24
= m/s2=12 m/s2,根据牛顿第二定律有mg+f=ma2,代入数据得无人机所受阻力大小为2Δv124
f=4 N;0~6 s内加速度大小为a1== m/s2=4 m/s2,根据牛顿第二定律有F-mg-f
Δt16=ma1,代入数据得无人机的升力大小F=32 N,故C错误,D正确。
答案 D
8.图甲中有一质量为M的长木板静置于光滑水平面上,其上放置一质量为m的小滑块。木板受到随时间t变化的水平拉力F作用,用传感器测出其加速度a,得到乙图的a-F图象。取g=10 m/s2,对此得到下列结论,其中正确的是
A.滑块的质量m=2 kg B.木板的质量M=4 kg
C.当F=8 N时滑块加速度为3 m/s2 D.滑块与木板间动摩擦因数为0.1
解析 由图知,F=6 N时,加速度为a=1 m/s2。此时滑块和木板恰好一起运动,由牛F-μmg
顿第二定律有F=(M+m)a,代入数据解得M+m=6 kg;当F>6 N时,对木板有a=
M1μmg11=F-,知图线的斜率k==,解得M=2 kg,滑块的质量m=4 kg,故A、B错误;MMM21μmg根据F>6 N的图线知,F=4 N时,a=0,代入a=F-,代入数据解得μ=0.1;当F
MM=8 N时,对滑块有μmg=ma′,解得a′=μg=1 m/s2,故C错误,D正确。
答案 D
9.如图所示,长度为L的水平传送带以恒定的速度向右匀速运动,在左端轻轻放上一L
个工件,当工件运动到距离传送带右端处时,传送带出现故障突然卡住不动,此后工件恰3好滑到传送带右端。已知工件可视为质点,工件与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则
A.工件先加速后减速
μgL 6B.工件在整个过程中的平均速度为
2μgL 3
C.传送带的速度大小为
4
D.工件从传送带左端运动到右端的时间为
36L μg
解析 工件从传送带左端运动到右端的过程中,先在滑动摩擦力作用下加速运动,根据题意,可知在传送带卡住之前,工件就已经加速到与传送带速度相等。传送带卡住后,工件在滑动摩擦力作用下做减速运动,即工件先加速后匀速再减速,选项A错误;传送带卡住2aL后,工件在滑动摩擦力作用下做减速运动,其加速度大小a=μg,由v2=,解得v=
3v
选项C正确;工件做加速运动的时间t1==a动的时间t3=t1=
2μgL,3
2LL
,加速运动的位移大小x1=,做减速运3μg3
2LLLx2
,匀速运动的位移大小x2=L-x1-=,做匀速运动的时间t2==3μg33v
2L+3μg
L+6μg
2L=3μg
L,工件从传送带左端运动到右端的时间为t=t1+t2+t3=6μg5
LL6μgL,选项D错误;根据上述分析可知,工件在整个过程中的平均速度v==,6μgt5
选项B错误。
答案 C
10.(多选)如图所示,传送带与水平面夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tan θ,则下图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是
解析 在刚开始时,由于木块的速度小于传送带的速度,所以木块受到的摩擦力方向向mgsin θ+μmgcos θ下,此时a1==gsin θ+μgcos θ。若到达传送带底端时,木块的速度仍没
m有达到和传送带的速度相同,则整个过程中木块都是以加速度a1做匀加速直线运动。若在到达底端前速度和传送带的速度相同,则由μ<tan θ知,木块继续沿传送带加速向下运动,但此时摩擦力的方向沿斜面向上,再由牛顿第二定律求出此时的加速度a2=mgsin θ-μmgcos θ
=gsin θ-μgcos θ<a1,图象的斜率表示加速度,所以第二段的斜率变小,
m故BD正确。
答案 BD
11.(多选)如图甲所示,光滑水平面上静置一个薄长木板,长木板上表面粗糙,其质量为M,t=0时刻质量为m的物块以水平速度v滑上长木板,此后木板与物块运动的v-t图象如图乙所示,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法正确的是
A.M=m B.M=2m
C.木板的长度为8 m
D.木板与物块间的动摩擦因数为0.1
解析 木块在木板上运动过程中,在水平方向上只受到木板施加的滑动摩擦力,故μmg7-3=ma1,而v-t图象的斜率表示加速度,故a1= m/s2=2 m/s2,解得μ=0.2;对木板受
2力分析可知μmg=Ma2,a1=
2-0
m/s2=1 m/s2,解得M=2m,A、D错误,B正确;从图2
中可知物块和木板最终分离,两者v-t图象与坐标轴围成的面积之差等于木板的长度,故L11
=×(7+3)×2 m-×2×2 m=8 m,C正确。 22
答案 BC
12.如图甲,一维坐标系中有一质量为m=2 kg的物块静置于x轴上的某位置(图中未画出),t=0时刻,物块在外力作用下沿x轴开始运动,如图乙为其位置坐标和速率平方关系图象的一部分,下列说法正确的是
A.t=4 s时物块的速率为2 m/s
B.物块做匀加速直线运动且加速度大小为1 m/s2 C.t=4 s时物块位于x=4 m处
D.在0~4 s时间内物块运动的位移为6 m
1
解析 物块在恒力作用下沿x轴开始做匀加速直线运动,根据x=v2+x0可知,x-v2
2a112-
图象的斜率表示,则==1(m1·s2),解得:a=0.5 m/s2,t=4 s时物块的速率为v
2a2a4-2=at=2 m/s,故选项A正确,B错误;由题图乙易得,当速度为零时,物体的坐标为x=-1
2 m,即x0=-2 m,t=4 s时物块的速率为v=2 m/s,代入x=v2+x0可得x=2 m,即在0~
2a4 s时间内物块运动的位移为4 m,选项C、D错误。
答案 A
13.如图所示,某次滑雪训练,运动员站在水平雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力F=84 N而从静止向前滑行,其作用时间为t1=1.0 s,撤除水平推力F后经过t2=2.0 s,他第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力,作用距离与第一次相同。已知该运动员连同装备(可视为质点)的总质量为m=60 kg,在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为Ff=12 N,求:
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