力與運動(二)一、選擇題(本題共10小題，每小題5分，共50分．有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確，全部選對得滿分，選對但不全的得3分，錯選得0分)1．下列各單位中屬于國際單位制的單位是 ()A．厘米、克、秒 B．米、千克、秒C．米、千克、牛頓 D．千克、噸、小時答案：BC2．設(shè)想如能創(chuàng)造一理想的沒有摩擦的環(huán)境，用一個人的力量去拖一艘萬噸巨輪，則從理論上可以說 ()A．巨輪慣性太大，所以完全無法拖動B．一旦施力于巨輪，巨輪立即產(chǎn)生一個加速度C．由于巨輪慣性很大，施力于巨輪后，要經(jīng)過一段很長時間后才會產(chǎn)生一個明顯的加速度D．由于巨輪慣性很大，施力于巨輪后，要經(jīng)過足夠長的時間才會產(chǎn)生一個明顯的速度答案：BD3．如圖1所示，一個盒子沿傾角為θ的光滑斜面下滑，在下滑過程中，盒子中質(zhì)量為m的鋼球?qū)凶觽?cè)壁的壓力的大小是 ()圖1A．mgsinθ B．mgcosθC．mgtanθ D．等于零答案：D4．一物體放置在傾角為θ的斜面上，斜面固定于加速上升的電梯中，加速度為a，如圖2所示，在物體始終相對于斜面靜止的條件下，下列說法中正確的是()圖2A．當(dāng)θ一定時，a越大，斜面對物體的正壓力越小B．當(dāng)θ一定時，a越大，斜面對物體的摩擦力越大C．當(dāng)a一定時，θ越大，斜面對物體的正壓力越小D．當(dāng)a一定時，θ越大，斜面對物體的摩擦力越小答案：BC圖35．靜止在光滑水平面上的物體受到一個水平拉力的作用，該力隨時間變化的圖線如圖3所示，則下列說法正確的是 ()圖3A．物體在20s內(nèi)平均速度為零B．物體在20s末的速度為零C．在20s末物體又回到出發(fā)點D．物體在10s末的速度最大答案：BD圖46．如圖4所示，某個物體在F1、F2、F3和F4四個共點力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，若F4的方向沿逆時針轉(zhuǎn)過60°而保持其大小不變，其余三個力的大小和方向均保持不變，則此時物體所受到的合力大小為 ()圖4A.eq\f(F4,2) B.eq\f(\r(3),2)F4 C．F4 D.eq\r(3)F4答案：C7．有一種大型游戲器械，它是一個圓筒型大型容器，筒壁豎直，游客進入容器后靠筒壁站立，當(dāng)圓筒開始轉(zhuǎn)動后，轉(zhuǎn)速加快到一定程度時，突然地板塌落，游客發(fā)現(xiàn)自己沒有落下去，這時因為 ()A．游客處于超重狀態(tài)B．游客處于失重狀態(tài)C．游客受到的摩擦力等于重力D．筒壁對游客的支持力等于重力解析：人在豎直方向上處于平衡，重力和摩擦力是一對平衡力，并不是處于超重和失重狀態(tài)．答案：C圖58．如圖5所示，質(zhì)量均為m的甲、乙兩同學(xué)，分別靜止于水平地面的臺秤P、Q上，他們用手分別豎直牽拉一只彈簧秤的兩端，穩(wěn)定后彈簧秤的示數(shù)為F，若彈簧秤的質(zhì)量不計，下列說法正確的是 ()圖5A．甲同學(xué)處于超重狀態(tài)，乙同學(xué)處于失重狀態(tài)B．臺秤P的讀數(shù)等于mg－FC．臺秤Q的讀數(shù)為mg－2D．兩臺秤的讀數(shù)之和為2mg解析：甲乙兩同學(xué)都處于平衡狀態(tài)，沒有向上或向下的加速度，不是超重狀態(tài)，也不是失重狀態(tài)，A不正確．由平衡條件知，臺秤P的讀數(shù)是mg＋F，臺秤Q的讀數(shù)是mg－F，兩個臺秤的讀數(shù)之和是2mg，D正確．答案：D9．如圖6所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直放置，下端固定在水平地面上，一質(zhì)量為m的小球，從離彈簧上端高h處自由釋放，壓上彈簧后與彈簧一起運動．若以小球開始下落的位置為原點，沿豎直向下建一坐標(biāo)系Ox，則小球的速度v2隨坐標(biāo)x的變化圖象如圖7所示．其中OA段為直線，AB段是與OA相切于A點的曲線，BC是平滑的曲線，則關(guān)于A、B、C各點對應(yīng)的位置坐標(biāo)及加速度，以下說法正確的是 ()圖6圖7A．xA＝h，aA＝0 B．xB＝h，aB＝gC．xB＝h＋eq\f(mg,k)，aB＝0 D．xC＝h＋eq\f(mg,k)，aC>g答案：C10．斜面上的物體受到平行于斜面向下的力F作用，力F隨時間變化的圖象及物體運動的v－t圖象如圖8所示．由圖象中的信息能夠求出的量或可以確定的關(guān)系是 ()圖8A．物體的質(zhì)量mB．斜面的傾角θC．物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μD．μ>tanθ答案：A二、填空題(每小題6分，共18分)11．質(zhì)量相等的A，B，C三個小球，通過相同的彈簧連接起來，如圖9所示．用繩將它們懸掛于O點，則當(dāng)繩OA被剪斷的瞬間，A的加速度為________，B的加速度為________，C加速度為________．圖9答案：3g12．如圖10所示，彈簧測力計下端掛一重力為100N的粗細均勻的直棒A，棒上套有重20N的圓環(huán)B，當(dāng)B下滑時，彈簧測力計讀數(shù)為110N，此時B下落的加速度為______m/s2.圖10解析：彈簧測力計的讀數(shù)大于物A的重力，則多余的力是B對A向下的摩擦力f＝110N－100N＝10N，A對B向上的摩擦力為10N，對環(huán)應(yīng)用牛頓第二定律，20N－10N＝eq\f(20a,g)，物B的加速度為a＝eq\f(g,2)＝5m/s2.答案：5圖1113．如圖11所示，用細線拉著小球A向上做加速運動，小球A、B間用彈簧相連，兩球的質(zhì)量分別為m和2m，加速度的大小為a，若拉力F突然撤去，則A、B兩球的加速度大小分別為aA＝______，aB圖11解析：去掉力F的瞬間，B受力情況不變，故加速度大小仍為a，方向向上．對B球由牛頓第二定律得N－2mg＝2ma所以彈簧彈力N＝2m(g＋a對A球，由牛頓第二定律得N′＋mg＝ma′，由牛頓第三定律得N′＝N所以A球的加速度a′＝[2m(g＋a)＋mg]/m＝3g＋答案：3g＋2a三、解答題(本題共3小題，共32分．計算題要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)14．(10分)太空是一個微重力、高真空、強輻射的環(huán)境，人類可以利用這樣的天然實驗室制造出沒有內(nèi)部缺陷的晶體，生產(chǎn)出能承受強大拉力的細如蠶絲的金屬絲．假如未來的某天你乘坐“神舟”n號飛船進行“微重力的體驗”行動，飛船由6000m的高空靜止下落，可以獲得持續(xù)的25s之久的失重狀態(tài)，你在這段時間里可以進行關(guān)于微重力影響的實驗．已知下落的過程中飛船受到的空氣阻力為重力的0.04倍，重力加速度g取10m/s2，試求：(1)飛船在失重狀態(tài)下的加速度；(2)飛船在微重力狀態(tài)中下落的距離．解析：(1)設(shè)飛船在失重的狀態(tài)下的加速度為a，由牛頓第二定律得mg－f＝ma又f＝0.04mg即mg－0.04mg＝ma解得a＝9.6m/s2.(2)由s＝eq\f(1,2)at2得s＝eq\f(1,2)×9.6×252m＝3000m.答案：(1)9.6m/s2(2)3000m圖1215．(10分)為了測量小木板和斜面間的動摩擦因數(shù)，某同學(xué)設(shè)計了如下的實驗，在小木板上固定一個彈簧秤．(彈簧秤質(zhì)量可不計)，彈簧秤下吊一個光滑小球，將木板連同小球一起放在斜面上如圖12所示．用手固定住木板時，彈簧秤示數(shù)為F1，放手后木板沿斜面滑下，穩(wěn)定時彈簧的示數(shù)為F2，測得斜面傾角為θ，則由測量的數(shù)據(jù)計算出小木板跟斜面間的動摩擦因數(shù)．圖12解析：木板固定時，對球m：F1＝mgsinθ得m＝eq\f(F1,gsinθ)，放手穩(wěn)定時，設(shè)一起運動的加速度為a，對整體：(M＋m)gsinθ－μ(M＋m)gcosθ＝(M＋m)a，所以a＝g(sinθ－μcosθ)．對m：mgsinθ－F2＝ma，則F1－F2＝eq\f(F1,gsinθ)(gsinθ－μgcosθ)，解得μ＝eq\f(F2,F1)tanθ.答案：eq\f(F2,F1)tanθ16．(12分)2008年1月份，突如其來的大雪使南方部分省市的電力供應(yīng)、交通運輸陷入癱瘓，給老百姓的衣、食、住、行帶來了極大的不便，甚至危及生命安全．在冰雪覆蓋的路面上，車輛遇緊急情況剎車時，車輪會抱死而“打滑”．如圖13所示，假設(shè)某汽車以10m/s的速度行駛至一斜坡的頂端A時，突然發(fā)現(xiàn)坡底前方有一行人正以2m/s的速度同向勻速行駛，司機立即剎車，但因冰雪路面太滑，汽車仍沿斜坡滑下．已知斜坡高AB＝3m，長AC＝5m，司機剎車時行人距坡底C點距離CE＝6m，從廠家的技術(shù)手冊中查得該車輪胎與冰雪路面的動摩擦因數(shù)約為0.5，試分析此種情況下，行人是否有危險．(g＝10m/s2)圖13解析：由牛頓第二定律知，汽車在斜坡上滑下時的加速度a1＝eq\f(mgsinθ－μmgcosθ,m)＝gsinθ－μgcosθ ①由數(shù)學(xué)知識知sinθ＝eq\f(3,5)，cosθ＝eq\f(4,5) ②故由①②得a1＝2m/s2，方向沿斜面向下汽車在水平冰雪路面上的加速度a2＝μg＝5m/s2汽車到達坡底C時的速度滿足vC2