9.(2010·淮安模擬)在由靜止開始向上運動的電梯里,某同學(xué)把一測量加速度的裝置(重力不計)固定在一個質(zhì)量為1 kg的手提包上進入電梯,到達某一樓層后停止.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)在計算機上畫出了如圖8所示的圖象,請你根據(jù)表中數(shù)據(jù)和所學(xué)知識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 |
勻加速直線運動 |
勻速直線運動 |
勻減速直線運動 |
時間段 (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的勻速直線運動,最后3 s做勻減速運動,末速度v′=v-at=1.2-0.4×3 m/s=0,由此可得A正確,B錯誤;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項正確;手提包一直在運動,D項錯誤.
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動,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)合外力對汽車所做的功
解析:v-t圖象圖線與時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,還知道時間,所以能求出平均速度,A對;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;不知道汽車的牽引力,所以求不出受到的阻力,C錯;15 s-25 s汽車的初速度和末速度都知道,由動能定理可以求出合外力做的功,D對.
答案:ABD
7.某人在靜止的湖面上某高度處豎直上拋一個鐵球,鐵球上升到最高點后自由下落,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).不計空氣阻力,以v、F、Ek分別表示鐵球的速度、所受合外力和動能三個物理量的大。鐖D6所示的圖象中能正確反映鐵球運動過程的是 ( )
圖6
解析:鐵球的運動分四個階段.第一階段,鐵球上拋階段,此過程只受重力作用,加速度為g,速度減小;第二階段,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,在水中運動過程,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,在泥中運動過程,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)對鐵球運動過程分析知,A、C項正確、B項錯誤;鐵球的動能Ek=mv2,因為v是t的一次函數(shù),故動能是t的二次函數(shù),D項錯誤.
答案:AC
6.(2010·泰州模擬 )利用速度傳感器與計算機結(jié)合,
可以自動作出物體運動的圖象,某同學(xué)在一次實驗
中得到的運動小車的v-t圖象如圖5所示,由此可
以知道 ( )
A.小車先做勻加速運動,后做勻減速運動
B.小車運動的最大速度約為0.8 m/s
C.小車的最大位移是0.8 m
D.小車做曲線運動
解析:本題考查對v -t圖象的理解.v-t圖線上的點表示某一時刻的速度,從圖象可以看出小車先做加速運動,后做減速運動,但加速度是變化的,運動的最大速度約0.8 m/s,A項錯誤、B項正確;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項錯誤;v-t圖線為曲線,表示速度大小變化,但小車并不做曲線運動,D項錯誤.正確選項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動,t=0時刻同時經(jīng)過公路旁的同一個路標(biāo).在描述兩車運動的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秒的運動情況.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)兩車逐漸遠離
C.在5秒-15秒內(nèi)兩車的位移相等
D.在t=10秒時兩車在公路上相遇
解析:由v-t圖象可知,0-10 s內(nèi),v乙>v甲,兩車逐漸遠離,10 s-20 s內(nèi),
v乙<v甲,兩車逐漸靠近,故選項A、B均錯;v-t圖線與時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C對;t=20 s時,兩車的位移再次相等,說明兩車再次相遇,故選項D錯.
答案:C
4.如圖2所示為物體做直線運動的v-t圖象.若將該物體的運動過程用x-t圖象表示出來(其中x為物體相對出發(fā)點的位移),則圖3中的四幅圖描述正確的是 ( )
圖2
圖3
解析:0-t1時間內(nèi)物體勻速正向運動,故選項A錯;t1-t2時間內(nèi),物體靜止,且此時離出發(fā)點有一定距離,選項B、D錯;t2-t3時間內(nèi),物體反向運動,且速度大小不變, 即x-t圖象中,0-t1和t2-t3兩段時間內(nèi),圖線斜率大小相等,故C對.
答案:C
3.某軍事試驗場正在平地上試射地對空導(dǎo)彈,
若某次豎直向上發(fā)射導(dǎo)彈時發(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
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
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時導(dǎo)彈速度為0,即上升到最高點,故選項A、B、C錯;v-t圖線與時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,選項D對.
答案:D
2.沿直線做勻變速運動的質(zhì)點在第一個0.5 s內(nèi)的平均速度比它在第一個1.5 s內(nèi)的平均速度大2.45 m/s,以質(zhì)點的運動方向為正方向,則質(zhì)點的加速度為 ( )
A.2.45 m/s2 B.-2.45 m/s2 C.4.90 m/s2 D.-4.90 m/s2
解析:做勻變速直線運動的物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度,所以原題意可解釋為:0.25 s時刻的瞬時速度v1比0.75 s時刻的瞬時速度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動的質(zhì)點,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)點的加速度方向向東,且做直線運動,則該質(zhì)點一定在向東做加速直線運動
D.質(zhì)點做曲線運動時,它的加速度一定變化
解析:加速度為0時,即速度不發(fā)生變化,即物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動,選項A不正確.
質(zhì)點做加速直線運動時,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B正確.
質(zhì)點做直線運動,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動,也可向西做減速直線運動,選項C錯誤.
質(zhì)點做曲線運動時,速度不斷地變化,單位時間內(nèi)速度變化可以保持不變,如平拋運動,故選項D是錯誤的.
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A的摩擦力為多大?
(2)施加一個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的勻加速直線運動,那么這個外力的大小和方
向如何?
解析:(1)球與物體A的受力圖分別如圖所示
對球有:tanθ=
FN=Mgtanθ=150 N
對物體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沿水平方向運動,面對著墻看,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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