20.如圖甲所示,在水平地面上放置一個質(zhì)量為m=5kg的物體,讓其在隨位移均勻減小的水平推力作用下運動,推力隨位移x變化的圖象乙所示.已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,g=10m/s2.下列說法正確的是(  )
A.物體先做加速運動,推力撤去時開始做減速運動
B.物體在水平面上運動的最大位移是10m
C.物體運動的最大速度為3$\sqrt{5}$m/s
D.物體在運動中的加速度先變小后不變

分析 物體在水平方向受到摩擦力和推力,推力小于摩擦力時物體開始減速;根據(jù)牛頓第二定律,當(dāng)物體的合力最大時,其加速度最大.由圖讀出推力的最大值即可求出最大加速度.分析物體的運動情況:物體先加速運動,當(dāng)合力為零為后做減速運動.速度最大時推力就能得到,再由圖讀出位移.由動能定理可求出最大速度.

解答 解:A、物體先做加速運動,當(dāng)推力小于摩擦力時開始做減速運動,故A錯誤.
B、由圖象得到推力對物體做功等于“面積”,得推力做功為:W=$\frac{1}{2}×100×4$J=200J
對整個過程,運用動能定理:W-μmgxm=0,代入數(shù)據(jù)解得:最大位移是 xm=8m,故B錯誤.
C、由圖象可得推力隨位移x是變化的,當(dāng)推力等于摩擦力時,加速度為0,速度最大,則:
此時 F=μmg=25N
由圖得到F與x的函數(shù)關(guān)系式為:F=100-25x,
將F=25N代入數(shù)據(jù)得:x=3m,
由動能定理可得:WF-μmg=$\frac{1}{2}m{v}_{m}^{2}$
代入得:$\frac{100+25}{2}$×3-25×3=$\frac{1}{2}×5×{v}_{m}^{2}$,解得最大速度為:vm=3$\sqrt{5}$m/s,故C正確.
D、拉力一直減小,而摩擦力不變,故加速度先減小后增大.故D錯誤.
故選:C

點評 本題有兩個難點:一是分析物體的運動過程,得出速度最大的條件;二是能理解圖象的物理意義,“面積”等于推力做功,是這題解題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖所示,質(zhì)量為m=1kg的小球用長為L=1m的輕質(zhì)細(xì)線懸于O點,與O點處于同一水平線上的P點處有一個光滑的細(xì)釘,在A點給小球一個水平向左的初速度,發(fā)現(xiàn)小球恰能到達(dá)跟P點在同一豎直線上的最高點B.(g=10m/s2)求:
(1)小球到達(dá)B點時的速率?
(2)若不計空氣阻力,則初速度為多少?
(3)若初速度為3$\sqrt{10}$m/s,則小球在從A到B的過程中克服空氣阻力做了多少功?

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

11.為了探究小車的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,現(xiàn)提供如圖1所示的器材:A為小車,B為電火花計時器,C為裝有砝碼的小桶,D為一端帶有定滑輪的長方形木板,實驗中已平衡了摩擦力,用小桶(含砝碼)的重力表示小車受到的合外力.

(1)在實驗探究過程,以下做法正確的是D.
A.實驗中,要使小桶(含砝碼)的重力大小近似等于小車受到的合外力大小,只要平衡力摩擦力就可以了,無需其他條件
B.每次改變小車的質(zhì)量時,需要重新平衡摩擦力
C.平衡摩擦力時,應(yīng)將小桶(含砝碼)用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上
D.拉車子一端的繩子必須始終與木板保持平行
(2)某同學(xué)通過一條紙帶得到了O、A、B、C、D等幾個計數(shù)點,相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出,如圖2所示,量得OA為150cm,AB為1.91cm,BC為2.31cm,CD為2.72cm.由此可知,打B點時紙帶的速度大小為0.211m/s,紙帶的加速度大小為0.405m/s2(速度及加速度值均保留三位有效數(shù)字)
(3)在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,保持砝碼和小桶質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量m,分別得到小車加速度.與質(zhì)量m的數(shù)據(jù)如表:
 次數(shù) 1
 小車加速度a/(m•s-2 0.78 0.38 0.25 0.20 0.16
 小車質(zhì)量m/kg 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
根據(jù)上表數(shù)據(jù),為直觀反映F不變時a與m的關(guān)系,請在答題紙上的方格坐標(biāo)中選擇恰當(dāng)物理量建立坐標(biāo)系,并作出圖線.
由圖線可求得合外力大小約為0.16N(保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.將一個質(zhì)量為1kg的小球豎直向上拋出,最終落回拋出點,運動過程中所受阻力大小恒定,方向與運動方向相反.該過程的v-t圖象如圖所示,g取10m/s2.下列說法中正確的是( 。
A.小球所受重力和阻力大小之比為6:1
B.小球落回到拋出點時的速度大小為8$\sqrt{6}$m/s
C.小球上升過程與下落過程所用時間之比為3:2
D.小球下落過程中,受到向上的空氣阻力,處于超重狀態(tài)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.一質(zhì)點沿x軸正方向做直線運動,通過坐標(biāo)原點時開始計時,其$\frac{x}{t}$-t圖象如圖所示,則( 。
A.質(zhì)點做勻加速直線運動,初速度為0.5m/s
B.質(zhì)點做勻加速直線運動,加速度為0.5m/s2
C.質(zhì)點在1s末速度為1.0m/s
D.質(zhì)點在第1s內(nèi)的平均速度0.75m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖所示,在豎直平面內(nèi)固定一個$\frac{3}{4}$光滑圓管軌道,軌道半徑為R,質(zhì)量為m的小球從軌道頂端A點無初速釋放,然后從軌道底端B點水平飛出落在某一坡面上,坡面呈拋物線形狀,且坡面的拋物線方程為y=$\frac{1}{3R}$x2.已知B點離地面O點的高度也為R.(重力加速度為g,忽略空氣阻力.)求:
(1)小球在B點對軌道的彈力;
(2)小球落在坡面上的動能.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.某實驗小組應(yīng)用如圖甲所示裝置“探究加速度與物體受力的關(guān)系”,已知小車的質(zhì)量為M,砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量為m,所使用的打點計時器所接的交流電的頻率為50Hz.實驗步驟如下:

A.按圖甲所示安裝好實驗裝置,其中與定滑輪及彈簧測力計相連的細(xì)線豎直;
B.調(diào)節(jié)長木板的傾角,輕推小車后,使小車能沿長木板向下勻速運動;
C.掛上砝碼盤,接通電源后,再放開小車,打出一條紙帶,由紙帶求出小車的加速度;
D.改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量,重復(fù)步驟C,求得小車在不同合力作用下的加速度.
根據(jù)以上實驗過程,回答以下問題:
(1)對于上述實驗,下列說法正確的是C.
A.小車的加速度與砝碼盤的加速度大小相等
B.實驗過程中砝碼盤處于超重狀態(tài).
C.與小車相連的輕繩與長木板一定要平行
D.彈簧測力計的讀數(shù)應(yīng)為砝碼和砝碼盤總重力的一半
E.砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
(2)實驗中打出的一條紙帶如圖乙所示,由該紙帶可求得小車的加速度為0.88m/s2.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

(3)如圖丙,由本實驗得到的數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測力計的示數(shù)F的關(guān)系圖象,與本實驗相符合是A.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

9.重機將質(zhì)量為1.0×104kg的貨物在4s的時間內(nèi)勻速提升8m,不計額外功,起重機在這4s內(nèi)的平均速度為2m/s,重力做的功為-8×105J,起重機在這4s內(nèi)的平均功率為8×105W.(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖所示電路中,三只燈泡原來都正常發(fā)光,當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P向右移動時,下面判斷不正確的是( 。
A.LI變暗,L2變亮,L3亮度不變B.L1和L3變暗,L2變亮
C.LI變亮,L2變亮,L3亮度不變D.LI變亮,L2變暗,L3亮度不變

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同步練習(xí)冊答案