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1、
課時作業(yè)(十)
1.物體受10 N的水平拉力作用,恰能沿水平面勻速運動,當撤去這個拉力后,物體將 ( )
A.勻速運動
B.立即停止運動
C.產(chǎn)生加速度,做勻減速運動
D.產(chǎn)生加速度,做勻加速運動
[解析] 由題意知物體所受阻力為10 N,撤去拉力后,物體的合力等于阻力,此后產(chǎn)生加速度,且加速度方向與速度方向相反,故撤去拉力后,物體做勻減速直線運動,A、B、D錯,C對.
[答案] C
2.如右圖所示,
固定斜面的傾角為30°,現(xiàn)用平行于斜面的力F拉著質(zhì)量為m的物體沿斜面向上運動,物體的加速度大小為a,若該物體放在斜面上沿斜面下滑
2、時的加速度大小也為a,則力F的大小是 ( )
A.mg B.mg
C.mg D.mg
[解析] 向上拉時,F(xiàn)-mgsin30°-Ff=ma,物體放在斜面上下滑時mgsin30°-Ff=ma,解得F=mg,B項正確.
[答案] B
3.A、B兩物體以相同的初速度在一水平面上滑動,兩個物體與水平面間的動摩擦因數(shù)相同,且mA=3mB,則它們能滑動的最大距離xA和xB的關(guān)系為( )
A.xA=xB B.xA=3xB
C.xA=xB D.xA=9xB
[解析] 由μmg=ma知a=μg,再由x=得x=,x與μ有關(guān),與m無關(guān),A正確.
[答案] A
4.(2
3、012·哈爾濱高三檢測)在交通事故的分析中,剎車線的長度是很重要的依據(jù),剎車線是汽車剎車后,停止轉(zhuǎn)動的輪胎在地面上發(fā)生滑動時留下的滑動痕跡.在某次交通事故中,汽車的剎車線長度是14 m,假設(shè)汽車輪胎與地面間的動摩擦因數(shù)恒為0.7,g取10 m/s2,則汽車剎車前的速度為 ( )
A.7 m/s B.14 m/s
C.10 m/s D.20 m/s
[解析] 設(shè)汽車剎車后滑動的加速度大小為a,由牛頓第二定律得:μmg=ma,解得:a=μg.由勻變速直線運動速度-位移關(guān)系式v=2ax,可得汽車剎車前的速度為v0===m/s=14 m/s.因此B正確.
[答案] B
4、5.(2012·哈爾濱高三檢測)
同學們小時候都喜歡玩滑梯游戲,如右圖所示,已知斜面的傾角為θ,斜面長度為L,小孩與斜面的動摩擦因數(shù)為μ,小孩可看成質(zhì)點,不計空氣阻力,則下列有關(guān)說法正確的是 ( )
A.小孩下滑過程中對斜面的壓力大小為mgcosθ
B.小孩下滑過程中的加速度大小為gsinθ
C.到達斜面底端時小孩速度大小為
D.下滑過程小孩所受摩擦力的大小為μmgcosθ
[解析] 對小孩由牛頓第二定律,在下滑過程中,小孩受重力mg,支持力FN=mgcosθ,摩擦力Ff=μFN,mgsinθ-μFN=ma,故a=gsinθ-μgcosθ=(sinθ-μcosθ)g,到達
5、底端時的速度大小為v==,故A、D對,B、C錯.
[答案] AD
6.(2013·銀川一中月考)如圖所示,
A、B球的質(zhì)量相等,彈簧的質(zhì)量不計,傾角為θ的斜面光滑,系統(tǒng)靜止時,彈簧與細線均平行于斜面,在細線被燒斷的瞬間,下列說法正確的是 ( )
A.兩個小球的瞬時加速度均沿斜面向下,大小均為gsinθ
B.B球的受力情況未變,瞬時加速度為零
C.A球的瞬時加速度沿斜面向下,大小為2gsinθ
D.彈簧有收縮的趨勢,B球的瞬時加速度向上,A球的瞬時加速度向下,瞬時加速度都不為零
[解析] 線燒斷瞬間,彈簧彈力與原來相等,B球受力平衡,aB=0,A球所受合力為mgsinθ+k
6、x=2mgsinθ,故aA=2gsinθ.
[答案] BC
7.(2012·安徽卷)
如圖所示,放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻加速下滑,若在物塊上再施加一豎直向下的恒力F,則 ( )
A.物塊可能勻速下滑
B.物塊仍以加速度a勻加速下滑
C.物塊將以大于a的加速度勻加速下滑
D.物塊將以小于a的加速度勻加速下滑
[解析] 開始時物體做勻加速運動mgsinθ-μmgcosθ=ma,當加上一個力之后,(mg+F)sinθ-μ(mg+F)cosθ=ma′,a′>a,所以物塊將以大于a的加速度勻加速下滑,C正確.
[答案] C
8.
如右圖所示,水平恒力F=
7、20 N,把質(zhì)量m=0.6 kg的木塊壓在豎直墻上,木塊離地面的高度H=6 m.木塊從靜止開始向下做勻加速運動,經(jīng)過2 s到達地面.(取g=10 m/s2)求:
(1)木塊下滑的加速度a的大小;
(2)木塊與墻壁之間的動摩擦因數(shù).
[解析] (1)
由H=at2得
a==m/s2=3 m/s2.
(2)木塊受力分析如圖所示,
根據(jù)牛頓第二定律有
mg-Ff=ma,F(xiàn)N=F
又Ff=μFN,解得
μ===0.21
[答案] (1)3 m/s2 (2)0.21
9.(2012·北京卷)“約瑟夫森結(jié)”由超導體和絕緣體制成.若在結(jié)兩端加恒定電壓U,則它會輻射頻率為ν的電
8、磁波,且與U成正比,即ν=kU.已知比例系數(shù)k僅與元電荷e的2倍和普朗克常量h有關(guān).你可能不了解此現(xiàn)象的機理,但仍可運用物理學中常用的方法.在下列選項中,推理判斷比例系數(shù)k可能為
( )
A. B.
C.2he D.
[解析] 用單位驗證法.根據(jù)ν=kU,k=,其單位是,的單位是也可變?yōu)?,所以B正確.
[答案] B
10.
(2012·鹽城中學檢測)某大型游樂場內(nèi)的新型滑梯可以等效為如右圖所示的物理模型,一個小朋友在AB段的動摩擦因數(shù)μ1tanθ,他從A點開始下滑,滑到C點恰好靜止,整個過程中滑梯保持靜止狀態(tài).則該
9、小朋友從斜面頂端A點滑到底端C點的過程中 ( )
A.地面對滑梯的摩擦力方向先水平向左,后水平向右
B.地面對滑梯始終無摩擦力作用
C.地面對滑梯的支持力的大小始終等于小朋友和滑梯的總重力的大小
D.地面對滑梯的支持力的大小先大于、后小于小朋友和滑梯的總重力的大小
[解析] 小朋友在AB段沿滑梯向下勻加速下滑,在BC段向下勻減速下滑,因此小朋友和滑梯組成的系統(tǒng)水平方向的加速度先向左后向右,則地面對滑梯的摩擦力即系統(tǒng)水平方向合外力先水平向左,后水平向右,A正確,B錯誤;系統(tǒng)在豎直方向的加速度先向下后向上,因此系統(tǒng)先失重后超重,故地面對滑梯的支持力的大小先小于后大于小朋友和滑梯的總重
10、力的大小,C,D錯誤.
[答案] A
11.(2012·上海卷)如下圖所示,將質(zhì)量m=0.1 kg的圓環(huán)套在固定的水平直桿上.環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑.環(huán)與桿間動摩擦因數(shù)μ=0.8.對環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上,與桿夾角θ=53°的拉力F,使圓環(huán)以a=4.4 m/s2的加速度沿桿運動,求F的大?。?取sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g=10 m/s2)
[解析] 令Fsin53°=mg,F(xiàn)=1.25 N,當F<1.25 N時,桿對環(huán)的彈力向上,由牛頓定律得Fcosθ-μFN=ma,F(xiàn)N+Fsinθ=mg,解得F=1 N,當F>1.25 N時,桿對環(huán)的彈力向下,由牛
11、頓定律得Fcosθ-μFN=ma,F(xiàn)sinθ=mg+FN,解得F=9 N.
[答案] 9 N
12.(2012·廉州中學理綜測試)一小轎車從高為10 m、傾角為37°的斜坡頂端由靜止開始向下行駛,當小轎車到達底端時進入一水平面,在距斜坡底端115 m的地方有一池塘,發(fā)動機在斜坡上產(chǎn)生的牽引力為2×103 N,在水平地面上調(diào)節(jié)油門后,發(fā)動機產(chǎn)生的牽引力為1.4×104 N,小轎車的質(zhì)量
為2 t,小轎車與斜坡及水平地面間的動摩擦因數(shù)均為0.5(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).求:
(1)小轎車行駛至斜坡底端時的速度大?。?
(2)為使小轎車在水平
12、地面上行駛而不掉入池塘,在水平地面上加速的時間不能超過多少?(轎車在行駛過程中不采用剎車裝置)
[解析] (1)小轎車在斜坡上行駛時,由牛頓第二定律得
F1+mgsin37°-μmgcos37°=ma1
代入數(shù)據(jù)得a1=3 m/s2
由v=2a1x1=2a1h/sin37°
得行駛至斜坡底端時的速度v1=10 m/s.
(2)小轎車在水平地面上加速時,由牛頓第二定律得
F2-μmg=ma2
代入數(shù)據(jù)得a2=2 m/s2
關(guān)閉油門后做減速運動μmg=ma3
代入數(shù)據(jù)得a3=5 m/s2
關(guān)閉油門時轎車的速度為v2
+=x2
代入數(shù)據(jù)得v2=20 m/s
t==5 s
即小轎車在水平地面上加速的時間不能超過5 s.
[答案] (1)10 m/s (2)5 s
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