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2015-02-24
7.【答案】CD
【解析】根据牛顿第二定律,对整体:F1-F2=(mA+mB)a
若撤去F1,对整体:F2=(mA+mB)a1
若撤去F2,对整体:F1=(mA+mB)a2
所以撤去F1,B的加速度不一定增大;撤去F2,A的加速度一定增大。
对B,撤去F1前向右加速,A、B间的作用力大于F2;撤去F1后向左加速,A、B间的作用力小于F2,所以撤去F1,B对A的作用力一定减小了。
对A,撤去F2前,F1-FN=mAa,撤去F2后,F1-FN′ =mAa2,所以撤去F2,A对B的作用力一定减小。
8.【答案】CD
【解析】根据牛顿第二定律,应使物体所受的合力方向沿加速度a的方向。沿a方向施加一个作用力F2,F1与 F2的合力方向不能沿a的方向,所以A错。加在物体上的最大作用力F2无法确定,所以B错。加在物体上的最小作用力F2=F1sinθ,C正确。在物体上施加一个与F1大小相等,与a方向也成θ角的力F2,且F2方向在a的另一侧时可使合力方向与加速度方向一致,D正确。
9.【答案】AD
【解析】小车向右做匀加速直线运动,物块M贴在小车左壁上,且相对于左壁静止,物块受到的摩擦力与物块的重力平衡,所以保持不变。物块受到的水平方向的弹力产生物块的加速度。当小车的加速度增大时,物块的加速度也增大。根据牛顿第二定律,物块受到的弹力和合外力增大。
10.【答案】ABD
【解析】当传送带不动时,物体从A到B做匀减速运动,a=μg=1m/s2,物体到达B点的速度vB=3m/s。
当传送带逆时针匀速转动时,物体滑上传送带后的相对运动方向不变,物体以相同的加速度一直减速至B,vB=3m/s。
当传送带顺时针匀速转动时,传送带的速度不同,物体滑上传送带后的运动情况不同。有下面的五种可能:①匀速;②一直减速;③先减速后匀速;④一直加速;⑤先加速后匀速。
二、填空题
11.【答案】tanθ g(sinα-tanθcosα) 0
【解析】物体沿倾角θ的斜面下滑时加速度为零,设物体与斜面间的摩擦因数为μ,根据牛顿第二定有:
mgsinθ-μmgcosθ=0
解得:μ=tanθ
若把斜面倾角增为α,其他条件不变,设此时物体沿斜面下滑的加速度为a1,根据牛顿第二定有:
mgsinα-μmgcosα=ma1
a1=g(sinα-μcosα)=g(sinα-tanθcosα)
若把斜面倾角减为β,其他条件不变,此时有
mgsinβ<μmgcosβ
物体将静止在斜面上,此时物体的加速度为a.2=0。
12.【答案】4 0.16
【解析】因x=2t2= ,所以a1=4m/s2。
t1=4s末物体的速度
v=a1 t1
设撤去力F后物体的加速度大小为a2,根据运动学关系有:
0=v-a2 t2
解得: =1.6m/s2
设撤去力F后滑动摩擦力使物体减速,物体与水平面间的动摩擦因数为μ,根据牛顿第二定律有:
μmg=ma2
解得:μ=0.16
13.【答案】10
【解析】设物体上行的加速度为a1,根据运动学关系有:
解得:a1=16m/s2
设空气阻力大小为F1,在上行过程中,根据牛顿第二定律有:
mg+F1=ma1
在下行过程中,设加速度为a2,根据牛顿第二定律有:
mg-F1=ma2
解得:a2=4m/s2
设物体落回地面的速度大小为v,根据运动学关系有:
v2=2a2H
解得:v=10m/s。
14.【答案】t1=t2=t3
【解析】设弦bd与直径弦ad的夹角为α,由几何知识可知:
bd=adcosα ①
环在bd弦上下滑的加速度为
a=g cosα ②
由s= 可得
adcosα= ③
由③式解得:
t= ④
由以上分析可得,时间t与弦的夹角无关,故t1=t2=t3。
15.【答案】
【解析】设物体与平板一起向下运动的距离为x时,物体受重力mg,弹簧的弹力kx和平板的支持力FN作用。据牛顿第二定律有:
mg-kx-FN=ma
得FN=mg-kx-ma
当FN=0时,物体与平板分离,所以此时
根据运动学关系有:
所以, 。
16.【答案】不变 先逐渐减小最后变为0
【解析】雨滴在下降过程中,由于水汽的凝聚,雨滴质量逐渐增大,重力也逐渐增大,但重力产生的加速度始终保持不变,为重力加速度g。雨滴下落的加速度由重力和空气阻力的合力产生,合力为变力,雨滴先做变加速运动,最后雨滴将以某一收尾速度匀速下降,达到最大速度。故雨滴下落的加速度先逐渐减小最后变为0。
三、计算题
17.【解析】以木块和小球整体为对象,设木块的质量为M,下滑的加速度为a,沿斜面方向,根据牛顿第二定律有:
(M+m)gsin37º-μ(M+m)gcos37º=(M+m)a
解得:a=g(sin37º-μcos37º)=2m/s2
以小球B为对象,受重力mg,细线拉力T和MN面对小球沿斜面向上的弹力FN,沿斜面方向,根据牛顿第二定律有:
mgsin37º-FN=ma
解得:FN=mgsin37º-ma=6N。
18.【解析】(1)先求粉笔与皮带间的动摩擦因数μ。皮带初始以v0=5m/s匀速行驶,粉笔对地以a=μg的加速度匀加速,划痕l=5m为相对位移。则
l=v0t-
t=
解得:a= =2.5m/s2,μ=0.25
第二阶段,因皮带受阻,做a0=5m/s2的匀减速。a0>a,粉笔能在传送带上继续滑动,且皮带比粉笔先停下,粉笔还能在皮带上作相对滑动。粉笔相对皮带滑行距离为
l′=s粉笔-s皮带= =2.5m。
(2)因为皮带对粉笔的最大静摩擦力为μmg,所以粉笔对地的最大加速度为μg,为防止粉笔在皮带上作用对滑动,皮带加速度a0应限制在μg范围内,即a≤2.5m/s2。
标签:高一物理寒假作业
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