课时作业(九)
(时间:45分钟 满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分,每小题至少有一个选项正确,把正确选项前的字母填在题后括号内)
1.一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度和时间的关系图线如图所示,则( )
A.t3时刻火箭距地面最远
B.t2~t3的时间内,火箭在向下降落 C.t1~t2时间内,火箭处于失重状态 D.0~t3时间内,火箭始终处于失重状态
【解析】 由速度图象可知,在0~t3内速度始终大于零,表明这段时间内火箭一直在上升,t3时刻速度为零,停止上升,高度达到最高,离地面最远,A正确,B错误.t1~t2的时间内,火箭在加速上升,具有向上的加速度,火箭应处于超重状态,而在t2~t3时间内火箭在减速上升,具有向下的加速度,火箭处于失重状态,故C、D错误.
【答案】 A
2.在电梯内的地板上,竖直放置一根轻质弹簧,弹簧上端固定一个质量为m的物体,x
当电梯静止时,弹簧被压缩了x;当电梯运动时,弹簧又被继续压缩了.则电梯运动的情况
10可能是( )
11
A.以大小为g的加速度加速上升
101
B.以大小为g的加速度减速上升
101
C.以大小为g的加速度加速下降
101
D.以大小为g的加速度减速下降
10
【解析】 当电梯静止时,弹簧被压缩了x,则kx=mg;当电梯运动时,弹簧又被继xmg
续压缩了,则物体所受的合外力为F=,方向竖直向上,由牛顿第二定律知加速度为a
1010F11
==g,方向竖直向上.若电梯向上运动,则电梯以大小为g的加速度加速上升;若电m10101
梯向下运动,则电梯以大小为g的加速度减速下降,D正确.
10
【答案】 D
3.(2015·合肥第一次模拟)质量为0.8 kg的物体在一水平面上运动,如图a、b分别表示
物体受到水平拉力作用和不受拉力作用的v-t图象,则拉力与摩擦力之比为( )
A.9∶8 B.3∶2 C.2∶1 D.4∶3
【解析】 由v-t图象知,图线a为仅受摩擦力的运动,加速度大小a1=1.5 m/s2;图线b为受水平拉力和摩擦力的运动,加速度大小a2=0.75 m/s2.列方程ma1=Ff,ma2=F-Ff,解得F/Ff=3/2.
【答案】 B 4.如图所示,两相互接触的物块放在光滑的水平面上,质量分别为m1和m2,且m1 A.FN=0 B.0<FN<F C.F<FN<2F D.FN>2F 【解析】 设两物块运动过程中,它们之间的相互作用力为FN,则对于两物块整体而言,由牛顿第二定律得2F=(m1+m2)a①,对于物块m1而言,由牛顿第二定律得F-FN=2 m1a②;两式联立解得FN=F(1-),因m1<m2,故FN m21+m1 【答案】 B 5.质量为M的光滑圆槽放在光滑水平面上,一水平恒力F作用在其上促使质量为m的小球静止在圆槽上,如图所示,则( ) MF A.小球对圆槽的压力为 m+MmF B.小球对圆槽的压力为 m+M C.水平恒力F变大后,如果小球仍静止在圆槽上,小球对圆槽的压力增加 D.水平恒力F变大后,如果小球仍静止在圆槽上,小球对圆槽的压力减小 F 【解析】 利用整体法可求得系统的加速度为a=,对小球利用牛顿第二定律可 M+m得:小球受到圆槽的支持力为m2F2?mg?+,由牛顿第三定律可知只有C项正确. ?M+m?22 【答案】 C 6.如图所示,质量为m1和m2的两个物体用细线相连,在大小恒定的拉力F作用下,先沿光滑水平面,再沿粗糙的水平面运动,则在这两个阶段的运动中,细线上张力的大小情况是( ) A.由大变小 B.由小变大 C.始终不变 D.由大变小再变大 【解析】 在光滑的水平面上运动时,设细线上的张力为F1,加速度为a1,由牛顿第二定律得F1=m1a1① F=(m1+m2)a1② 联立①②解得:F1= m1F m1+m2 在粗糙的水平面上运动时,设细线的张力为F1′,加速度为a2,由牛顿第二定律得:F1′-μm1g=m1a2,③ F-μ(m1+m2)g=(m1+m2)a2④ m1F 联立③④解得:F1′= m1+m2 综上可得,无论在光滑的水平面上还是在粗糙的水平面上运动时,细线上的张力都是m1F ,故C正确. m1+m2 【答案】 C 7.如图所示,在水平面上的箱子内,带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边,处于静止状态.地面受到的压力为N,球b所受细线的拉力为F,剪断连接球b的细线后,在球b上升过程中地面受到的压力( ) A.小于N B.等于N C.等于(N+F) D.大于(N+F) 【解析】 剪断连接球b的细线后,b球会向上加速,造成两球之间的静电力F电增大,剪断前由整体法N=Mg+mag+mbg,F电=mbg+F.剪断后对箱子和a球有N′=Mg+mag+F电′=N-mbg+F电′,由于F电′>F电,所以N′>N+F,由牛顿第三定律可知应选D. 【答案】 D 8.某马戏团演员做滑杆表演,已知竖直滑杆上端固定,下端悬空,滑杆的重力为200 N,在杆的顶部装有一拉力传感器,可以显示杆顶端所受拉力的大小.已知演员在滑杆上端做完动作时开始计时,演员先在杆上静止了0.5 s,然后沿杆下滑,3.5 s末刚好滑到杆底端,并且速度恰好为零,整个过程中演员的v-t图象和传感器显示的拉力随时间的变化情况如图所示,g=10 m/s2,则下述说法正确的是( ) A.演员的体重为800 N B.演员在最后2 s内一直处于超重状态 C.传感器显示的最小拉力为620 N D.滑杆长7.5 m 【解析】 演员在滑杆上静止时显示的800 N等于演员和滑杆的重力之和,所以演员体重为600 N,A错;由v-t图象可知,1.5~3.5 s内演员向下做匀减速运动,拉力大于重力,演员处于超重状态,B对;演员加速下滑时滑杆所受拉力最小,加速下滑时a1=3 m/s2,对演员由牛顿第二定律知mg-Ff1=ma1,解得Ff1=420 N,对滑杆由平衡条件得传感器显示的最小拉力为F1=420 N+200 N=620 N,C对;由v-t图象中图线围成的面积可得滑杆长为4.5 m,D错. 【答案】 BC 9.如图所示,质量均为m的A、B两物块置于光滑水平地面上,A、B接触面光滑,倾角为θ.现分别以水平恒力F作用于A物块上,保持A、B相对静止共同运动,则下列说法中正确的是( ) A.采用甲方式比采用乙方式的最大加速度大 B.两种情况下获取的最大加速度相同 C.两种情况下所加的最大推力相同 D.采用乙方式可用的最大推力大于甲方式的最大推力 【解析】 甲方式中,F最大时,A刚要离开地面, A受力如图丙所示,FN1cos θ=mg① 对B:F′N1·sin θ=ma1② 由牛顿第三定律可知F′N1=FN1③ 乙方式中,F最大时,B刚要离开地面,B受力如图丁所示, FN2cos θ=mg④ FN2sin θ=ma2⑤ 由①③④可知FN2=FN1=FN1′⑥ 由②⑤⑥式可得a2=a1, 对整体易知F2=F1, 故选项B、C正确,选项A、D错误. 【答案】 BC 10.如图所示,小车内有一质量为m的物块,一轻质弹簧两端与小车和物块相连,处于