根据共点力的平衡,求得弹簧的弹力,烧断绳子的瞬间,弹簧来不及发生形变,弹力不变。烧断
前,绳子的拉力烧断后的瞬间,弹力不变,弹力与重力的合力与烧断前的绳子拉力等值反向,
,根据牛顿第二定律,加速度
所以烧断后的瞬间,小球的合力为A.小球的合力大小为
与分析不符,故A错误;
B. 弹簧的拉力大小F=mgcosθ与分析不符,故B错误; C. 小球的加速度大小为gtanθ与分析相符,故C正确; D. 小球的加速度大小为gsinθ与分析不符,故D错误。
7.汽车爬坡时,要使用低速挡减速行驶,这样做的主要目的是( )
A.节省汽油 B.减少汽车的惯性 C.减少汽车的阻力 D.获得较大的牵引力 【答案】D 【解析】
因为P?Fv,所以汽车牵引力F?大的牵引力.故选D.
8. (本题9分)质量为m的物体以某一初速度冲上倾角为30°的斜面,减速上滑的加速度大小为0.6g(g为重力加速度),则物体在沿斜面向上滑行距离s的过程中,下列判断错误的是 A.物体的动能减少了0.6mgs B.物体的重力势能增加了0.5mgs C.物体的机械能减少了0.4mgs D.物体克服摩擦力做功0.1mgs 【答案】C
【解析】试题分析:根据牛顿第二定律以及动能定理可得
,
,A
P,由于汽车的最大功率是一定的,当减小行驶速度时,可以获得更v正确,物体上滑s,则上升的高度为,所以重力势能增加,机械能减小量等于克服
摩擦力做功,故故选C
,即,C错误,D正确,
考点:考查了功能关系和动能定理的应用
点评:本题关键根据功能关系的各种具体形式得到重力势能变化、动能变化和机械能变化.
9.如图甲所示,浙江百丈漈瀑布是全国单体落差最高的瀑布。如图乙是该瀑布的侧面示意图,第一漈h1=207米,第二漈h2=68米,第三漈h3=12米,三漈相加是287米。假设忽略上游水的初速度和空气的阻力,则水下落三漈后的竖直速度计算式为
A.2gh1 B.2gh3 C.2g?h1?h2? D.2g?h1?h2?h3? 【答案】D 【解析】 【详解】
水在竖直方向做自由落体运动,则由自由落体运动的规律v2=2gh可知,水下落三漈后的竖直速度计算式为
v??2g?h1?h2?h3?;
A. B. C. D.
2gh1,与结论不相符,选项A错误;
2gh3,与结论不相符,选项B错误;
2g?h1?h2?,与结论不相符,选项C错误; 2g?h1?h2?h3?,与结论相符,选项D正确。
10. (本题9分)由静止开始下落的雨滴,在着地前遇到水平方向吹来的风,则 ( ) A.雨滴做平抛运动
C.风速越大,雨滴着地速度越大 【答案】C 【解析】 【分析】
B.风速越大,雨滴下落时间越长 D.雨滴着地速度与风速无关
【详解】
将水滴的运动沿水平方向和竖直方向正交分解,水平方向随风一起飘动,竖直方向同时向下落,但遇到水平风吹来时竖直速度不为零,则不是自由落体,因此雨滴不会做平抛运动,故A错误;由于水平方向的分运动对竖直分运动无影响,故落地时间与水平分速度无关,选项B错误;落地的速度等于水平速度与竖直速度的矢量和,风速越大,则水平速度越大,则落地速度越大,故D错误,C正确.
二、多项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分
11. (本题9分)如图所示,物体A在力F作用下被夹在竖直墙与隔板B之间而处于静止状态,若将力F增大了2倍,则( )
A.物体A所受压力增大为原来的2倍 B.物体A所受压力增大为原来的3倍 C.物体A所受摩擦力保持不变
D.因不知物体A与墙,物体A与隔板间的动摩擦因数,因而不能确定物体A所受摩擦力的大小 【答案】BC 【解析】
物体A在竖直方向上受到重力和静摩擦力作用,并且在竖直方向上静止,所以静摩擦大小等于重力,当若将力F增大了2倍,物体在竖直方向上的状态不变,所以静摩擦力保持不变,
思路分析:物体A所受的摩擦力为静摩擦力,其大小总与物体A的重力相等,与正压力无关. 试题点评:本题考查了静摩擦力和其正压力的关系,静摩擦力与正压力无关,
12. (本题9分)如图,abc是竖直面内的光滑固定轨道.ab水平.长度为2R;bc是半径为R的四分之一的圆弧.与ab相切于b点.一质量为m的小球始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a点从静止开始向右运动.重力加速度大小为g.则
A.小球恰好能运动到轨道最高点c
B.小球从a到c的过程中.动能增量为2mgR
C.小球从a点运动到其轨迹最高点的过程中,重力势能增量为3mgR D.小球从a点运动到其轨迹最高点的过程中,水平外力做功为4mgR 【答案】BC
【解析】
设小球到达c点的速度为v,则从a到c由动能定理:F?3R?mgR?12mvc,解得vc?2gR?0,则2小球不是恰好能运动到轨道最高点c,选项A错误;小球从a到c的过程中,动能增量为
?Ek?12mv?2mgR,选项B正确;小球离开c点后,竖直方向做竖直上抛运动,水平方向做初速度为2零的匀加速直线运动,设小球从c点达到最高点的时间为t,则有:t?vc4R?,上升的高度ggvc211F4R2h??2R;此段时间内水平方向的位移为:x?at2???()?2R,所以小球从a点开
2g22mg始运动到其轨迹最高点,小球的重力势能增量为3mgR;小球在水平方向的位移为:L=3R+2R=5R,水平外力做功为5mgR,选项C正确,D错误;故选BC.
点睛:本题主要是考查功能关系;机械能守恒定律的守恒条件是系统除重力或弹力做功以外,其它力对系统做的功等于零;除重力或弹力做功以外,其它力对系统做多少功,系统的机械能就变化多少;注意本题所求的是“小球从a点开始运动到其轨迹最高点”,不是从a到c的过程,这是易错点.
13.如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球,在水平拉力F作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点的过程中( )
A.小球的机械能保持不变 B.小球受的合力对小球不做功 C.水平拉力F的瞬时功率逐渐减小 D.小球克服重力做功的瞬时功率逐渐增大 【答案】BD 【解析】
试题分析:由于以恒定速率从A到B,说明动能没变,由于重力做负功,拉力不做功,所以外力F应做正功.因此机械能不守恒A错,B对.因为小球是以恒定速率运动,即它是做匀速圆周运动,那么小球受到的重力G、水平拉力F、绳子拉力T三者的合力必是沿绳子指向O点.设绳子与竖直方向夹角是θ,则
F=tan?(F与G的合力必与绳子拉力在同一直线上)得F=G*tan?而水平拉力F的方向与速度V的G方向夹角也是θ,所以水平力F的瞬时功率是P水平=F*V*cos?即
P水平=(G*tan?)*V*cos??=G*V?*?sin?显然,从A到B的过程中,θ是不断增大的,所以水平拉
力F的瞬时功率是一直增大的,C错D对.
考点:动能定理、功率
点评:本题考查了动能定理,通过功率公式分析瞬时功率的大小问题,本题综合程度较高,属于难题 14. (本题9分)下列所给的图象中能反映作直线运动的物体回到初始位置的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】
A.由图可知,物体开始和结束时的纵坐标均为0,说明物体又回到了初始位置,故A正确; B.由图可知,物体一直沿正方向运动,位移增大,故无法回到初始位置,故B错误;
C.物体第1s内的位移沿正方向,大小为2m,第2s内位移为2m,沿负方向,故2s末物体回到初始位置,故C正确;
D.物体做匀变速直线运动,2s末时物体的总位移为零,故物体回到初始位置,故D正确; 故选ACD。
15. (本题9分)如图所示,公园蹦极跳床深受儿童喜爱.一小孩系好安全带后静止时脚刚好接触蹦床,将小孩举高至每根轻质弹性绳都处于原长时由静止释放,对小孩下落过程的分析,下列说法正确的是
A.小孩一直处于失重状态
B..弹性绳对小孩的作用力一直增大 C.小孩的加速度一直增大 D.小孩的机械能一直减小 【答案】BD
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