 C. D.小球的加速度先增大后减小 考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系. 专题: 压轴题;牛顿运动定律综合专题. 分析: 根据小球所受的合力判断小球加速度的变化,根据加速度方向与速度方向的关系,判断速度的变化. 解答: 解:ABD、从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中,开始重力大于弹力,向下做加速运动,在下降的过程中弹力增大,则加速度减小,当加速度减小到零,速度达到最大,然后重力小于弹力,向下做减速运动,运动的过程中加速度增大,到达最低点速度为零.故A、D错误、B正确. C、当运动到最低点时,加速度最大.若小球从弹簧原长位置处下降,根据运动的对称性,到达最低点加速度为g,方向向上,若从一定高度下落,最低点位置还要更低,则加速度大于g.故C正确. 故选BC. 点评: 解决本题的关键知道加速度方向与合力方向相同,当加速度方向与速度方向相同时,速度增大,当加速度方向与速度方向相反时,速度减小. 22.(2012?涪城区校级模拟)如图(a)所示,光滑水平面上停放着一辆上表面粗糙的平板车,质量为M,车的上表面距地
面的高度与车上表面长度相同.一质量为m的铁块以水平初速度v0滑到小车上,它们的速度随时间变化的图象如图(b)所示(t0是滑块在车上运动的时间),重力加速度为g.则下列判断正确的是( )
A.铁块与小车的质量之比m:M=2:3 B.铁块与小车表面的动摩擦因数μ= C.平板车上表面的长度为 D.物体落地时与车左端相距 考点: 牛顿第二定律;匀变速直线运动的图像;滑动摩擦力. 第 25 页 共 32 页