B.F2>F3
C.F1>F3D.F1=F3
【答案】A
【解析】由v–t图象可知,0~5s内加速度a1=0.2m/s2,沿斜面向下,根据牛顿
第二定律有mgsinθ–f–F1=ma1,F1=mgsinθ–f–0.2m;5~10s内加速度a2=0,根据牛顿第二定律有mgsinθ–f–F2=ma2,F2=mgsinθ–f;10~15s内加速度a3=–0.2m/s2,沿斜面向上,根据牛顿第二定律有mgsinθ–f–F3=ma3,F3=mgsinθ–f+0.2m。
故可得:
F3>F2>F1,选项A正确。
【考点】
图像,牛顿第二定律
【点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,基础题。
5.2015年第8题
8.(5分)如图,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O.整个系统处于静止状态.现将细线剪断.将物块a的加速度的大小记为a1,S1和S2相对于原长的伸长分别记为△l1和△l2,重力加速度大小为g.在剪断的瞬间,( )
A.a1=3gB.a1=0C.△l1=2△l2D.△l1=△l2
【考点】牛顿第二定律;胡克定律,牛顿运动定律综合专题.
【解析】对细线剪短前后的a、b、c物体分别受力分析,然后根据牛顿第二定律求解加速度与弹簧的伸长量.
解:
A、B、对a、b、c分别受力分析如图,
根据平衡条件,有:
对a:
F2=F1+mg
对b:
F1=F+mg
对c:
F=mg
所以:
F1=2mg
弹簧的弹力不能突变,因形变需要过程,绳的弹力可以突变,绳断拉力立即为零.
当绳断后,b与c受力不变,仍然平衡,故a=0;
对a,绳断后合力为F合=F1+mg=3mg=maa,aB=3g方向竖直向下;故A正确,B错误.
C、D、当绳断后,b与c受力不变,则F1=k△l1,
;同时:
F=k△l2,所以:
.联立得△l1=2△l2:
故C正确,D错误.
【答案】AC.
【点评】考查了牛顿第二定律的瞬时性的应用,重点区分绳和弹簧弹力的特点,注意加速度与受力的瞬时对应关系。
6.2015年第9题.
9.(5分)如图,升降机内有一固定斜面,斜面上放一物块.开始时,升降机做匀速运动,物块相对于斜面匀速下滑.当升降机加速上升时,( )
A.物块与斜面间的摩擦力减少B.物块与斜面间的正压力增大
C.物块相对于斜面减速下滑D.物块相对于斜面匀速下滑
【考点】牛顿第二定律;物体的弹性和弹力;共点力平衡的条件及其应用.牛顿运动定律综合专题.
【解析】对物体进行受力分析,得出匀速下滑时的受力情况,然后分析升降机加速上升时的情况即可.
解:
当升降机匀速运动时,物块相对于斜面匀速下滑,则:
f=μmgcosθ=mgsinθ,所以:
μ=tanθ;支持力与摩擦力的合力竖直向上,大小等于重力;
当升降机加速上升时,物体受到的支持力一定增大,此时的摩擦力:
f′=μ•FN′=FN′•tanθ,所以支持力与摩擦力的方向仍然竖直向上,大小大于重力.则物体将向上做匀加速运动,但是,相对于升降机的斜面,仍然是向下匀速下滑.故BD正确.
【答案】BD
【点评】本题考查了判断物体与升降机的位置关系问题,知道当升降机加速上升时,物体受到的支持力一定增大是正确解题的关键。
7.2013年第2题
2.一质点受多个力的作用,处于静止状态,现使其中一个力的大小逐渐减小到零,再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。
在此过程中,其它力保持不变,则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是
A.a和v都始终增大
B.a和v都先增大后减小
C.a先增大后减小,v始终增大
D.a和v都先减小后增大
【答案】C
【解析】质点受到的合外力先从0逐渐增大,然后又逐渐减小为0,合力的方向始终未变,故质点的加速度方向不变,先增大后减小,速度始终增大,本题选C。
8.2013年第7题
7.科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。
下列说法符合历史事实的是
A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变
B.伽利略通过“理想实验”得出结论:
运动必具有一定速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去
C.笛卡儿指出:
如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向
D.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质
【答案】BCD
【解析】本题考查物理学史实。
亚里士多德认为力是维持物体运动的原因,他的观点是错误的;伽利略通过实验与推理证明了力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因,假如没有力作用在运动的物体上,物体将以原来的速度永远运动下去;同时期的笛卡尔也得出了类似的结论;牛顿在伽利略和笛卡尔的基础上,提出了惯性定律,即认为物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
本题应选BCD。
9.2012年第1题
1.根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是
A.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比
B.物体所受合力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度
C.物体加速度的大小跟它所受作用力中的任意一个的大小成正比
D.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体水平加速度大小与其质量成反比
【答案】D
【解析】由牛顿第二定律可知,物体的加速度跟它的质量成反比,A错;加速度与合外力具有瞬时对应关系,只要合外力不为0,物体就具有加速度,B错;加速度与合外力成正比,C错D正确
10.2012年第6题
6.如图,表面处处同样粗糙的楔形木块abc固定在水平地面上,ab面和bc面与地面的夹角分别为α和β,且α>β.一初速度为v0的小物块沿斜面ab向上运动,经时间t0后到达顶点b时,速度刚好为零;然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc下滑
。
在小物块从a运动到c的过程中,可能正确描述其速度大小v与时间t的关系的图像是()
【答案】C
【解析】物块沿ab上滑时,加速度大小a1=g(sin
cos),方向与速度方向相反,做匀减速运动;沿bc下滑时,加速度大小a2=g(sin
cos),方向沿斜面向下,物块做匀加速运动,因此a1>a2,由于摩擦,物块到达c点时的速度小于v0,C项正确.
11.2010年第5题
5.如右图,水平地面上有一楔形物块
,其斜面上有一小物块b,b与平行于斜面的细绳的一端相连,细绳的另一端固定在斜面上.a与b之间光滑,a和b以共同速度在地面轨道的光滑段向左运动.当它们刚运行至轨道的粗糙段时
A.绳的张力减小,b对a的正压力减小
B.绳的张力增加,斜面对b的支持力增加
C.绳的张力减小,地面对a的支持力增加
D.绳的张力增加.地面对a的支持力减小
θ
左
【答案】C
【解析】在光滑段运动时,系统及物块b处于平衡状态,因此有
,
;当它们刚运行至轨道的粗糙段时,系统有水平向右的加速度,此时有两种可能,一是物块b仍相对a静止,竖直方向加速度为零,则
仍成立,但
,因此绳的张力
将减小,而地面对a的支持力不变;二是物块b相对于a向上滑动,具有向上的加速度,是超重,因此绳的张力减小,地面对a的支持力增大,C正确。
考查受力分析、牛顿第二定律及运动状态判断的能力,难度较大。
12.2010年第6题
6.在水平的足够长的固定木板上,一小物块以某一初速度开始滑动,经一段时间t后停止.现将该木板改置成倾角为45°的斜面,让小物块以相同的初速度沿木板上滑.若小物块与木板之间的动摩擦因数为
.则小物块上滑到最高位置所需时间与t之比为
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】木板水平时,小物块的加速度
,设滑行初速度为
,则滑行时间为
;木板改成后,小物块上滑的加速度
,滑行时间
,因此
,A项正确。
考查牛顿第二定律和直线运动规律的应用,难度中等。
13.2010年第8题
8.如右图,木箱内有一竖直放置的弹簧,弹簧上方有一物块:
木箱静止时弹自由落体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
A.加速下降B.加速上升C.减速上升D.减速下降
【答案】BD
【解析】木箱静止时物块对箱顶有压力,则物块受到顶向下的压力,当物块对箱顶刚好无压力时,表明系统有向上的加速度,是超重,BD正确。
考查受力分析、牛顿第二定律及超重和失重现象,难度中等。
14.2010年第12题
12.雨摘下落时所受到的空气阻力与雨滴的速度有关,雨滴速度越大,它受到的空气阻力越大:
此外,当雨滴速度一定时,雨滴下落时所受到的空气阻力还与雨滴半径的
次方成正比(
).假设一个大雨滴和一个小雨滴从同一云层同时下落,最终它们都_______(填“加速”、“减速”或”匀速”)下落.______(填“大”或“小”)雨滴先落到地面;接近地面时,______(填“大”或“小”)雨滴的速度较小.
【答案】匀速(2分)大(1分)小(1分)
【解析】由于雨滴受到的空气阻力与速度有关,速度越大阻力越大,因此最终当阻力增大到与重力平衡时都做匀速运动;设雨滴半径为
,则当雨滴匀速下落时受到的空气阻力
,而重力
,由于
,因此半径大的匀速运动的速度大,先落地且落地速度大,小雨滴落地速度小。
考查平衡及考生的综合分析能力,难度较大。
15.2010年第16题
16.图l中,质量为
的物块叠放在质量为
的足够长的木板上方右侧,木板放在光滑的水平地面上,物块与木板之间的动摩擦因数为
=0.2.在木板上施加一水平向右的拉力F,在0~3s内F的变化如图2所示,图中F以
为单位,重力加速度
.整个系统开始时静止.
(1)求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度;
(2)在同一坐标系中画出0~3s内木板和物块的
图象,据此求0~3s内物块相对于木板滑过的距离。
1.5
【解析】
(1)设木板和物块的加速度分别为
和
,在
时刻木板和物块的速度分别为
和
,木板和物块之间摩擦力的大小为
,依牛顿第二定律、运动学公式和摩擦定律得
①
,当
②
③
④
⑤
由①②③④⑤式与题给条件得
⑥
⑦
(2)由⑥⑦式得到物块与木板运动的
图象,如右图所示。
在0~3s内物块相对于木板的距离
等于木板和物块
图线下的面积之差,即图中带阴影的四边形面积,该四边形由两个三角形组成,上面的三角形面积为0.25(m),下面的三角形面积为2(m),因此
⑧
木板
评分参考:
本题共11分,第
(1)问8分,①②③④⑤式各1分,⑥式2分,⑦式1分;第
(2)问3分,正确给出
图象2分,⑧1分。