9.【答案】D
【命题立意】本题旨在考查牛顿第二定律、共点力平衡的条件及其应用。
【解析】对物体进行受力分析,如图所示,将加速度进行分解,设斜面的倾角为θ. 根据牛顿第二定律得:
垂直于斜面方向:mgcos??N?masin? 平行于斜面方向:f?mgsin??macos? 得到:N?mgcos??masin?,
f?mgsin??macos?
可见,当加速度a增大时,支持力N减小,摩擦
力f增大,根据牛顿第三定律得知,B对A的压力逐渐减小,B对A的摩擦力逐渐增大.故ABC错误,D正确。 故选:D 10.【答案】B
【命题立意】本题旨在考查牛顿第二定律、力的合成与分解的运用。 【解析】AB、甲乙两图中,M水平方向只受静摩擦力作用,根据牛顿第二定律得:f2?Ma2而a1:a2?1:2,则f1:f2?1:2,故A正确,B错误; C、丙丁两图中,对m和M整体受力分析,受总重力(M?m)g、支持力N、摩擦力f,如图: 根据牛顿第二定律,有:f?(M?m)a 所以f3:f4?a3:a3?4:8?1:2,故C正确;D、对物体m隔离受力分析,可得tan??a3a,tan??4,而a3:a3?4:8,所以tan??2tan?,故D正确。 gg本题选错误的,故选:B 11.【答案】C 【命题立意】本题旨在考查牛顿第二定律。
【解析】A、释放瞬间v?0,因此空气阻力f?0,两球均只受重力,加速度均为重力加 速度g,故A错误;BC、两球先做加速度减小的加速运动,最后都做匀速运动,稳定时kv?mg, 因此最大速度与其质量成正比,即vm?m,故B错误,C正确;
m1v1 ?,由图象知v1?v2,因此m甲?m乙,
m2v2 9
D、图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移,由图可知,t0时间内两球下落的高度不 相等,故D错误。 故选:C 12.【答案】CD
【命题立意】本题旨在考查牛顿第二定律、匀变速直线运动的速度与时间的关系。 【解析】木块放上后一定先向下加速,由于传送带足够长,所以一定有木块速度大小等于传送带速度大小的机会,此时若重力沿传送带向下的分力大小大于最大静摩擦力,则之后木块继续加速,但加速度变小了;而若重力沿传送带向下的分力大小小于或等于最大静摩擦力则木块将随传送带匀速运动;故CD正确,AB错误。 故选:CD
【易错警示】对滑块受力分析,开始时,受到重力、支持力、滑动摩擦力,处于加速阶段; 当速度等于传送带速度时,如果重力的下滑分力小于或等于最大静摩擦力,则一起匀速下滑, 否则,继续加速.本题关键是加速到速度等于传送带速度后,要分两种情况讨论,即重力的 下滑分力小于或等于最大静摩擦力和重力的下滑分力大于最大静摩擦力两种情况。 13.【答案】(1)轨道AB段的倾角是30°
(2)小球从开始下滑直至在斜面CD上速度减为零通过的总路程是180m 【命题立意】本题旨在考察牛顿定律和运动学的结合
【解析】 (1)有表格数据,根据加速度定义求解加速度,根据牛顿运动定律列式求解角度; (2)根据表格分段求出相应的时间和加速度,根据总路程等于各段位移之和求解. (1)根据表中数据可知小球沿AB斜面下滑的加速度
a1??v19?m/s2?5m/s2 ?t11.8a1?0.5,故斜面AB段的倾角α=300. g15s?3s 5由牛顿运动定律得mgsinα=ma1 解得sin??(2)根据表中数据可知,小球在斜面AB上下滑时间t1?小球在斜面CD上做减速运动的加速度a3?9?3m/s2?3m/s2
15?1315?9s?2s 3从最大速度vm=15m/s减至速度为9m/s用时t3?于是,小球在水平面上运动时间t2=13﹣t1﹣t3=8s
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22vmvm故小球的总路程s??vmt2??180m
2a12a314.【答案】(1)1m;(2)f?F图象见解析
【命题立意】本题旨在考查牛顿第二定律、匀变速直线运动的位移与时间的关系。 【解析】(1)铁块,由牛顿第二定律:F?μ2mg?ma1 ① 木板,由牛顿第二定律:?2mg??1(M?m)g?Ma2 ② 设木板的长度为L,经时间t铁块运动到木板的左端,则:
s木?s铁?1a2t2 ③ 212a1t ④ 2又:s铁?s木?L ⑤ 联立①②③④⑤解得:L?1m ⑥
(2)(i)当F??1(m?M)g?2N时,系统没有被拉动,静摩擦力与外力成正比, 即:f?F
(ii)当F?μ1(m?M)g?2N时,如果M、m相对静止,铁块与木板有相同的加速度a,则:F??1(m?M)g?(m?M)a ⑦
f/N F?f?ma ⑧
解得:F?2f?2 ⑨ 此时:f?μ1mg?4N,也即F?6N ⑩ 所以:当2N?F?6N时,f?6 5 4 3 2 1 F?1(N) ○11 2F/N
0 2 4 6 8 10 12 14 (iii)当F?6N时,M、m相对滑动,此时铁块受到的摩擦力为:f?μ2mg?4N
f?F图象如图所示:
答:(1)木板的长度为1m;(2)f?F图象如图所示。 15.【答案】(1)该学生下滑过程中的最大速度为4m/s; (2)滑竿的长度为6m
【命题立意】本题旨在考察牛顿定律、运动学综合 【解析】
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(1)滑杆处于静止状态,重力不计,竿顶端所受拉力的大小等于该学生对它的摩擦力大小.分析人的运动情况.根据牛顿第二定律求出0﹣1s内人的加速度,再由速度公式求出最大速度. (2)由位移速度公式求出人匀加速运动和匀减速运动的位移,滑竿的长度等于两段位移大小之和.
(1)人的质量为50kg;
由图可知,前1s内摩擦力应为500﹣200=300N;后2
在0﹣1s内,人的重力大于摩擦力,人做匀加速运动,1﹣5s内,人的重力小于摩擦力,人做匀减速运动,则在t=1s末人的速度最大.
设在0﹣1s内人的加速度大小分别为a1,根据牛顿第二定律 G﹣F1=ma1 得到a1?G?F1500?30022
?m/s=4m/s m50t=1s末人的速度最大,最大速度为 vmax=a1t1=4×1m/s=4m/s (2)人在0﹣1s内位移为x1?121a1t1=4×1m=2m,人在1﹣5s时间内的位移为22x2?vmaxt24?2?=4m; 22所以滑杆的长度为L=x1+x2=2+4=6m
16.【答案】F=8N x=13.6m Q=12J 【命题立意】本题旨在考察牛顿定律的综合
【解析】(1)分别对滑块和平板车进行受力分析,它们都只受到滑动摩擦力的作用,根据牛顿第二定律求出各自加速度,物块在小车上停止相对滑动时,速度相同,即可以求出时间; (2)滑块做匀减速运动,平板车做匀加速运动,当它们速度相等时一起向右做匀速运动,分别求出两个运动的位移即可解题.
(3)过程所产生的热量是由于摩擦力做功,摩擦产热是由相对位移来决定的,而相对位移只在前2s有,即可据此来求
(1)设小物块与小车保持相对静止时的速度为v,对于小物块,在t=2s时间内,做匀加速。 对物块:μmg=ma1
v?a1t1
对小车:F﹣μmg=Ma2
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