点评: 解决本题的关键知道小球和车厢具有相同的加速度,结合牛顿第二定律求解,掌握整体法和隔离法的运用. 10.(3分)升降机的地板上放一个质量m的木箱,当它对地板的压力为0.8mg时,升降机的运、动情况可能是( ) A.加速上升 B. 加速下降 C. 匀速上升 D. 减速下降 考点: 牛顿第二定律. 专题: 牛顿运动定律综合专题. 分析: 根据物体的受力情况可求得物体的合力,再由牛顿第二定律可知加速度的方向;由运动学公式可得出升降机可能的运动情况. 解答: 解:由题意可知,木箱受到的支持力为0.8mg; 物体受到的合力F=mg﹣0.8mg=0.2mg; 由牛顿第二定律可知,加速度a=,方向竖直向下; 故物体可能的运动情况为减速上升,或加速下降; 故选:B. 点评: 本题为牛顿第二定律的应用之超重与失重,注意应使用牛顿第二定律进行分析运动. 11.(3分)在粗糙的水平地面上,一个质量为M的物体在水平恒力F作用下由静止开始运动,经过时间t后,速度为v,如果要使物体的速度增到2v,可采用的做法是( ) A.将水平恒力增到2F,其他条件不变 将时间增到2t,其他条件不变 B. C.将物体的质量减为原来的,其他条件不变 D.将物体的质量,水平拉力都同时增加为原来的2倍 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: 牛顿运动定律综合专题. 分析: 物体在水平恒力F的作用下做匀加速直线运动,根据匀变速直线运动速度时间公式分情况讨论即可求解. 解答: 解:物体在水平恒力F的作用下做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得: 所以有:v=at= >2v,故A错误; ,故B正确; ,故C错误; ,故D错误. A、将水平恒力增加到2F,其他条件不变时,v′=B、将作用时间增加到2t,其他条件不变时,v′=C、将物体的质量减为原来的,其他条件不变时,v′=D、将物体的质量、水平恒力都同时增加为原来的2倍时,v′=故选:B 点评: 本题主要考查了牛顿第二定律及匀变速直线运动速度时间公式的直接应用,难度不大,属于基础题.
12.(3分)如图所示,自由下落的小球,从它接触竖直放置的弹簧开始,到弹簧被压缩到最短的过程中,小球的速度和所受外力的合力变化情况是( )
A.合力变小,速度变小 合力变小,速度变大 B. 合力先变小后变大,速度先变大后变小 C. D.合力先变大后变小,速度先变小后变大 考点: 牛顿第二定律. 专题: 牛顿运动定律综合专题. 分析: 小球从接触弹簧开始受重力和弹力两个力作用,根据合力的方向确定加速度的方向,结合加速度方向与速度方向的关系判断小球速度的变化. 解答: 解:小球开始重力大于弹力,加速度方向向下,根据牛顿第二定律得,a=,弹力增大,合力减小,加速度减小,加速度方向与速度方向相同,速度增大. 当小球重力等于弹力后,弹力大于重力,加速度方向向上,根据牛顿第二定律得,a=,弹力增大,合力增大,加速度增大,加速度方向与速度方向相反,速度减小. 所以合力间变小后变大,速度先变大后变小.故C正确,A、B、D错误. 故选:C. 点评: 解决本题的关键知道加速度的方向与合力的方向相同,当加速度方向与速度方向相同时,做加速运动,当加速度方向与速度方向相反时,做减速运动. 13.(3分)如图所示:质量为m的物体沿光滑斜面下滑时,质量为M的斜面静止在水平地面上,则( )
A.斜面对地面的压力大于(m+M)g B. 斜面对地面的压力小于(m+M)g 斜面对地面的压力等于(m+M)g C.D. 斜面对地面的压力等于(m+M)g 考点: 物体的弹性和弹力. 专题: 受力分析方法专题. 分析: 由整体受力分析,由牛顿第二定律中超重与失重知识可知斜面对地面的压力. 解答: 解:对整体分析可知,m有向下的加速度,故m失重;故对整体由牛顿第二定律可知,M对地面的压力小于(M+m)g; 故选:B. 点评: 本题采用了整体法的扩展应用,要注意对于超重失重现象可以对整体进行分析,直接得出结论. 三、填空题(共32分,每小题4分) 14.(4分)虽然牛顿运动只适用于解决 宏观 物体的 低速 问题,但它对在一般条件下的生产、生活和科研已是足够精确的. 考点: 经典时空观与相对论时空观的主要区别. 分析: 经典力学的局限性是宏观物体及低速运动.当达到高速时,经典力学就不在适用
解答: 解:经典力学适用于宏观物体的低速现象.当达到高速时,经典力学就不在适用. 故答案为:宏观;低速 点评: 当物体的速度接近光速时,从相对论角度来说,时间延长、空间缩短、质量增加,经典力学不再适用.但是牛顿力学在生活中仍然是起到了关键作用. 15.(4分)汽车以54km/h的速度在平直的公路上匀速行驶,关闭发动机后汽车作匀减速运动,加速度的大小是
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2.5m/s,则关闭发动机后10s时汽车的速度是 0 m/s,这10秒内汽车的位移是 45 m. 考点: 匀变速直线运动的位移与时间的关系;匀变速直线运动的速度与时间的关系. 专题: 直线运动规律专题. 分析: 根据匀变速直线运动的速度时间公式求出汽车速度减为零的时间,判断汽车是否停止,然后结合速度时间公式和位移公式求出汽车的速度和位移. 解答: 解:54km/h=15m/s, 汽车速度减为零的时间为:, 所以关闭发动机后10s后的速度为零,10s内汽车的位移为:. 故答案为:0,45. 点评: 本题考查运动学中的刹车问题,是道易错题,注意汽车速度减为零后不再运动. 16.(4分)质量为2kg的物体在几个共点力的作用下处于平衡状态. 若撤去一个大小为8N、方向水平向右的力,
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则该物体的加速度大小为 4 m/s,方向 水平向左 . 考点: 牛顿第二定律. 专题: 牛顿运动定律综合专题. 分析: 物体受多个力的作用平衡时,其中任何一个力与其它力的合力大小相等,方向相反,所以撤去8N的力后,其它力的合力大小就是8N,再由牛顿第二定律求解即可. 解答: 解:由共点力平衡的条件知,撤去大小为8N的力后,其它力的合力的大小就是8N,方向与8N的力的方向相反,即水平向左,由牛顿第二定律得:,方向水平向左 故答案为:4,水平向左 点评: 本题就是利用共点力平衡的特点,其中任何一个力与其它力的合力大小相等,方向相反,应用这个特点,很容易就可以解出. 17.(4分) 作用在一物体上的两个大小一定的共点力的合力的大小随夹角变化的关系如图所示,则这两个力的大小分别是 12.5 N和 7.5 N.
考点: 合力的大小与分力间夹角的关系. 专题: 平行四边形法则图解法专题. 分析: 根据两个力同向时合力为5N,两个力反向时合力为1N,列表达式求解. 解答: 解:设两个力分别为F1、F2,F1>F2
当两个力的夹角为180度时,合力为1N,则F1﹣F2=5N. 当两个力的夹角为0度时,合力为20N,则F1+F2=20N 解得F1=12.5N,F2=7.5N. 故答案为:12.5,7.5. 点评: 解决本题的关键知道两个力同向时,合力最大,两个力反向时,合力最小. 18.(4分)重0.5N的空心金属球从空中加速下落,由于受到空气阻力,下落时的加速度大小是9.5米/秒,小球在下落过程中受到的合外力大小是 0.475 N,受到的空气阻力大小是 0.025 N. 考点: 牛顿第二定律. 专题: 牛顿运动定律综合专题. 分析: 根据牛顿第二定律,结合加速度的大小求出合力的大小,从而得出阻力的大小. 解答: 解:金属球的质量为:m= 2
金属球所受的合力为:F合=ma=0.05×9.5N=0.475N, 因为F合=G﹣f,则阻力为: f=G﹣F合=0.5﹣0.475N=0.025N. 故答案为:0.475,0.025. 点评: 本题考查了牛顿第二定律的基本运用,知道加速度方向与合力的方向相同,基础题. 19.(4分)如图所示,木块重60N,放在倾角为37°的斜面上,用F=10N的平力推木块,木块恰能沿斜面匀速下滑,木块与斜面间的摩擦力大小是 28 N;木块与斜面间的弹力大小是 54 N.
考点: 共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力. 专题: 共点力作用下物体平衡专题. 分析: 物体匀速下滑,故物体受力平衡,对物体受力分析,由力的合成关系可求得滑动摩擦力及弹力. 解答: 解:对物体受力分析,得 mgsinθ=Fcosθ+f N=mgcosθ+Fsinθ f=μN 由上述三式解得: N=54N f=28N 故答案为:28,54. 点评: 当物体做匀速直线运动和静止状态时,物体处于平衡状态;物体受到的所有力的合力为零;本题受力分析后根据平衡条件并结合正交分解法列式求解是关键. 20.(4分)物体从长为L的光滑斜面顶端由静止开始匀加速下滑,当物体的速度是到达斜面底端速度的一半时,它沿斜面下滑的距离是
;如果滑到底端时的速度是V,则物体滑到斜面中点时的速度是
.
考点: 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: 根据匀变速直线运动的速度位移公式,求出物体速度为斜面底端速度一半时下滑的距离; 根据匀变速直线运动的速度位移公式,求出物体滑行距离是原来一半时的速度.
解答: 解:设到达底端的速度为v,根据速度位移公式得: 2v=2aL, , 联立两式解得:s=. 根据速度位移公式得: 2v=2aL, , 解得:v′=. . 故答案为:,点评: 解决本题的关键掌握匀变速直线运动的速度位移公式,并能灵活运用.基础题. 21.(4分)如图所示,斜面倾角为α=37°,斜面上边放一个光滑小球,用与斜面平行的绳把小球系住,使系统以共 同的加速度向左作匀加速运动,当绳的拉力恰好为零时,加速度大小为 7.5 m/s.若以共同加速度向右作匀加速运动,斜面支持力恰好为零时,加速度的大小为
m/s.
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考点: 牛顿第二定律. 专题: 牛顿运动定律综合专题. 分析: 小球和斜面整体具有相同的加速度,当拉力恰好为零时,隔离对小球分析,根据牛顿第二定律求出小球的加速度,从而得出系统的加速度大小; 当支持力为零时,小球受重力和拉力两个力作用,根据牛顿第二定律求出小球的加速度,从而得出系统的加速度. 解答: 解:当绳子的拉力恰好为零,小球受重力和支持力两个力作用,根据牛顿第二定律得:mgtanα=ma, 解得:a=gtanα=10×=7.5m/s. 当斜面的支持力恰好为零,小球受重力和拉力两个力作用,根据牛顿第二定律得:mgcotθ=ma′ 解得:a′=gcotα=10×=故答案为:7.5, . 2 点评: 解决本题的关键知道小球和斜面整体具有共同的加速度,隔离分析,运用牛顿第二定律进行求解. 四、综合应用题(共37分)