28.常用的雨伞有8根能绕伞柱上端转动的金属条,还有8根支撑金属条的撑杆,撑杆两端通过铰链分别同金属条和伞柱上的滑筒相连.它们分布在四个互成450角的竖直平面内.图中画出了一个平面内两根金属条和两根撑杆的连接情况.设撑杆长度是金属条长度的一半,撑杆与金属条中点相连,当用力F竖直向上
推滑筒时,同一平面内的两撑杆和两金属条都互成120°角.若不计滑筒和撑杆的重力,忽略一切摩擦,则此时撑杆对金属条的作用力是多少?
F,共有82FF根支撑金属条的撑杆,所以每个撑杆的作用力为,所以撑杆对金属条的作用力为.
44 解析:当用F竖直向上推滑筒时,受力如图,可见F1=F2=F合=F,F1∞s60°=
29.如(a)图所示,将一条轻质柔软细绳一端拴在天花板上的A点,另一端拴在竖直墙上的B点,A和B到O点的距离相等,绳的长度是OA的两倍.(b)图为一质量不计的动滑轮K,下挂一个质量为m的重物.设摩擦可忽略不计,现将滑轮和重物一起挂到细绳上,在达到平衡时,绳所受的拉力是多大?
解析:如图(c)所示,由lKAsin??lKBsin??OA,
lKA?lKB?2OA知sin??T?3mg. 31.α=30°又因2Tcos30??mg,故2
30.如图所示,重为G的物体A.在力F的推动下沿水平面匀速运动,若木块与水平面间的动摩擦因数为μ,F与水平方向成θ角. (1)力F与物体A所受摩擦力的合力的方向.
(A)一定竖直向上. (B)一定竖直向下. (C)可能向下偏左. (D)可能向下偏右. (2)若θ角超过某临界值时,会出现摩擦自锁的现象,即无论推力F多大,木块都不会发生滑动,试用μ值表示该临界角的大小. 解析:(1)B.
(2)由木块不发生滑动得:F∞sθ≤μ(G+Fsinθ).即F(cosθ一μsinθ)≤μG必要使此式恒成立,定有cosθ一μsinθ≤0.所以tanθ≥,临界角的大小为arctan. 31.质量分别为m、2m的A、B两同种木块用一轻弹簧相连.当它们沿着斜面匀速下滑时,弹簧对B的作用力为:
(A)0. (B)向上, (C)向下. (D)倾角未知.无法确定. 答案:A.
32.如图所示,人的质量为60 kg,木板A的质量为30kg,滑轮及绳的质量不计,若人想通过绳子拉住木块A,他必须用的力大小是: [ ]
1u1u
第6页,共39页
(A)225 N. (B)300 N. (C)450 N. (D)600 N. 答案:A.
33.两个半球壳拼成的球形容器内部已抽成真空,球形容器的半径为R,大气压强为po,为使两个半球壳沿图中箭头方向互相分离,应施加的力F至少为:[ ]
(A)4πR2po. (B)πR2po. (c)2πR2po. (D)
1πR2po. 2 答案:B.
34.如图所示,重力为G的质点M,与三根劲度系数相同的螺旋弹簧A、B、c相连,C处于竖直方向,静止时,相邻弹簧间的夹角均为1200,巳知弹簧A和B对质点的作用力的大小均为2G,则弹簧C对质点的作用力的大小可能为: [ ]
(A)2G. (B)G. (C)O. (D)3G. 答案:B、D.
35.直角支架COAB,其中CO=OA=AB=L,所受重力不计,并可绕轴O转动,在B处悬挂一个重为G的光滑圆球,悬线与BO夹角θ,重球正好靠在A点,如图,为使支架不翻倒,在C处应加一个竖直向下的压力,此力F至少要等于 :如用等于球所受重力G的铁块压在CO上的某点,则该点至少离O轴——支架才不至于翻倒.
考查意图:力、力矩平衡的综合应用.
解析:球受力如图,其静止有T=G/cosθ,FN=Gtanθ.支架COAB受力如图,要使力F最小,则地面对CO段的支持力应为零,由力矩平衡条件得,FL+FNL=2LTsinθ.解以
上三式可得F=Gtanθ.同理有GLx+FNL=2LTsinθ.Lx=Ltanθ
答案:Gtanθ;Ltanθ.
36.如图所示,用光滑的粗铁丝做成一个直角三角形,BC边水平,AC边竖直,∠ABC=β,AB及AC两边上分别套有用细线系着的铜环,当它们静止时,细线跟AB边所成的角θ的范围是 . 解析:如图,设AB上的环P质量mB,AC上的环Q质量为mc,平衡时∠A QP=δ,θ和δ都必须小于90°. (1) 当mC>> mB,即mB→0时,NP→T,θ→90°; (2) 当mC<< mB,即mC→0时,PQ趋于水平,即θ→β.故
?????2
37.如图所示,竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧,两弹簧的一端各与小球相连,另一端分 别用销钉M、N固定于杆上,小球处于静止状态.设拔去销钉M瞬间,小球加速度的大小为12m/s.求若不拔去销钉M而拔去销钉N的瞬间,小球的加速度.(g取10 m/s2)
第7页,共39页
解析:(1)设上面弹簧有压力,撤去钉M,小球加速度方向向上,此时下面弹簧弹力FN
必向上,有:FN—mg=ma1.撤去钉N,合力即为FN且方向向下,则FN=ma2.由此可得:a2=g+a1=22m/s2,方向向下.
(2)设下面弹簧有拉力,则上面的弹簧也必为拉力,撤去钉M,小球加速度方向向下,有:FN+mg=ma1.撤去钉N,合力即为FN且方向向上,则FN=ma2.由此可得:a2=a1-g=2m/s2,方向向上.
38.如图所示,质量均匀分布的杆BO的质量为m,在P点与长方体木块接触,为两物体都静止时,已知BP=BO/3,且杆与水平方向的夹角为θ,求:
(1)杆BO对长方体的压力是多大?
(2)长方体A所受地面的静摩擦力的大小和方向.
解析:杆OB以O为转轴,受两个力矩,重力力矩和长方体对杆支持力的力矩,由力矩平衡 mgl2cos??N?l, 所以 23N?3mgcos?. 分析A受到OB对A压力,水平向右的静摩擦力,由共点力平衡 43N'sin??f.所以,f?mgsin?cos?
4
39.对匀变速直线运动的物体,下列说法正确的是 A.在任意相等的时间内速度变化相等; B.位移总是与时间的平方成正比;
C.在任意两个连续相等的时间内的位移之差为一恒量;
D.在某段位移内的平均速度,等于这段位移内的初速度与末速度之和的一半.
40.如图所示,两个光滑的斜面,高度相同,右侧斜面由两段斜面AB和BC搭成,存在一定夹角,且AB+BC=AD.两个小球a、b分别从A点沿两侧由静止滑到底端,不计转折处的机械能损失,分析哪个小球
先滑到斜面底端?
解析:在同一坐标轴上画出a、b两球的速率一时间图线,注意两图线与t轴所围面积相等,且两球到达底端时速率相等.由图线得ta<tb,所以a球先到.
41.对匀变速直线运动而言,下列说法正确的是: (A) 在任意相等的时间内的速度变化相等. (B) 位移总是与时间的平方成正比.
(C)在任意两个连续相等的时问内的位移之差为一恒量.
(D)在某段位移内的平均速度,等于这段位移内的初速度与末速度之和的一半. 答案:A、C.D.
42.一个做匀变速直线运动的物体,某时刻的速度大小为4 m/s,l s后速度大小变为10 m/s.在这1 s内该物体的
(A)位移的大小可能大于10 m. (B)位移的大小可能小于4 m.
第8页,共39页
(C)加速度的大小可能大于l0 m/s2. (D)加速度的大小可能小于4 m/s2. 答案:B、C.
43.一遥控电动小车从静止开始做匀加速直线运动,第4 s末通过遥控装置断开小车上的电
源,再过6 s汽车静止,测得小车的总位移是30 m。则小车运动过程中的最大速度是 m/s,匀加速运动时的加速度大小是 m/s2,匀减速运动时的加速度大小是 m/s2
答案:6,1.5,1.
44.下表为雷达测速装置对水平直道上一辆汽车瞬时速度的测量值,(1)根据这些数据,在图中画出汽车的速度一时间图像;(2)根据画出的速度一时间图像计算汽车的加速度值是 m/s2.
t/s -0 5 10 15 20 25 v/m·s2 10.1 11.0 12.1 13.1 14.0 15.1
45.某物体由静止开始做变加速直线运动,加速度a逐渐减小,经时间t物体的速度变为v,则物体在t时间内的位移 、 · [ ] (As?vvvt. (Bs?t. (c) s?t. (D)无法判断. 222答案:C.
46.一质点沿一条直线运动,初速度为零,奇数秒内的加速度为1 m/s2,偶数秒内的加速度为一l m/s2,则质点在第10 s末的瞬时速度大小是 m/s,在11 s内的位移大小等于 m/s 答案:0,5.5.
47.一列火车以速度。从甲地驶向乙地所需的时间为t,现火车以速度v0匀速从甲地出发,中途急刹车后停止,又立即加速到速度v0继续作匀速运动到乙地,设刹车过程和加速过程的加速度大小相等,从刹车开始到刹车结束所用的时间为t0,则如果仍要火车在时间t内到达乙地,则火车匀速运动的速度v0为 · 答案:
vt. t?t0 48.用打点计时器研究匀变速直线运动规律的实验中,得到一段纸带,如图所示,O为起点,取A点为第一个计数点,以后每隔5个点取一计数点.则(1)计数的时间间隔为 s;(2)若测得OA=5.90cm,OB=6.4cm,OC=8.04cm,则vB= m/s,vC= m/s,a= m/s2.
答案:0.1;0.107,0.207,1.00
49.一列火车的制动性能经测定:当它以速度20m/s在水平直轨道上行驶时,制动后需40 s才能停下.现这列火车正以20 m/s的速度在水平直轨道上行驶,司机发现前方180 m处
第9页,共39页
有一货车正以6 m/s的速度在同一轨道上同向行驶,于是立即制动.问两车是否会发生撞车事故?
解析:如图所示为两车的速度图像,将发生撞车事故.
50.物体做竖直上抛运动(不计空气阻力),以下说法正确的是:
(A)可以看作一个竖直向上的匀速运动和一个自由落体运动的合运动. (B)物体在上升过程中,速度和加速度都在减小. (C)物体在最高点时速度为零,加速度也为零. (D)上升的时间等于下落的时间. 答案:A、D.
51.在离地高20m处将一小球以速度v0竖直上抛,不计空气阻力,重力加速度取l0m/s2,当它到达上升最大位移的3/4时,速度为10 m/s,则小球抛出后5 s内的位移及5 s末的速度分别为:
(A)一25 m,一30 m/s.(B)一20 m,一30 m/s.(C)-20 m,0. (D)0,一20 m/s. 答案:C.
52.水滴从屋檐自由落下,经过高为1.8 m的窗户历时0.2 s,不计空气阻力,g=10m/s2,则屋檐与窗顶间的高度为 . 答案:3.2 m.
53.某同学用下列方法测重力加速度:
(1)让水滴落到垫起来的盘子上,可以清晰地听到水滴碰盘子的声音,细心地调整水龙头的阀门,使第一个水滴碰到盘子听到响声的瞬间,注视到第二个水滴正好从水龙头滴水处开始下落.
(2)听到某个响声时开始计数,并数“0”,以后每听到一次响声,顺次加一,直到数到“100”,停止计时,表上时间的读数是40 s.
(3)用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为78.56 cm.
根据以上的实验及得到的数据,计算出当地的重力加速度的值. 解析:100T=40,则T=0.4s.由h?122hgt,得g?2?9.82m/s2. 2t
54.如图所示,巡逻艇从A港的P点出发去拦截正以速度v0沿直线匀速航行的轮船B.P与所在航线的垂直距离为a,A艇启航时与B船的距离为b(b>a).如果忽略A艇启航时加速
过程的时间,视为匀速运动处理,求:(1)巡逻艇向什么方向运动能拦截到B船,且巡逻艇速度可以最小.(2)求巡逻艇的最小速度及拦截所用时间. 答案:
b2v20b?a22
55.A、B两个物体由同一点出发沿直线运动,它们的速度一时间图像如图所示,由图像可知
(A)t=l s时,B物体的运动方向发生改变.
第10页,共39页