高三物理直线运动物体间相互作用及规律曲线运动复习题
一、本题共20小题, 在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.
1、一个物体做变加速直线运动,依次经过A、B、C三点,B为AC的中点,物体在AB段的加速度恒为a1,在BC段的加速度恒为a2.已知A、B、C三点的速度vA、vB、vC.有vA<vC,且vB=(vA+vC)/2.则加速度a1和a2的大小为
A.a1<a2 B.a1=a2
C.a1>a2 D.条件不足无法确定
2、有两个光滑固定的斜面AB和BC,A和C两点在同一水平面上,斜面BC比斜面AC长,如图,一个滑块自A点以速度VA上滑,到达B点时速度减为零,紧接着沿BC滑下,设滑块从A点到C点的总时间是tc,那么下列四个图中正确表示滑块速度v的大小随时间t变化规律的是
3、物体放在光滑水平面上,在如图所示的水平方向的力的作用下由静止开始运动,下面说法正确的是
A. 0—T时间内物体的加速度和速度都逐渐减小
B. T时刻物体的加速度和速度都等于零
C. T—2T时间内物体的运动方向与原来相反
D.T时刻物体的加速度等于零,速度最大
4、歹徒从行驶的火车上跳下来,容易倒向
A. 火车行驶的方向 B. 火车行驶的反方向
C. 火车的右侧 D.火车的左侧
5、一个物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4 m/s,1 s后速度大小变为10 m/s.在这1 s内该物体的
A、位移的大小可能小于4 m B、位移的大小可能大于10 m
C、加速度的大小可能小于4 m/s2 D、加速度的大小可能大于10 m/s2
6、在图中,AO、BO、CO是三条完全相同的细绳,并将钢梁水平吊起,若钢梁足够重时,绳A先断,则
A.θ=120° B.θ>120°
C.θ<120° D.不论θ为何值,AO总先断
7、假设洒水车的牵引力不变,且所受阻力与车重成正比,未洒水时,车匀速行驶,洒水时它的运动情况将是
A.做变加速直线运动 B.做初速度为零的匀加速直线运动
C.车的加速度越来越大 D.继续保持匀速直线运动
8、如图所示,M、N为装在水平面上的两块间距可以调节的光滑竖直挡板,两板间叠放着A、B两个光滑圆柱体.现将两板间距调小些,这时与原来相比,下述结论中正确的是
A.N板对圆柱体A的弹力变小
B.圆柱体A对圆柱体B的弹力变大
C.水平面对圆柱体B的弹力变大
D.水平面对圆柱体B的弹力变小
9、如图所示,一木板B放在水平地面上,木板A放在B的上面,A的右端通过轻质弹簧固定在直立的墙壁上,用力F向左拉动B,使它以速度v运动,这时弹簧拉力为F1.下面说法中正确的是
A.木板B受到的滑动摩擦力的大小等于F1
B.地面受到的滑动摩擦力的大小等于F1
C.若木板以2v的速度运动,木块A受到的摩擦力的大小等于2F1
D.若用2F的力作用在木板上,木块A受到的摩擦力的大小等于F1
10、如图所示,在一粗糙水平面上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块1、2和3,中间分别用自由长度为l、劲度系数为k的两相同轻弹簧连接起来,木块和地面间的动摩擦因数均为μ。现用一水平力向右拉木块3,当木块一起匀速运动时,1和3两木块之间的距离是(不计木块的宽度)
11、如图甲所示,物体原来静止在水平面上,用一水平力F拉物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,物体先静止后又做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示.根据图乙中所标出的数据可计算出
A.物体的质量
B.物体与水平面间的滑动摩擦力
C.物体与水平面间的最大静摩擦力
D.在F为14N时,物体的速度大小
12、如图所示,AC、BC位于竖直平面内的两根光滑细杆,A、B、C三点恰位于同一圆周上,C为该圆周的最低点,a、b为套在细杆上的两个小环,当两环同时从A、B点自静止开始下滑,则( )
A、环a将先滑到点C
B、环b将先滑到点C
C、环a、b同时到达点C
D、由于不知道两杆的倾角,无法判断。
13、某实验小组的同学在电梯的天花板上固定一根弹簧秤,使其测量挂钩向下,并在钩上悬挂一个重为10N 的钩码.弹簧秤弹力随时间变化的规律可通过一传感器直接得出,如图所示.则下列分析正确的是
A.从时刻t1到t2,钩码处于失重状态
B.从时刻t3到t4,钩码处于超重状态
C.电梯可能开始在15 楼,先加速向下,接着匀速向下,
再减速向下,最后停在1 楼
D.电梯可能开始在1 楼,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在15 楼
14、某人拍得一张照片,上面有一个倾角为α的斜面,斜面上有一辆小车,小车上悬挂一个小球,如图所示,小球悬线与垂直斜面的方向夹角为β,下面判断正确的是
A、如果β=α,小车可能处于静上状态
B、如果β=0,斜面一定是光滑的
C、如果β>α,小车一定是加速向下运动
D、无论小车做什么运动,悬线都不可能停留图中虚线的右侧
15、木块A和B置于光滑的水平面上它们的质量分别为。如图所示当水平力F作用于左端A上,两物体一起加速运动时,AB间的作用力大小为N1。当同样大小的力F水平作用于右端B上,两物体一起加速运动时,AB间作用力大小为N2,则
A.两次物体运动的加速度大小相等
B.
C.
D.
16、如图所示,质量为 M的物体A置于水平地面上,连有轻质弹簧的质量 为m的物体B置于A上,现将弹簧压缩后用细线把A、B固定住,细线的拉力为F,整个装置处于静止状态.剪断细线的瞬间,物体B的加速度为a,此时物体A对地面的压力为
A.(M+m)g
B .(M+m)g+F
C.(M+m)g +ma
D.(M+2m)g +ma
17、如图甲所示,一质量为M的木板静止在光滑水平地面上,现有一质量为m的小滑块以一定的初速度
从木板的左端开始向木板的右端滑行,滑块和木板的水平速度大小随时间变化的情况如图乙所示,根据图像作出判断,正确的是
A、滑块始终与木板存在相对运动
B、滑块未能滑出木板
C、滑块的质量m大于木板的质量M
D、在时刻滑块从木板上滑出
18、均为1kg的10个相同的砖块,平行紧靠成一直线放在光滑的地面上,第1个砖受到10N的水平力作用,问第7个砖对第8个砖的压力是
A、10N B、7N C、3N D、0
19、物体做平抛运动时,它的速度方向与水平方向的夹角α的正切tanα随时间t变化的图象是如图中的
20、如图物体A叠放在物体B上,B置于光滑水平面上.A,B质量分别为mA=6kg,mB=2kg,A,B之间的动摩擦因数μ=0.2,开始时F=10N,此后逐渐增加,在增大到45N的过程中,则
A.当拉力F<12N时,两物体均保持相对静止状态
B.两物体开始没有相对运动,当拉力超过12N时,开始相对滑动
C.两物体间从受力开始就有相对运动
D.两物体间始终没有相对运动
二、填空、试验题
21、某人为估测摩托车在水泥路上行驶时所受的牵引力,设计了下述实验:将输液用500mL的玻璃瓶装适量水后,连同输液管一起绑在摩托车上,调节输液管的滴水速度,刚好每隔1.00s滴一滴,该同学骑摩托车,先使之加速至某速度,然后熄火,让摩托车沿直线行,下图为某次实验中水泥路面上的部分水滴(左侧为起点)
设该人质量为50kg,摩托车质量为75kg,g=10m/s2,根据该同学的实验结果可估算
⑴骑摩托车加速时的加速度大小为 m/s2
⑵骑摩托车滑行时的加速度大小为 m/s2
⑶骑摩托车加速时的牵引力大小为 N
22、某同学在做验证互成角度的两力合成的平行四边形定则的实验时,把橡皮条一端固定,另一端用A、B两个弹簧秤同时拉着到达O点位置,此时两弹簧秤的读数分别是FA=3.41 N和FB =4.18N,其位置记录如图所示.倘若橡皮绳的活动端仅由一个弹簧秤拉着,也把它拉到O点位置,读得弹簧秤的读数为FC=6.14 N,其位置如C.
以1cm表示1N,作力的图示,用平行四边形定则通过作图求出FA、FB的合力大小(要说明量值)、和方向(只要图示),并说明该实验的结论.
实验结论:
23、在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为V0=______(用L、g表示),其值是______(取g=9.8m/s2)。
24、如图所示,人重500N,木块重300N,木块与水平面间的动摩
擦因数为0.2,如果人用水平力拉绳,使他与木块一起向右做匀速
直线运动,不计绳与滑轮间的摩擦。则木块与地面间的滑动摩擦
力大小为 N,木块与人之间的静摩擦力大小为 N。
三、计算解答题
25、将一小球竖直向上抛出,小球在第3秒内的位移是零,再过2.5秒钟小球落至地面.求:
(1)小球的初速度;
(2)在4秒末时小球运动速度的大小和方向;
(3)将小球抛出点距地面的高度.
26、一个物体沿X轴的正方向从静止开始运动,在第1、3、5…等奇数秒内的加速度大小为2m/s2,方向沿X轴正方向,在第2、4、6…等偶数秒时间内以前一秒末的速度做匀速直线运动,问物体经过多少时间位移为36m
27、一辆轿车违章超车,以108 km/h的速度驶入左侧逆行道时,猛然发现正前方80 m 处一辆卡车正以72 km/h的速度迎面驶来,两车司机同时刹车,刹车加速度大小都是10 m/s2,两司机的反应时间(即司机发现险情到实施刹车所经历的时间)都是Δt.试问Δt是何数值,才能保证两车不相撞?
28、某人在高100 m的塔顶,每隔0.5 s由静止释放一个金属小球.取g=10 m/s2,求:
(1)空中最多能有多少个小球?
(2)在空中最高的小球与最低的小球之间的最大距离是多少?(不计空气阻力)
29、如图所示,质量为m的物体靠在粗糙的竖直墙上,物体与墙之间的动摩擦因数为μ.若要使物体沿着墙匀速运动,则与水平方向成α角的外力F的大小如何?
30、如图所示,在一个密闭的车厢里,用一个定滑轮通过细绳悬挂两个物体m1和m2,当车水平向右做匀加速直线运动时,m2静止在地板上,m1向左偏离与竖直方向成θ角.则此时作用在m2上的摩擦力大小为多少?车厢地板对m2的支持力为多少?
31、一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重.一个可乘十多人的环行座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由下落.落到一定位置时,制动系统启动,座舱到地面时刚好停下.已知座舱开始下落时的高度为76 m,当落到离地面28 m的位置时开始制动,座舱均匀减速.若座舱中某人手托着重50 N的铅球.
(1)当座舱落到离地面50 m的位置时,手的感觉如何?
(2)当座舱落到离地面15 m的位置时,手要用多大的力才能托住铅球?
32、一气球以2m/s2的加速度由地面竖直上升,10s末从气球上掉下一重物(体积可忽略不计),重物的质量是气球整体质量的一半,若气球受空气浮力大小不变,求当重物落地时,气球离开地面的高度是多少?(g取10m/s2)
33、如图示,有一块木板静止在光滑而且足够长的水平面上,木板的质量为M=4kg,长为L=1.4m;木板右端放着一个小滑块,小滑块质量为m=1 kg,其尺寸远小于L,小滑块与木板之间的动摩擦因数为 (g=10m/S2)
(1). 现用恒力F作用在木板M上, 为了使m能从M上面滑落下来,问:F大小的范围是什么?
(2)其它条件不变,若恒力F=22.8 N,且始终作用在M上,最终使得m能在M上面滑落下来。问:m在M上面滑落的时间是多长?
34、某传动装置的水平传送带以恒定速度v0=5 m/s运行.将一块底面水平的粉笔轻轻地放到传送带上,发现粉笔块在传送带上留下一条长度l=5 m的白色划线.稍后,因传动装置受到阻碍,传送带做匀减速运动,其加速度a0=5 m/s2,问传动装置受阻后:
(1)粉笔块是否能在传送带上继续滑动?若能,它沿皮带继续滑动的距离l′为多少?
(2)若要粉笔块不能继续在传送带上滑动,则皮带做减速运动时,其加速度a0应限制在什么范围内?
35、水平面内有一个平面直角坐标系xoy,一个物体原来位于原点o处。物体从t=0时刻起开始运动,它沿x轴和y轴的分加速度ax、ay随时间变化的规律如下图所示。求t=3s时刻该物体的瞬时速度大小v3,并把物体的运动轨迹画在右下图的坐标系内。
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36、如图所示,一小球从楼梯顶被水平抛出,飞出的速度为2 m/s,若楼梯每阶高度、宽度均为25cm,那么球将击中第几级台阶?(楼梯顶为第一级)球在空中飞行多长时间?
(g=10 m/s2)
国庆假期作业答案部分
一、选择题:
题号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
答案 | A | C | D | A | AD | C | AC | A | D | C |
题号 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
答案 | ABC | C | ABC | AB | ACD | BC | ACD | C | B | D |
二、填空、实验题:
21、⑴ ⑵
⑶
22、①能分别正确作出FA、FB、FC的力的图示,得2分;
②能根据平行四边形定则正确作出合力的图示,
得1分,得到合力的值为6.0~6.4N,得1分;
用平行四边形作出的合力与FC重叠的,上述2分
均不能得,计0分;
③结论:在本次实验中根据平行四边形定则得到的
合力与实际的合力FC大小与方向略有偏差,但误差
不大,可近似认为合力FC与分力FA、FB遵循平行四边形定则.得2分.
23、
2 ,
0.70m/s
24、160,80
三、计算题:
25、解:(1)、小球上升的时间为, 小球的初速度为
;
(2)、设向上为正方向,小球4s末的速度为:
负号表示速度的方向向下;
(3)、小球从抛出到落地的总时间为t总=3+2.5=5.5s,设小球离地面的高度为h,则
。
26、解:物体在第1s内的位移为
物体在第2s内的位移为
同理可得
故 解出n=8s
27、设轿车行驶的速度为v1,卡车行驶的速度为v2,则v1=108 km/h=30 m/s,v2=72 km/h
=20 m/s,在反应时间Δt内两车行驶的距离分别为s1、s2,
s1=v1Δt ①
s2=v2Δt ②
轿车、卡车刹车所通过的距离分别为s3、s4
则s3==
m=45 m ③
s4==
m=20 m ④
为保证两车不相撞,必须
s1+s2+s3+s4<80 m ⑤
将①②③④代入⑤解得
Δt<0.3 s.
答案:Δt<0.3 s
28、解析:由H=gt2,那么第一个球从静止释放到着地的时间t=
s=4.47 s.则释放小球个数就是空中小球数,则n=
,对n取整数加1,所以N=8+1=9(个).当最低球着地前一瞬间,最低球与最高球之间有最大距离,此时最高球下落的高度为
h=gt2=
×10×0.472 m=1.10 m,
所以Δs=H-h=100 m-1.10 m=98.90 m.
29、解析:当物体沿墙匀速下滑时,受力如图(a)所示,建立如图所示的坐标系,由平衡条件得F1sinα+F
=mg ①
=F1cosα ②
又有F=μ
③
由①②③解得F1=
当物体匀速上滑时,受力如图(b)所示,建立如图所示的坐标系,由平衡条件得
F2sinα=F
+mg
④
=F2cosα
⑤
又有F=μ
⑥
由④⑤⑥解得F2=.
答案:或
30、对m1有
解出
对m2有
解出
31、解:(1)、座舱离地面50m处时,铅球处于完全失重状态,故铅球对手的压力为N=0;
(2)、人自由落体的末速度为
减速下降时有
对铅球有 N-mg=ma 解得N=m(g+a)=135.7 N
32、解:如图所示,
∵F-mg=ma ∴F=m(g+a) (保持不变) 10s气球上升的高度为:
h=
at2=
×2×102=100m
重物离开气球时的速度为:
v=at=2×10=20m/s方向竖直向上.
重物做竖直上抛运动,最后落到地面,则:
-h=vt1-g
∴t1=6.9s
计算气球由B至C做匀加速运动的加速度a1.
∵F-mg=
ma1, 又∵F=m(g+a) ∴a1=g+2a=10+2×2=14m/s2
当重物到达地面时,气球地面高度为:H=h+vt1+a1
=100+20×6.9+
×14×6.92=571m
33、解:要使得m能从M上滑落下来,则两者之间有相对滑动,即具有不同的加速度。
(1)、对小滑块有: ,解出
对木板有: 得到
故外力F需大于20N才可以使滑块从木板上滑落;
(2)、当外力为22.8N时,对滑块有
解出t=2s
34、解析:(1)先求粉笔与皮带间的动摩擦因数μ,皮带开始以v0=5 m/s匀速行驶,粉笔对地以μg的加速度匀加速运动,划痕l=5 m为相对位移
则v0·-
=l
即a==2.5 m/s2
μ=0.25
第二阶段,因皮带受阻,做a0=5 m/s2的匀减速运动.
粉笔还能在皮带上做相对滑动,粉笔相对皮带滑行距离
l′=-
=
m-
m=2.5 m.
(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做相对滑动,皮带加速度a0应限制在μg范围内,即a0≤2.5 m/s2.
答案:(1)能 2.5 m
(2)a0≤2.5 m/s2
35、 4m/s,轨迹图如右图所示。
36、解:设小球落在第n级,且每阶的宽度和高度为L,则
竖直方向满足:
水平方向满足:
联立解出n=5
球在空中飞行的时间为