9.(2010·淮安模擬)在由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)的電梯里,某同學(xué)把一測(cè)量加速度的裝置(重力不計(jì))固定在一個(gè)質(zhì)量為1 kg的手提包上進(jìn)入電梯,到達(dá)某一樓層后停止.該同學(xué)將采集到 的數(shù)據(jù)分析處理后列在下表中,為此,該同學(xué)在計(jì)算機(jī)上畫出了如圖8所示的圖象,請(qǐng)你根據(jù)表中數(shù)據(jù)和所學(xué)知識(shí)判斷下列圖象正確的是(設(shè)F為手提包受到的拉力,取g=9.8 m/s2) ( )
物理模型 |
勻加速直線運(yùn)動(dòng) |
勻速直線運(yùn)動(dòng) |
勻減速直線運(yùn)動(dòng) |
時(shí)間段 (s) |
3.0 |
8 |
3.0 |
加速度 (m/s2) |
0.40 |
0 |
-0.40 |
圖8
解析:3 s末物體的速度,v=at=0.4×3 m/s=1.2 m/s,然后以1.2 m/s做了8 s的勻速直線運(yùn)動(dòng),最后3 s做勻減速運(yùn)動(dòng),末速度v′=v-at=1.2-0.4×3 m/s=0,由此可得A正確,B錯(cuò)誤;根據(jù)牛頓第二定律在前3 s有F1-mg=ma,得F1=10.2 N;緊接著的8 s,F2-mg=0,F2=9.8 N;最后3 s,F3-mg=-ma,F3=9.2 N.所以C項(xiàng)正確;手提包一直在運(yùn)動(dòng),D項(xiàng)錯(cuò)誤.
答案:AC
8.(2008·山東高考)質(zhì)量為1500 kg的汽車在平直的公路上運(yùn)動(dòng),其v-t圖象如圖7所示.由此可求
( )
A.前25 s內(nèi)汽車的平均速度
B.前10 s內(nèi)汽車的加速度
C.前10 s內(nèi)汽車所受的阻力
D.15 s-25 s內(nèi)合外力對(duì)汽車所做的功
解析:v-t圖象圖線與時(shí)間軸包圍的面積的數(shù)值就是物體的位移,所以能求出位移,還知道時(shí)間,所以能求出平均速度,A對(duì);v-t圖象的斜率就是物體的加速度,所以能得到10秒內(nèi)的加速度,B對(duì);不知道汽車的牽引力,所以求不出受到的阻力,C錯(cuò);15 s-25 s汽車的初速度和末速度都知道,由動(dòng)能定理可以求出合外力做的功,D對(duì).
答案:ABD
7.某人在靜止的湖面上某高度處豎直上拋一個(gè)鐵球,鐵球上升到最高點(diǎn)后自由下落,穿過湖水并陷入湖底的淤泥中一段深度(假設(shè)泥中阻力大小恒定).不計(jì)空氣阻力,以v、F、Ek分別表示鐵球的速度、所受合外力和動(dòng)能三個(gè)物理量的大�。鐖D6所示的圖象中能正確反映鐵球運(yùn)動(dòng)過程的是 ( )
圖6
解析:鐵球的運(yùn)動(dòng)分四個(gè)階段.第一階段,鐵球上拋階段,此過程只受重力作用,加速度為g,速度減�。坏诙A段,自由下落過程,此過程只受重力作用,加速度為g,速度 增大;第三階段,在水中運(yùn)動(dòng)過程,此過程受重力和浮力作用,加速度向下但小于g,速度增大;第四階段,在泥中運(yùn)動(dòng)過程,此過程受重力和泥的阻力作用,加速度向上,速度減小直到減為0.根據(jù)對(duì)鐵球運(yùn)動(dòng)過程分析知,A、C項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò)誤;鐵球的動(dòng)能Ek=mv2,因?yàn)?i>v是t的一次函數(shù),故動(dòng)能是t的二次函數(shù),D項(xiàng)錯(cuò)誤.
答案:AC
6.(2010·泰州模擬 )利用速度傳感器與計(jì)算機(jī)結(jié)合,
可以自動(dòng)作出物體運(yùn)動(dòng)的圖象,某同學(xué)在一次實(shí)驗(yàn)
中得到的運(yùn)動(dòng)小車的v-t圖象如圖5所示,由此可
以知道 ( )
A.小車先做勻加速運(yùn)動(dòng),后做勻減速運(yùn)動(dòng)
B.小車運(yùn)動(dòng)的最大速度約為0.8 m/s
C.小車的最大位移是0.8 m
D.小車做曲線運(yùn)動(dòng)
解析:本題考查對(duì)v -t圖象的理解.v-t圖線上的點(diǎn)表示某一時(shí)刻的速度,從圖象可以看出小車先做加速運(yùn)動(dòng),后做減速運(yùn)動(dòng),但加速度是變化的,運(yùn)動(dòng)的最大速度約0.8 m/s,A項(xiàng)錯(cuò)誤、B項(xiàng)正確;小車的位移可以通過v-t圖線下面的面積求得:查格84格,位移約為84×0.1×1 m=8.4 m,C項(xiàng)錯(cuò)誤;v-t圖線為曲線,表示速度大小變化,但小車并不做曲線運(yùn)動(dòng),D項(xiàng)錯(cuò)誤.正確選項(xiàng)A、B.
答案:B
5.甲、乙兩輛汽車在平直的公路上沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng),t=0時(shí)刻同時(shí)經(jīng)過公路旁的同一個(gè)路標(biāo).在描述兩車運(yùn)動(dòng)的v-t圖中(如圖4所示),直線a、b分別描述了甲、乙兩車在0-20秒的運(yùn)動(dòng)情況.關(guān)于兩車之間的位置關(guān)系,下列說法正確的是( )
圖4
A.在0-10秒內(nèi)兩車逐漸靠近
B.在10秒-20秒內(nèi)兩車逐漸遠(yuǎn)離
C.在5秒-15秒內(nèi)兩車的位移相等
D.在t=10秒時(shí)兩車在公路上相遇
解析:由v-t圖象可知,0-10 s內(nèi),v乙>v甲,兩車逐漸遠(yuǎn)離,10 s-20 s內(nèi),
v乙<v甲,兩車逐漸靠近,故選項(xiàng)A、B均錯(cuò);v-t圖線與時(shí)間軸所圍的面積表示位移,5 s-15 s內(nèi),兩圖線與t軸包圍的面積相等,故兩車的位移相等,選項(xiàng)C對(duì);t=20 s時(shí),兩車的位移再次相等,說明兩車再次相遇,故選項(xiàng)D錯(cuò).
答案:C
4.如圖2所示為物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象.若將該物體的運(yùn)動(dòng)過程用x-t圖象表示出來(其中x為物體相對(duì)出發(fā)點(diǎn)的位移),則圖3中的四幅圖描述正確的是 ( )
圖2
圖3
解析:0-t1時(shí)間內(nèi)物體勻速正向運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)A錯(cuò);t1-t2時(shí)間內(nèi),物體靜止,且此時(shí)離出發(fā)點(diǎn)有一定距離,選項(xiàng)B、D錯(cuò);t2-t3時(shí)間內(nèi),物體反向運(yùn)動(dòng),且速度大小不變, 即x-t圖象中,0-t1和t2-t3兩段時(shí)間內(nèi),圖線斜率大小相等,故C對(duì).
答案:C
3.某軍事試驗(yàn)場(chǎng)正在平地上試射地對(duì)空導(dǎo)彈,
若某次豎直向上發(fā)射導(dǎo)彈時(shí)發(fā)生故障,造成導(dǎo)彈的
v-t圖象如圖1所示,則下述說法中正確的是 ( )
A.0-1 s內(nèi)導(dǎo)彈勻速上升
B.1 s-2 s內(nèi)導(dǎo)彈靜止不動(dòng)
C.2 s-3 s內(nèi)導(dǎo)彈勻速下落
D.5 s末導(dǎo)彈恰好回到出發(fā)點(diǎn)
解析:在v-t圖象中,圖線的斜率表示加速度,故0-1 s內(nèi)導(dǎo)彈勻加速上升,1 s-2 s內(nèi)導(dǎo)彈勻速上升,第3 s時(shí)導(dǎo)彈速度為0,即上升到最高點(diǎn),故選項(xiàng)A、B、C錯(cuò);v-t圖線與時(shí)間軸包圍的面積表示位移,在0-3 s內(nèi),x1=×(1+3)×30 m=60 m,在3 s-5 s內(nèi),x2=-×2×60 m=-60 m,所以x=x1+x2=0,即5 s末導(dǎo)彈又回到出發(fā)點(diǎn),選項(xiàng)D對(duì).
答案:D
2.沿直線做勻變速運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在第一個(gè)0.5 s內(nèi)的平均速度比它在第一個(gè)1.5 s內(nèi)的平均速度大2.45 m/s,以質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍瑒t質(zhì)點(diǎn)的加速度為 ( )
A.2.45 m/s2 B.-2.45 m/s2 C.4.90 m/s2 D.-4.90 m/s2
解析:做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,所以原題意可解釋為:0.25 s時(shí)刻的瞬時(shí)速度v1比0.75 s時(shí)刻的瞬時(shí)速度v2大2.45 m/s,即v2-v1=at,加速度a== m/s2=-4.90 m/s2.
答案:D
1.下列說法正確的是 ( )
A.加速度為零的質(zhì)點(diǎn)一定處于靜止?fàn)顟B(tài)
B.做加速度不斷減小的加速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),在加速度不為零之前,速度不斷增大,位移不斷增大
C.某質(zhì)點(diǎn)的加速度方向向東,且做直線運(yùn)動(dòng),則該質(zhì)點(diǎn)一定在向東做加速直線運(yùn)動(dòng)
D.質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),它的加速度一定變化
解析:加速度為0時(shí),即速度不發(fā)生變化,即物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A不正確.
質(zhì)點(diǎn)做加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),雖然加速度在不斷減小,但速度仍然在不斷增大,只是單位時(shí)間內(nèi)速度增加量不斷地減小,其位移也是不斷地增加,選項(xiàng)B正確.
質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng),雖加速度方向向東,但速度方向可以向東、也可以向西,即可以向東做加速直線運(yùn)動(dòng),也可向西做減速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤.
質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),速度不斷地變化,單位時(shí)間內(nèi)速度變化可以保持不變,如平拋運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)D是錯(cuò)誤的.
答案:B
16. (14分)如圖16所示,光滑勻質(zhì)圓球的直徑d=40 cm,質(zhì)量為M=20 kg,懸線長(zhǎng)L=30 cm,正方形物塊A的厚度b=10 cm,質(zhì)量為m=2 kg,物塊A與墻之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.現(xiàn)將物塊A輕放于球和墻之間后放手,取g=10 m/s2,求:
(1)墻對(duì)A的摩擦力為多大?
(2)施加一個(gè)與墻面平行的外力于物體A上,使物體A在未脫離圓球前貼著墻
沿水平方向做加速度a=5 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),那么這個(gè)外力的大小和方
向如何?
解析:(1)球與物體A的受力圖分別如圖所示
對(duì)球有:tanθ=
FN=Mgtanθ=150 N
對(duì)物體A有:Ff=μFN球=μFN=30 N>mg
所以A物體處于靜止?fàn)顟B(tài),靜摩擦力Ff=mg=20 N.
(2)A沿水平方向運(yùn)動(dòng),面對(duì)著墻看,作出A物體在豎直平面內(nèi)的受力圖如圖所示,有:
Fsinα=mg
Fcosα-μFN=ma
解出:F=20 N,α=arctan.
答案:(1)20 N (2)20 N,與水平方向成arctan角斜向上
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