假設(shè)汽車突然緊急制動(dòng)后所受到的阻力的大小與汽車所受的重力的大小差不多,當(dāng)汽車以20 m/s的速度行駛時(shí)突然制動(dòng),它還能繼續(xù)滑動(dòng)的距離約為( )A.40 m B.20 m
C.10 m D.5 m
解析:選B.a=
=
=
g=10 m/s
2,由
v2=2
ax得
x=
=
m=20 m,B對(duì).
2、如圖4-6-6所示,小車質(zhì)量為M,小球P的質(zhì)量為m,繩質(zhì)量不計(jì).水平地面光滑,要使小球P隨車一起勻加速運(yùn)動(dòng)(相對(duì)位置如圖所示),則施于小車的水平作用力F是(θ已知)( )
圖4-6-6
A.mgtanθ B.(M+m)gtanθ
C.(M+m)gcotθ D.(M+m)g·sinθ
解析:選B.小球與小車共同沿水平方向勻加速運(yùn)動(dòng)
對(duì)小球受力分析如圖.由牛頓第二定律得
mgtanθ=ma,故a=g·tanθ
對(duì)球和車整體,由牛頓第二定律得
F=(M+m)a,
即F=(M+m)·gtanθ
故B正確.
3、A、B兩物體以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上,若兩物體的質(zhì)量mA>mB,兩物體與粗糙水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,則兩物體能滑行的最大距離xA與xB相比為( )
A.xA=xB B.xA>xB
C.xA<xB D.不能確定
解析:選A.在滑行過程中,物體受到的摩擦力提供物體做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度,設(shè)物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則aA===μg,aB===μg.即aA=aB;又據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式x=可知兩物體滑行的最大距離xA=xB.故A正確.
4、在水平地面上有兩個(gè)彼此接觸的物體A和B,它們的質(zhì)量分別為m1和m2,與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,若用水平推力F作用于物體A,使A、B一起向前運(yùn)動(dòng),如圖4-6-7所示,求兩物體間的相互作用力為多大.
圖4-6-7
解析:以A、B為研究對(duì)象,對(duì)其受力分析如圖所示,
由牛頓第二定律可得:
F-μ(m1+m2)g=(m1+m2)a
所以a=
-
μg再以B為研究對(duì)象,其受力如圖所示,由牛頓第二定律可得F1-F2阻=m2a
則A、B間相互作用力為:F1=
.
答案:
5、物體受10 N的水平拉力作用,恰能沿水平面勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)撤去這個(gè)拉力后,物體將( )
A.勻速運(yùn)動(dòng)
B.立即停止運(yùn)動(dòng)
C.產(chǎn)生加速度,做勻減速運(yùn)動(dòng)
D.產(chǎn)生加速度,做勻加速運(yùn)動(dòng)
答案:C
6、手提一根不計(jì)質(zhì)量的、下端掛有物體的彈簧上端,豎直向上做加速運(yùn)動(dòng).當(dāng)手突然停止運(yùn)動(dòng)后的極短時(shí)間內(nèi),物體將要( )
A.立即處于靜止?fàn)顟B(tài) B.向上做加速運(yùn)動(dòng)
C.向上做勻速運(yùn)動(dòng) D.向上做減速運(yùn)動(dòng)
解析:選B.當(dāng)手突然停止運(yùn)動(dòng)后極短的時(shí)間內(nèi),彈簧形變量的變化極小,根據(jù)胡克定律可分析,此時(shí)彈簧的彈力變化也很小,彈力仍然會(huì)大于重力,合力向上,物體仍向上做加速運(yùn)動(dòng).
7、設(shè)灑水車的牽引力不變,所受的阻力與車重成正比,灑水車在平直路面上原來勻速行駛,開始灑水后,它的運(yùn)動(dòng)情況將是( )
A.繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng) B.變?yōu)樽鰟蚣铀龠\(yùn)動(dòng)
C.變?yōu)樽鰟驕p速運(yùn)動(dòng) D.變?yōu)樽鲎兗铀龠\(yùn)動(dòng)
解析:選D.設(shè)灑水車的總質(zhì)量為M,原來勻速時(shí)F牽=Ff=k·Mg,灑水后M減小,阻力減小,由牛頓第二定律得:F牽-kM′g=M′a,a=-kg,可見:a隨M′的減小而增大,灑水車做變加速運(yùn)動(dòng),只有D正確.
8、物體M放在光滑水平桌面上,桌面一端附有輕質(zhì)光滑定滑輪,若用一根跨過滑輪的輕繩系住M,另一端掛一質(zhì)量為m的物體,M的加速度為a1,若另一端改為施加一豎直向下F=mg的恒力,M的加速度為a2,則( )
圖4-6-8
A.a1>a2 B.a1=a2
C.a1<a2 D.無法確定
解析:選C.對(duì)M和m組成的整體,由牛頓第二定律F=(M+m)a1,a1=,另一端改為施加一豎直向下的恒力F=Ma2,a2=,所以a1<a2,C正確.
9、豎直起飛的火箭在推力F的作用下產(chǎn)生10 m/s2的加速度,若推力增大到2F,則火箭的加速度將達(dá)到(g取10 m/s2)( )
A.20 m/s2 B.25 m/s2
C.30 m/s2 D.40 m/s2
解析:選C.推力為F時(shí),F-mg=ma1,當(dāng)推力為2F時(shí),2F-mg=ma2.以上兩式聯(lián)立可得:a2=30 m/s2.故C正確.
10、一條不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過質(zhì)量可忽略不計(jì)的定滑輪,繩的一端系一質(zhì)量為m=15 kg的重物,重物靜止于地面上,有一質(zhì)量為m1=10 kg的猴子,從繩子的另一端沿繩向上爬,如圖4-6-9所示,不計(jì)滑輪摩擦,在重物不離開地面的條件下,猴子向上爬的最大加速度為(g取10 m/s2)( )
圖4-6-9
A.25 m/s2 B.5 m/s2
C.10 m/s2 D.15 m/s2
解析:選B.重物不離開地面,繩子上的拉力最大為F=mg=150 N.對(duì)猴子由牛頓第二定律得:F-m1g=m1a,a==m/s2=5 m/s2,B正確.
11、如圖4-6-10所示,有一箱裝得很滿的土豆,以一定的初速度在動(dòng)摩擦因數(shù)為μ的水平地面上做勻減速運(yùn)動(dòng),不計(jì)其他外力及空氣阻力,則其中一個(gè)質(zhì)量為m的土豆A受其他土豆對(duì)它的總作用力大小應(yīng)是( )
圖4-6-10
A.mg B.μmg
C.mg D.mg
解析:選C.取整箱土豆為研究對(duì)象,可知,整體的加速度a=μg,分析土豆A的受力如圖所示,由牛頓第二定律得:
Fx=ma=μmg,Fy=mg,所以,
F=
=
mg,故C正確.
12、如圖4-6-11所示,底板光滑的小車上用兩個(gè)量程為30 N,完全相同的彈簧測(cè)力計(jì)甲和乙系住一個(gè)質(zhì)量為2 kg的物塊.在水平地面上,當(dāng)小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)均為15 N.當(dāng)小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)甲的示數(shù)變?yōu)?/span>10 N.這時(shí)小車的運(yùn)動(dòng)的加速度大小是( )
圖4-6-11
A.1 m/s2 B.3 m/s2
C.5 m/s2 D.7 m/s2
解析:選C.開始兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)均為15 N,當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)甲的示數(shù)為10 N時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)乙的示數(shù)將增為20 N,對(duì)物體在水平方向應(yīng)用牛頓第二定律得:20-10=2×a得:a=5 m/s2,故C正確.
13、如圖4-6-12所示,水平放置的傳送帶以速度v=2 m/s向右運(yùn)行,現(xiàn)將一小物體輕輕地放在傳送帶A端,物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,若A端與B端相距6 m,求物體由A到B的時(shí)間(g=10 m/s2)( )
A.2 s B.3.5 s
C.4 s D.2.5 s
解析:選B.物體的加速度a=μg=2 m/s2,加速到2 m/s用時(shí):t1== s=1 s,位移x1=at=×2×12 m=1 m,勻速用時(shí):t2== s=2.5 s,總時(shí)間t=3.5 s,故B正確.
14、質(zhì)量為2 kg的木箱靜止在水平地面上,在水平恒力F的作用下開始運(yùn)動(dòng),4 s末速度達(dá)到4 m/s,此時(shí)將F撤去,又經(jīng)過2 s物體停止運(yùn)動(dòng),求力F的大?。?/span>(取g=10 m/s2)
解析:加速時(shí)的加速度:a1=
=
m/s
2=1 m/s
2,減速時(shí)的加速度:
a2=
=
m/s
2=-2 m/s
2.
由牛頓第二定律得:F-Ff=ma1①
Ff=ma2②
聯(lián)立①②解得:F=6 N.
答案:6 N
15、一物體沿斜面向上以12 m/s的初速度開始滑動(dòng),它沿斜面向上以及沿斜面向下滑動(dòng)的v-t圖象如圖4-6-13所示,求斜面的傾角以及物體與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)(g取10 m/s2).
圖4-6-13
解析:由圖象可知上滑過程的加速度
a上=
m/s
2=6 m/s
2,下滑過程的加速度
a下=
m/s
2=4 m/s
2上滑過程和下滑過程對(duì)物體受力分析如圖
上滑過程
a上=
=
gsin
θ+
μgcos
θ下滑過程
a下=gsinθ-μgcosθ,
解得θ=30°,μ=
.
答案:30°
16、如圖4-6-14所示,mA=1 kg,mB=2 kg,A、B間靜摩擦力的最大值是5 N,水平面光滑.用水平力F拉B,當(dāng)拉力大小分別為F=10 N和F=20 N時(shí),A、B的加速度各多大?(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)
圖4-6-14
解析:當(dāng)F=10 N時(shí),假設(shè)A、B間無相對(duì)滑動(dòng),
則F=(mA+mB)a1 FfA1=mAa1
解得:a1=
m/s
2,
FfA1=
N<
FfAm故假設(shè)成立,A、B的加速度均為
m/s
2.
當(dāng)F=20 N時(shí),假設(shè) A、B間無相對(duì)滑動(dòng),
則有:F2=(mA+mB)a2
FfA2=mAa2
解得:a2=
m/s
2 FfA2=
N>
FfAm故A、B間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),其加速度不相等,
對(duì)物體A:FfAm=mAaA,得aA=5 m/s2
對(duì)物體B:F2-FfAm=mBaB,得aB=7.5 m/s2.
答案:均為
m/s
2 5 m/s
2 7.5 m/s
2