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淄博运动和力的关系单元培优测试卷
C.长木板的质量M=1kgD.小物块的质量m=2kg
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据乙图可知,在 以后,m与M开始发生相对运动,m的加速度不变,其大小为 ,所以Ⅰ是长木板的 图象,故A错误;
B.设小物块与长木板间的动摩擦因素为 ,根据牛顿第二定律可知
解得
故B正确;
CD.当 时,以M为研究对象,根据牛顿第二定律可知
B.由于B做加速运动,合力向上,因此处于超重状态,B正确。
故选BD。
11.用长度为L的铁丝绕成一个高度为H的等螺距螺旋线圈,将它竖直地固定于水平桌面。穿在铁丝上的一小珠子可沿此螺旋线圈无摩擦地下滑(下滑过程线圈形状保持不变),已知重力加速度为g。这个小珠子从螺旋线圈最高点无初速滑到桌面经历的时间为( )
C. D.
【答案】ABD
【解析】
【分析】
【详解】
ACD.根据题意,设传送带倾角为 ,动摩擦因数 .若:
滑块沿斜面的合力不可能为0,也就不可能匀速运动.
若v0>v,滑动摩擦力沿传送带向下,合力是滑动摩擦力和重力沿传送带分力之和;
减速v0=v之后,滑动摩擦力沿传送带向上,合力是滑动摩擦力和重力沿传送带分力之差,也就是加速度变小,当传送带较短时,滑块将从上端离开传送带,不会反向运动,当传送带较长时,滑块速度减小为0后,后反向运动从传送带下端离开,故C错误,AD正确;
8.如图所示,一质量为M、带有挂钩的小球套在倾角为θ的细杆上,恰能沿杆匀速下滑,小球所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力.若在小球下滑过程中在挂钩上加挂质量为m的物体或改变倾角θ,则下列说法正确的是( )
A.仅增大θ(θ<90°)时,小球被释放后仍能沿杆匀速下滑
B.仅增大θ(θ<90°)时,小球被释放后将沿杆加速下滑
C.对物块 ,划痕的长度等于 的位移减去传送带的位移,由牛顿第二定律得
解得
由运动学公式得
解得
传送带运动位移
对传送带的划痕长度为
对物块 ,划痕长度等于 的位移加上传送带的位移,同理得出 对传送带的划痕长度为
物块 、 在传送带上的划痕长度不相同,C正确。
故选AC。
10.如图所示,物体A和B的质量均为m,分别与跨过定滑轮的轻绳连接(不计绳与轮、滑轮与轴之间的摩擦),用水平变力F拉物体A沿水平方向向右做匀速直线运动。则( )
联立解得
选项D正确,ABC错误。
故选D。
12.来到许愿树下,练老师把许的心愿用绸带系在两个小球上并抛到树上,这一情景可以简化为如图所示,质量分别为M和m的物体A、B用细线连接,悬挂在定滑轮上,定滑轮固定在天花板上,已知M>m,滑轮质量及摩擦均不计,重力加速度为g,则下列说法正确的是()
A.细线上的拉力一定等于mgB.细线上的拉力一定小于Mg
A.物体B做匀加速直线运动B.物体B处于超重状态
C.物体B的加速度逐渐增大D.物体B的加速度逐渐减小
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
ACD.设绳子与水平方向夹角为 ,A、B两物体沿着绳子方向的速度相等
随着A向右运动, 逐渐减小,因此B的速度逐渐增大,B做加速运动,当A运动到绳子方向与水平方向夹角很小时,B的速度接近A的速度,但不会超过A的速度,因此B做加速度减小的加速运动,最终加速度趋近于零,AC错误,D正确;
B.若
若v0<v,沿斜面方向合力沿斜面向上物块匀加速,当加速到与传送带速度相等时,做匀速运动,滑块与传送带之间是静摩擦力,故B正确.
7.如右图,木箱内有一竖直放置的弹簧,弹簧上方有一物块;木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上.若在某一段时间内,物块对箱顶刚好无压力,则在此段时间内,木箱的运动状态可能为
B、用水平力F作用于P时,A具有水平向左的加速度,设加速度大小为a,将加速度分解如图
根据牛顿第二定律得
mgsinθ-kx=macosθ
当加速度a增大时,x减小,即弹簧的压缩量减小,物体A相对斜面开始向上滑行.故只要有力作用在P上,A即向上滑动,故B错误;
C、物体B恰好离开挡板C的临界情况是物体B对挡板无压力,此时,整体向左加速运动,对物体B受力分析,受重力、支持力、弹簧的拉力,如图
A.若F=0,挡板受到B物块的压力为
B.力F较小时A相对于斜面静止,F大于某一数值,A相对于斜面向上滑动
C.若要B离开挡板C,弹簧伸长量需达到
D.若 且保持两物块与斜劈共同运动,弹簧将保持原长
【答案】AD
【解析】
【分析】
【详解】
A、F=0时,对物体A、B整体受力分析,受重力、斜面的支持力N1和挡板的支持力N2,根据共点力平衡条件,沿平行斜面方向,有N2-(2m)gsinθ=0,故压力为2mgsinθ,故A错误;
B.根据F大于8N的图线知,F=6N时,a=0m/s2,由
可知:
解得
μ=0.2
由图示图象可知,当F=10N时,滑块与木板相对滑动,B的加速度为
故B正确,不符合题意;
D.当F=10N时,A、B相对滑动,木块A的加速度
故D正确,不符合题意.
故选C.
【点睛】
本题考查牛顿第二定律与图象的综合,知道滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键,掌握处理图象问题的一般方法,通常通过图线的斜率和截距入手分析.
A.物块A、B同时到达传送带底端
B.物块A先到达传送带底端
C.物块A、B在传送带上的划痕长度不相同
D.传送带对物块A无摩擦力作用
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
ABD.两个小物块 和 从传送带顶端都以 的初速度沿传送带下滑,因为
所以传送带对两小物块的滑动摩擦力分别沿传送带向上,大小相等,那么两小物块沿传送带向下的加速度大小相等,滑到传送带底端时的位移大小相等,因此物块 、 同时到达传送带底端,A正确,B错误,D错误;
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
AC.当F等于8N时,加速度为a=2m/s2,对整体分析,由牛顿第二定律有
F=(M+m)a,
代入数据解得
M+m=4kg
当F大于8N时,对B由牛顿第二定律得:
由图示图象可知,图线的斜率
解得,木板B的质量M=1kg,滑块A的质量为m=3kg.故A正确,不符合题意;C错误,符合题意.
A.整个过程中地面对滑梯始终无摩擦力作用
B.动摩擦因数
C.小孩从滑梯上A点滑到C点先超重后失重
D.整个过程中地面对滑梯的支持力始终等于小孩和滑梯的总重力
【答案】B
【解析】
【详解】
小朋友在AB段做匀加速直线运动,将小朋友的加速度 分解为水平和竖直两个方向,由于小朋友有水平向右的分加速度,根据牛顿第二定律知,地面对滑梯的摩擦力方向水平向右;有竖直向下的分加速度,则由牛顿第二定律分析得知:小孩处于失重,地面对滑梯的支持力 小于小朋友和滑梯的总重力.同理,小朋友在BC段做匀减速直线运动时,小孩处于超重,地面对滑梯的支持力大于小朋友和滑梯的总重力,地面对滑梯的摩擦力方向水平向左,故ACD错误;设AB的长度为L,小孩在B点的速度为v.小孩从A到B为研究对象,由牛顿第二定律可得: ,由运动学公式可得: ;小孩从B到C为研究过程,由牛顿第二定律可得: ,由运动学公式可得: ;联立解得: ,故B正确.
C.细线上的拉力等于 D.天花板对定滑轮的拉力等于(M+ m)g
【答案】B
【解析】
【详解】
A.因为M>m,m具有向上的加速度,设绳子的拉力为T,根据牛顿第二定律有: ,所以细线上的拉力一定大于mg,选项A错误;
B. M具有向下的加速度,根据牛顿第二定律有: ,所以细线上的拉力一定小于Mg,选项B正确;
4.如图所示,在竖直平面内有ac、abc、adc三个细管道,ac沿竖直方向,abcd是一个矩形。将三个小球同时从a点静止释放,忽略一切摩擦,不计拐弯时的机械能损失,当竖直下落的小球运动到c点时,关于三个小球的位置,下列示意图中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
设 , ,设小球沿 、 、 、 、 下滑的加速度分别为 、 、 、 、 。
A.加速下降B.加速上升
C.减速上升D.减速下降
【答案】BD【解Biblioteka 】【分析】【详解】
木箱静止时物块对箱顶有压力,则物块受到箱顶向下的压力,当物块对箱顶刚好无压力时,物体受到的合力向上,所以系统应该有向上的加速度,是超重,物体可能是向上加速,也可能是向下减速,所以B正确.
【点睛】
当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度;当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度;
mgsinθ-kx=macosθ
解得
kx=0
故弹簧处于原长,故D正确;
6.如图所示,一倾角为 的倾斜传送带以速度v顺时针匀速运转,t=0时刻,一小滑块(可视为质点)从传送带底端处以初速度v0沿传送带向上滑上传送带,在t0时刻离开传送带.则下列描述小滑块的速度随时间变化的关系图象可能正确的是
A. B.
一、第四章运动和力的关系易错题培优(难)
1.如图甲所示,在光滑的水平面上有质量为M且足够长的长木板,木板上面叠放一个质量为m的小物块。现对长木板施加水平向右的拉力F=3t(N)时,两个物体运动的a-t图象如图乙所示,若取重力加速度g=10m/s2,则下列说法中正确的是( )
A.图线Ⅰ是小物块运动的a-t图象B.小物块与长木板间的动摩擦因数为0.3
A. B. C. D.L
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
将螺线圈分割为很多小段,每一段近似为一个斜面,由于螺旋线圈等螺距,说明每一小段的斜面倾角相同,设为θ,根据几何关系,有