高一上学期期末考试(物理)及答案
一、选择题
1.当汽车做匀变速直线运动时()
A.在相等的时间内位置变化相同B.在相等的时间内速度变化相等
C.速度大小不断改变,方向一定不变D.加速度大小不断改变,方向一定不变2.在中国海军护舰编队“巢湖”“千岛湖”舰护送下,“河北锦绣”“银河”等13艘货轮顺利抵达亚丁湾西部预定海域,此次护航总航程4500海里.若所有船只运动速度相同,则下列说法正确的是()
A.“4500海里”指的是护航舰艇的位移
B.用GPS定位系统研究“千岛湖”舰位置时,可将“千岛湖”舰看作质点
C.以“千岛湖”舰为参考系,“巢湖”舰一定是运动的
D.根据本题给出的条件可以求出护舰编队此次航行过程中的平均速度
3.从同一高度以不同的速度水平抛出两个质量不同的石子,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.初速度大的先落地
B.两个石子同时落地
C.质量大的先落地
D.无法判断
4.两个大小相等的共点力F1、F2,当它们间的夹角为90°时合力大小为20N;则当它们间夹角为120°时,合力的大小为()
A.40 N B.102N C.202N D.10N
5.金属小桶侧面有一小孔A,当桶内盛水时,水会从小孔A中流出.如果让装满水的小桶自由下落,不计空气阻力,则在小桶自由下落过程中()
A.水继续以相同的速度从小孔中喷出
B.水不再从小孔喷出
C.水将以更大的速度喷出
D.水将以较小的速度喷出
6.下列说法正确的是
A.米、牛顿、秒是国际单位制中的基本单位
B.力、速度、路程均为矢量
C.只有细小的物体才可看成质点
D.静止的物体也有惯性
7.1924年瑞典的丁·斯韦德贝里设计了超速离心机,该技术可用于混合物中分离蛋白。如图所示,用极高的角速度旋转封闭的玻璃管一段时间后,管中的蛋白会按照不同的属性而相互分离、分层,且密度大的出现在远离转轴的管底部。己知玻璃管稳定地匀速圆周运动,管中两种不同的蛋白P 、Q 相对于转轴的距离分别为r 和2r ,则( )
A .蛋白P 受到的合外力为零
B .蛋白受到的力有重力、浮力和向心力
C .蛋白P 和蛋白Q 的向心力之比为1:2
D .蛋白P 和蛋白Q 的向心加速度之比为1:2
8.在第十一届全运会男子举重56公斤级比赛中,龙清泉以302公斤的总成绩获得冠军,并以169公斤超该级别挺举世界纪录.如图所示,设龙清泉所举杠铃的总重为G ,杠铃平衡时每只手臂与竖直线所成的夹角为30°,则他每只手臂承受的张力为( )
A .
2
G B .
33
G C .
32
G D .G
9.翻滚过山车是大型游乐园里比较刺激的一种娱乐项目.如图所示,过山车(可看成质点)从高处冲下,过M 点时速度方向如图所示.在圆形轨道内经过A 、B 、C 三点,下列说法正确的是
A .过山车运动到最高点
B 时,速度和加速度的大小均为零 B .过山车受到重力、弹力、摩擦力和向心力
C .过山车经过A 、C 两点时的速度相同
D .过山车做变加速运动
10.汽车甲与汽车乙质量相同,汽车甲以120km/h 的速度在高速公路上飞奔,汽车乙以5km/h 的速度在小区道路上缓行.则关于汽车甲与汽车乙的惯性,正确的是( ) A .汽车甲惯性大 B .汽车乙惯性大 C .无法比较惯性大小 D .汽车甲与汽车乙惯性一样大
11.两个做匀变速直线运动的物体,物体A 的加速2
A 2m/s a =,物体
B 的加速度
2B 3m/s a =-,两物体运动情况比较( )
A.物体A加速度大B.物体B加速度大
C.物体A的速度大D.物体B的速度大
12.国际单位制中与力学有关的三个基本单位是
A.kg、m、s B.g、m、N C.kg、km、N D.kg、m、N
13.某幼儿园要在空地上做一个滑梯,根据空地的大小,滑梯的水平跨度确定为6m。设计时滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数取0.4,为使儿童在滑梯游戏时能在滑板上滑下,滑梯高度至少要为()
A.1.0m B.1.6m C.2.4m D.3.2m
14.为了使交通安全有序,公路旁设置了许多交通标志。如图所示,甲是限速标志,表示小型客车允许行驶的最大速度是100km/h;乙是指路标志,表示此处到下一出口还有
25km、下列对这两个数据的理解正确的是()
A.甲表示平均速度,乙表示位移B.甲表示平均速度,乙表示路程
C.甲表示瞬时速度,乙表示位移D.甲表示瞬时速度,乙表示路程
15.如图所示,相隔一定距离的两个相同的圆柱体A、B固定在等高的水平线上,一轻绳套在两圆柱体上,轻绳下端悬挂一重物,不计轻绳和圆柱体间的摩擦。当重物一定时,若轻绳越长,则()
A.绳中的弹力越小
B.绳中的弹力越大
C.圆柱体A受到的绳子作用力越大
D.圆柱体A受到的绳子作用力不变
16.下列各组共点力作用在一个物体上,不能使物体保持平衡的是()
A.2 N、3 N、4 N B.2 N、3 N、5 N
C.10 N、10 N、10 N D.3 N、4 N、10 N
17.某物体做匀变速直线运动,其位移与时间的关系为x=0.5t+t2(m),则当物体的速度为3 m/s时,物体已运动的时间为
A.3 s B.2.5 s C.1.25 s D.6 s
18.下列物理量中,属于标量的是()
A.路程B.速度C.弹力D.加速度
19.在水平传送带上的物体P,随传送带一起沿水平方向匀速运动,并且P与传送带保证相对静止,如图所示,此时传送带对物体P的摩擦力()
A.方向可能向左B.方向一定向左C.方向一定向右D.一定为零
20.两个小球从两个不同高度处自由下落,结果同时到达地面,如图所示四幅图中,能正确表示它们的运动的是()
A.B.
C.D.
二、多选题
21.将一个半球体置于水平地面上,半球的中央有一光滑小孔,上端有一光滑的小滑轮,
柔软光滑的轻绳绕过滑轮,两端分别系有质量为1
m、
2
m的物体(两物体均可看成质点,m2悬于空中)时,整个装置处于静止状态,如图所示。已知此时1
m与半球体的球心O的连线与水平方向成53°角(sin53°=0.8,cos53°=0.6),1
m与半球面的动摩擦因数为0.5,并假设
1
m 所受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则在整个装置处于静止的前提下,下列说法正确的是
A.无论
1
2
m
m的比值如何,地面对半球体的摩擦力都为零
B.当1
2
5
3
m
m
=时,半球体对
1
m的摩擦力垂直于图中的虚线向上
C.当1
2
5
1
3
m
m
≤≤时,半球体对
1
m的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向下
D.当1
2
5
5
3
m
m
<≤时,半球体对
1
m的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向上
22.如图所示,静水中有一木球用细线拴住,对木球施加一水平拉力F,使其偏离竖直方向θ角且处于静止状态,现保持木球静止,使拉力F从图示位置沿逆时针方向缓慢转过90°,F转动过程水不受扰动。下列说法正确的是
A.F始终变大B.F先变小后变大
C.绳子拉力始终变小D.绳子拉力先变大后变小
23.如图所示,斜面体B静置于水平桌面上,斜面上各处粗糙程度相同。一质量为m的木块A从斜面底端开始以初速度v0上滑,然后又返回出发点,此时速度大小为v ,在上述过程中斜面体一直静止不动,重力加速度大小为g.关于上述运动过程的说法,错误的是( )
A.物体返回出发点时,速度大小v=v0
B.桌面对B的静摩擦力一直向左
C.桌面对B的支持力一直等于B的重力
D.A上滑的时间小于下滑的时间
24.如图所示,将一质量为m的滑块轻轻放置于一足够长的传送带的左端,已知传送带以速度v0顺时针运动,滑块与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。当滑块速度达到v0时电动机突然断电,传送带以大小为a的加速度匀减速至停止。关于滑块放上去后受到的摩擦力,下列说法正确的是()
A.滑块加速时受到向右的滑动摩擦力,减速时受到向左的滑动摩擦力
B.滑块刚放上去时受到的摩擦力大小一定为μmg
C.滑块始终没有受到静摩擦力作用
D.传送带减速时滑块受到的摩擦力可能变为ma
25.如图所示,倾角=30
θ?的斜面上有一重为G的物体,在与斜面底边平行的水平推力作用下沿斜面上的虚线匀速运动,若图中=45
??,则
A.物体所受摩擦力方向平行于斜面沿虚线向上
B.物体与斜面间的动摩擦因数
3 =
μ
C.物体所受摩擦力方向与水平推力垂直且平行斜面向上
D.物体与斜面间的动摩擦因数
6 =
μ
三、实验题
26.某同学在探究小车速度随时间变化的规律时,对打出的一条纸带进行研究,从O点开始每5个打点作为一个计数点(中间4个打点未画出,电源频率为50赫兹),计数点分别为A、B、C、D、E,该同学已求出各计数点对应的速度,其数值见下表。(结果保留两位有效数字)
计数点A B C D E
速度/(-1
m s?)0.700.91 1.10 1.30 1.49
(1)根据以上数据在所给的坐标纸中作出小车的v t 图线_____(计数点O点为计时起点,适当标出横、纵坐标刻度)。
(2)计数点O对应的速度为______ m/s,加速度为______ m/s2.(保留3位有效数字)。27.某同学用气垫导轨完成“探究加速度与力的关系”实验中
(1)打出纸带,选取纸带的一部分如下图所示,纸带上按时间顺序每隔5个点取一计数点,每两个计数点之间时间间隔是______s.
(2)相邻计数点间的距离S1=1.17cm, S2=1.82cm, S3=2.47cm, S4=3.12cm, S5=3.77cm,
S6=4.42cm.则可计算出小车的加速度a=__________m/s2.打点计时器记录D点时,小车的瞬时速度是______m/s.(小数点后保留两位有效数字)
(3)改变砂和砂桶的重力,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F
关系图线(如图所示).
①此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是:_______.
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.砂和砂桶的总质量太大
D.所用小车的质量太大
②分析此图线的OA段可得出的实验结论是
____________________________________________
28.①某同学用如图所示装置做“验证牛顿第二定律”的实验,若他在图示状态下开始做实验,请指出图中的主要错误是(至少写两项):_________________、
______________________。
②若他更正了图中的所有错误后,他以下的做法和理由正确的是________;
A.使砂桶的质量m远小于小车总质量M,是为了减小系统误差
B.平衡摩擦力是为了减小偶然误差
C.采用描点画图象的方法处理数据,是为了减少系统误差
D.采用逐差法处理数据,是为了减少偶然误差
③他在实验中得到如图所示纸带,纸带上的计数点用A、B、C、D、E表示。根据图上数据,小车经过B点时的速度是___________m/s。(相邻计数点间的时间间隔为0.1s)
29.实验小组利用图1来探究:“探究加速度与力、质量的关系”。
(1)实验中使用的电火花计时器,应接_____电源
A.交流4﹣6V B.交流220V
(2)消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后,可用小吊盘的总重力代替小车所受的拉力,则:小吊盘的m与小车总质量M之间应满足的关系为_____。
(3)在实验中,甲、乙两位同学根据实验数据画出如图2所示的小车的加速度a和小车所受拉力F的图象分别为图中的直线I和直线Ⅱ,下面给出了关于形成这种情况原因的四种解释,其中可能正确的是_____
A.实验前甲同学没有平衡摩擦力
B.甲同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了
C.实验前乙同学没有平衡摩擦力
D.乙同学在平衡摩擦力时,把长木板的末端抬得过高了
四、解答题
30.竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接,小物块B 静止于水平轨道的最左端,如图(a)所示。t=0时刻,小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑,一段时间后与B发生碰撞(碰撞时间极短);当A返回到倾斜轨道上的P点(图中未标出)时,速度减为0,此时对其施加一外力,使其在倾斜轨道上保持静止。物块A运
动的v-t图像如图(b)所示,图中的v1和t1均为未知量;碰后瞬间B的速度大小也为v1,之后沿水平轨道向右减速度,不计空气阻力。
(1)求A沿倾斜轨道下滑的加速度与碰后沿轨道上滑的加速度大小之比;
(2)若倾斜轨道与水平面的夹角为θ,求A与倾斜轨道间的动摩擦因数μ;
(3)已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等,在物块B停止运动后,改变物块与轨道间的动摩擦因数,然后将A从P点释放,一段时间后A刚好能与B在此碰上。求改变前后动摩擦因数的比值。
31.如图所示是一质量2kg的木箱在水平地面上的两种运动图线,Ⅰ表示木箱受到一个与初速度方向成30°的斜向上拉力F作用时的v-t图线.Ⅱ表示木箱不受拉力时的v-t图线,g 取10m/s2,求:
(1)木箱与地面的动摩擦因数μ.
(2)拉力F的大小,(结果保留两位有效数字)
32.如图所示,质量m=1kg的物体静止在粗糙水平地面上A点.物体在斜向上与水平方向夹角α=370的恒力F作用下,从A点开始运动,到达B点时立即撤去拉力F,物体最后滑到C点静止.物体开始一段时间及隔一段时间后的v-t的图象如图.g取
10m/s2,sinα=0.6,cosα=0.8.求:
(1)动摩擦因数μ;
(2)恒力F的大小;
(3)0~1.8s内物体位移s的大小.
33.如图所示,质量M=4.0kg的长木板B静止在光滑的水平地面上,在其右端放一质量
m=1.0kg的小滑块A(可视为质点)初始时刻,A、B分别以v0=2.0m/s向左、向右运动,最后A恰好没有滑离B板。已知A、B之间的动摩擦因数μ=0.40,取g=10m/s2。求:
(1)A 、B 相对运动时的加速度a A 和a B 的大小与方向;
(2)A 相对地面速度为零时,B 相对地面运动已发生的位移大小x ; (3)木板B 的长度l 。
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一、选择题 1.B 解析:B 【解析】 【分析】 【详解】
对于匀变速直线运动, 2
012
x v t at =+
,可知各段时间内的初速度不同,则位移不同,即位置变化不相同,故A 错误;速度该变量△v=a?△t ,故应该是在相等时间内的速度改变始终相等,故B 正确;若加速度的方向与初速度方向相反,则物体速度的方向可能发生变化,如竖直上抛运动.故C 错误;匀变速直线运动的加速度大小,方向都不变,故D 错误;故选B .
2.B
解析:B 【解析】 【详解】
A .“4500海里”是护航舰艇走过的轨迹长度,因此是路程,不是位移,故A 错误;
B .题中海域面积远远大于“千岛湖”舰的尺寸,所以定位时可将“千岛湖”舰看作质点,故B 正确;
C .若“千岛湖”舰与“巢湖”舰同向匀速行驶,则以“千岛湖”舰为参照物,“巢湖”舰是静止的,故C 错误;
D .由于不知运动位移和时间,不能求出此次航行的平均速度,故D 错误。 故选B 。
3.B
解析:B 【解析】 【分析】 【详解】
平抛运动竖直分运动是自由落体运动,与物体的质量和初速度无关,因下落的高度相同,故两个石子的竖直分运动完全相同,因而两个石子同时落地,B正确.
4.B
解析:B
【解析】
【分析】
两个大小相等的共点力F1、F2,当它们间夹角为90°时,合力大小为20N,根据平行四边形定则求出分力的大小;当它们夹角为120°时,据平行四边形定则求出合力的大小。
【详解】
两个大小相等力之间的夹角为90°时,合力大小为20N,根据平行四边形定则作图,则
12
102 2
F F N N
===。当它们夹角为120°时,根据平行四边形定则作图,则
102
F N
=
合
。故B项正确,ACD三项错误。
5.B
解析:B
【解析】
试题分析:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,加速度为g;当物体以加速度g 竖直下落时,物体处于完全失重状态.
解:水桶自由下落,处于完全失重状态,故其中的水也处于完全失重状态,对容器壁无压力,故水不会流出;
故选B.
【点评】本题关键明确水处于完全失重状态,对容器壁无压力;也可以假设水对容器壁的力为F,然后根据牛顿第二定律列式求出F=0.
6.D
解析:D
【解析】
【详解】
A.国际单位制中的基本单位为千克、米、秒等,牛顿是导出单位,故A错误;
B.力和速度是有大小和方向,属于矢量;路程只有大小无方向,属于标量,故B错误;C.物体能否看成质点是视问题而定,物体的大小和形状对所研究的问题产生影响小,占次要因素就能看成质点,故C错误;
D.物体的惯性由质量决定,与速度无关,静止的物体惯性表现为继续保持静止,变速的物体表现为反抗,故D正确;
故选D。
7.D
【解析】 【详解】
A. 蛋白P 做匀速圆周运动,则合外力不为零,故A 错误;
B.受力分析时不分析向心力,故B 错误; CD.由圆周运动公式
2==F ma m r ω
可知,向心加速度与半径成正比,因蛋白P 和蛋白Q 的半径之比为1:2,则向心加速度之比为1:2;但向心力大小与质量有关,因不知道两蛋白质量,则无法确定向心力之比;故C 错误D 正确。 故选D 。
8.B
解析:B 【解析】 【分析】
根据共点力平衡与平行四边形定则对杠铃进行受力分析,列出平衡方程即可求解. 【详解】
以杠铃为研究对象,分析受力情况,受力图如图所示,根据平衡条件得2cos30F G ?=,解得3
F G =
,则他每只手臂承受的张力为3G ,故B 项正确,ACD 错误.
9.D
解析:D
【解析】A 、为了安全,过山车运动到最高点B gR ,有向心加速度,故A 错误;
B. 过山车受到重力、弹力、摩擦力的作用,它们的合力或分力提供向心力,故B 错误; C 、经过A 、C 两点时速度方向沿着切线方向,方向相反,故C 错误; D 、过山车的速度大小、方向始终在变化,是变加速运动,故D 正确。 故选:D 。
10.D
【解析】 【分析】
惯性是物质的基本属性,只取决于物体质量的大小,而与其他因素无关. 【详解】
惯性大小取决于物体的质量大小,而与速度大小无关.由题可知,汽车甲与汽车乙质量相同,则二者惯性一样大.故D 正确,ABC 错误,故选D
11.B
解析:B 【解析】 【分析】 【详解】
AB .加速度是矢量,正负表示方向,大小等于其绝对值,由于B 的加速度的绝对值大于A 的加速度的绝对值,即物体B 加速度大,故A 错误,B 正确;
CD .加速度表示速度的变化快慢,与速度的大小没有直接关系,又不知道它们的初速度大小,故无法判断两个物体的速度大小,故CD 错误。 故选B 。
12.A
解析:A 【解析】 【详解】
国际单位由基本单位和导出单位两部分组成,基本量的单位称为基本单位,国际单位制中力学的三个基本单位分别是kg 、m 、s ,分别对应的物理量为质量、长度、时间,故选项A 正确,BCD 错误。
13.C
解析:C 【解析】 【详解】
根据题意,可以将滑梯看成一个斜面,设斜面倾角为θ,水平跨度为6m x =,高度为h ,则
tan h x
θ=
对小孩受力分析,有竖直向下的重力,垂直于斜面向上的支持力,还有沿着斜面向上的摩擦力,要使小孩能从滑梯上滑下,需满足:
sin cos mg mg θμθ≥
化简得
h
x
μ≥,h x μ≥, 代入数据的
2.4m h ≥
即当取等号时,h 存在最小值为2.4m 。所以选项C 正确,ABD 错误; 故选C 。
14.D
解析:D 【解析】 【详解】
甲图是限速标志,表示小型客车允许行驶的最大速度是100km/h ,也就说这个速度表示瞬时速度;乙图的25km 表示的是到下个出口的实际路程,所以D 正确,ABC 错误; 故选D 。
15.A
解析:A
【解析】由题,绳和圆柱体之间无摩擦,圆柱体相当于定滑轮,不省力,绳子上各处张力大小相等,力的合成法可知,绳对圆柱体A 的作用力必定位于两绳的角平分线上,绳越长时,作用力与竖直方向的夹角越小.以重物和绳子整体为研究对象,分析受力情况:重力、圆柱体A 对绳子的作用力F A ,圆柱体B 对绳子的作用力F B ,根据对称性可知,F A =F B ,由平衡条件可得:2F A cosα=G ,α是圆柱体对绳子的作用力与竖直方向夹角,G 是物体的重力.绳越长时,α越小,cos α越大,则F A 越小.所以绳越长时,绳对圆柱体A 的作用力越小.故A 正确,BCD 错误,故选A.
16.D
解析:D 【解析】 【详解】
根据1212||||F F F F F +-先求出前两个力的合力范围,如果第三个力在这两个力的范围内,则三力平衡,合力为零。若不在两个力的合力范围内,则合力不能为零,不能保持平衡;
A .2N 和3N 的合力范围为[0N ,5N ],4N 在合力范围之内,则三个力合力能为零,物体能平衡;故A 不符合题意;
B .2N 和3N 的合力范围为[0N ,5N ],5N 在合力范围之内,则三个力合力能为零,物体能平衡;故B 不符合题意;
C .10N 和10N 的合力范围为[0N ,20N ],10N 在合力范围之内,则三个力合力能为零,物体能平衡;故C 不符合题意;
D .3N 和4N 的合力范围为[0N ,7N ],10N 不在合力范围之内,则三个力合力不可能为
零,物体能平衡;故D 符合题意。 故选D 。
17.C
解析:C 【解析】 【分析】 【详解】 根据x =v 0t +
12
at 2
=0.5t +t 2知,初速度v 0=0.5m/s ,加速度a =2m/s 2. 根据速度时间公式v =v 0+at 得,
1.25s -=
=v v t a
. A. 3 s ,与计算结果不相符,A 错误;
B .2.5 s ,与计算结果不相符,B 错误;
C .1.25 s ,与计算结果相符,C 正确;
D .6 s ,与计算结果不相符,D 错误.
18.A
解析:A 【解析】 【详解】
路程只有大小,没有方向是标量,速度、弹力、加速度都是有大小,又有方向的矢量,故A 正确。 故选A 。
19.D
解析:D 【解析】 【分析】 【详解】
物体P 随传送带一起沿水平方向匀速运动时,P 与传送带相对静止,则物体和传送带之间没有相对运动的趋势,所以物体不受摩擦力作用。 故选D 。 【点睛】
物体间有没有摩擦力关键在于明确能否满足条件,本题中二者没有相对运动,故一定没有摩擦力。
20.D
解析:D 【解析】 【分析】
本题考查由速度图象分析物体运动情况的能力.要抓住两球相等的量:加速度,说明速度
图像平行,同时到,说明两球不是同时下落.结合v t -图像的斜率代表加速度,面积代表位移去分析. 【详解】
AB .由题意,两个小球从两个不同高度处自由下落,初速度为0,同时到达地面,说明两球不是同时下落,且高度大的小球应先下落,则在v t -图像中图线与横坐标所包围的面积应大一些;在下落过程,两者的加速度相同,都做匀加速直线运动,则图像斜率相同,故直线应平行,则AB 错误;
CD .高度大的小球运动时间长,则末速度要大一些,而D 中末速度相同,故C 不正确,D 正确。
二、多选题 21.ACD 【解析】 【分析】 【详解】
A.对整体分析,由于整体未受其他外力,始终保持静止状态,故地面对半球体始终没有摩擦力,A 正确;
B.对分析可知,绳中拉力为
对分析可知,若半球体与之间没有摩擦
解析:ACD 【解析】 【分析】 【详解】
A.对整体分析,由于整体未受其他外力,始终保持静止状态,故地面对半球体始终没有摩擦力,A 正确;
B.对2m 分析可知,绳中拉力为
2T m g =
对1m 分析可知,若半球体与1m 之间没有摩擦力则
1cos 53T m g =
解得
1253
m m = 故当
125
3
m m =时,1m 与半球体之间无摩擦力,B 错误;
C.当
125
3
m m ≤时,1cos 53T m g >,故半球体对1m 的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向下,由于最大静摩擦力等于滑动摩擦力故
11cos53sin 53T m g μm g -≤
解得1
2
1m m ≤, 故当125
13
m m ≤
≤,半球体对1m 的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向下,C 正确; D.当
12
53m m <时,1cos 53T m g <,故半球体对1m 的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向上;由于最大静摩擦力等于滑动摩擦力故
11cos53sin 53m g T μm g -≤
解得1
2
5m m ≤, 故当1
2
553m m <
≤时,半球体对1m 的摩擦力的方向垂直于图中的虚线向上,故D 正确; 故选ACD 。
22.BC 【解析】 【详解】
对木球做受力分析:
木球受力平衡,正交分解: 解得: 因为:
木球体积不变,浮力大小不变,从0变为,先增大后减小,所以外力先减小后增大;绳子拉力:
因为从0变为,
解析:BC 【解析】 【详解】
对木球做受力分析:
木球受力平衡,正交分解:
cos sin F T αθ=
cos sin F mg T F θα=++浮
解得:2tan tan cos +sin tan tan 1sin()
F mg F θθααθ
θα?-==
++浮因为:
浮排F gV ρ=
木球体积不变,浮力大小不变,α从0变为90,sin()α?+先增大后减小,所以外力F 先减小后增大;绳子拉力:
tan tan tan tan cos 1
1cos sin cos +sin tan sin 1+tan tan sin F mg F mg F T θθθθααθααθθαθθ
--=
=??=?浮浮 因为α从0变为90,tan α一直增大,绳子拉力T 一直减小,BC 正确,AD 错误。 故选BC 。
23.AC 【解析】 【分析】 【详解】
A.物体沿斜面上滑和下滑过程始终有摩擦力做负功,有动能定理可知,,A 错误;
B.当物体沿斜面上滑时,斜面受力分析如图甲所示,由于A 对B 的摩擦力沿斜面向上,A 对
解析:AC 【解析】 【分析】 【详解】
A.物体沿斜面上滑和下滑过程始终有摩擦力做负功,有动能定理可知,0υυ<,A 错误;
B.当物体沿斜面上滑时,斜面受力分析如图甲所示,由于A 对B 的摩擦力沿斜面向上,A
对B 的压力斜向右下,故地面摩擦力必然向左,
当物体沿斜面下滑时,斜面受力如图乙所示,由于物体能沿斜面下滑故
sin cos θμθ>
由A N 的水平分力为sin cos sin A N θmg θθ=,A f 的水平分力为
cos cos cos A f θμmg θθ=,故
sin cos sin cos cos cos A A N θmg θθμmg θθf θ=>=
斜面体水平方向合力为0,故斜面体受到地面的摩擦力方向水平向左,B 正确; C.当物体沿斜面下滑时,由B 项中受力分析可知,地面对它的支持力大于B 的重力,故C 错误;
D.上滑时,物体的加速度为
1sin cos a g g θμθ=+
下滑时,加速度为
2sin cos a g g θμθ=-
由于上滑和下滑的位移相同,上滑的过程可视为初速度为0,加速度为1a 的匀加速运动,由2
12
x at =
可知,加速度越大,时间越短,即上滑的时间小于下滑的时间,D 正确; 故选AC 。
24.ABD 【解析】 【分析】
考查牛顿第二定律的应用,传送带模型。 【详解】
A .滑块向右运动,加速时摩擦力与运动方向相同,即向右,减速时摩擦力与运动方向相反,即向左,A 正确;
B .滑块刚放上去时,与
解析:ABD 【解析】 【分析】
考查牛顿第二定律的应用,传送带模型。 【详解】
A .滑块向右运动,加速时摩擦力与运动方向相同,即向右,减速时摩擦力与运动方向相反,即向左,A 正确;
B .滑块刚放上去时,与皮带之间有相对运动,为滑动摩擦力,滑动摩擦力大小为μmg ,B 正确;
C .滑块速度达到v 0时电动机突然断电,传送带以大小为a 的加速度匀减速至停止,若加速度a g μ≤,则滑块以加速度a 和皮带一起减速,即滑块与皮带保持相对静止,滑块受静摩擦力作用,C 错误;
D .若加速度a g μ≤,则滑块以加速度a 和皮带一起减速,此时由牛顿第二定律可知,摩擦力大小为f =ma ,D 正确。 故选ABD 。
25.AD 【解析】 【分析】 【详解】
对物块进行受力分析,如图所示:
物块在重力G 、斜面的支持力N 、推力F 、沿虚线方向上的摩擦力共同作用下沿斜面上的虚线匀速运动,因为G ,N ,F 三力的合力方向向下,故
解析:AD 【解析】 【分析】 【详解】
对物块进行受力分析,如图所示:
物块在重力G 、斜面的支持力N 、推力F 、沿虚线方向上的摩擦力f 共同作用下沿斜面上的虚线匀速运动,因为G ,N ,F 三力的合力方向向下,故摩擦力f 方向沿斜面虚线向上,故A 正确;
现将重力分解为沿斜面向下且垂直于底边(也垂直于推力F )的下滑力1G 、垂直与斜面的力2G ,如图所示: