梯有向上的加速度,处于超重状态,正确.因电梯速度方向未知,故当速度方向向上时,则为向上减速或向上加速,当速度方向向下时,则为向下加速或向下减速, ABC正确,选D. 6.D
【解析】设船渡河时的速度为vc,当船头指向始终与河岸垂直,则有: t去?d,当回程vc时行驶路线与河岸垂直,则有: t回?d22,而回头时的船的合速度为: v合?vc?v,v合由于去程与回程所用时间的比值为k,所以小船在静水中的速度大小为:
v2vvc??,故D正确; 221?k1?k点睛:根据船头指向始终与河岸垂直,结合运动学公式,可列出河宽与船速的关系式,当路线与河岸垂直时,可求出船过河的合速度,从而列出河宽与船速度的关系,进而即可求解。 7.B 【解析】
试题分析:对小球受力分析,受到a弹簧的拉力,b弹簧的拉力,和重力,三力平衡,故有Ta?mgcos30??ka?x,Tb?mgsin30??kb?x,故
kacos30?3,A错误B??kbsin30?1正确;若弹簧a下端与小球松脱,松脱瞬间b弹簧的弹力不变,故小球所受重力和b弹簧弹力的合力与Ta大小相等方向相反,故a?mgcos30?3?g,若弹簧b下端与小球松
m2脱,则松脱瞬间a弹簧的弹力不变,故小球所受重力和a弹簧弹力的合力与Tb大小相等方向相反,故小球的加速度a?mgsin30?1?g,C错误D错误;
m2考点:考查了牛顿第二定律的瞬时性,共点力平衡条件,
【名师点睛】在应用牛顿第二定律解决瞬时问题时,一定要注意,哪些力不变,(弹簧的的形变量来不及变化,弹簧的弹力不变),哪些力变化(如绳子断了,则绳子的拉力变为零,或者撤去外力了,则外力变为零,)然后结合整体隔离法,应用牛顿第二定律分析解题 8.C
【解析】试题分析:物块滑上传送带,若传送到不动,物块做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律和运动学公式求出到达B点的速度.若传送带逆时针转动,物块滑上传送带做匀减速直线运动,根据运动学公式结合牛顿第二定律进行求解.若传送带顺时针匀速转动,根据物块的速度与传送带的速度大小判断物体的运动情况.
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若传送带不动,物体做匀减速直线运动,加速度a1???mgm???g??1m/s2,初速度
22vA?5m/s,位移x=4.5m,故末速度vB?vA?2ax,解得vB?4m/s,A正确;若传送
带逆时针做匀速转动,物体受到的摩擦力方向向左,仍与不动时方向相同,所以物体仍做匀减速直线运动,与不动时的运动情况相同,到达B点的速度仍为vB?4m/s,B正确;若传送带做顺时针匀速转动,如果传送带的速度小于4m/s,则物块相对于传送带一直相对于传送带向右运动,受到的摩擦力方向一直向左,所以此种情况下物体一直做匀减速直线运动,到达B点的速度为4m/s,若传送带的速度大于5m/s,此种情况下物块相对于传送带的向后运动,受到的摩擦力方向向右,物体一直做加速运动,到达B点的速度大于4m/s,故C错误D正确. 9.D
【解析】A、根据OB?2OA结合几何关系可知,AB两球运动的竖直方向位移之比
h11?,h22水平位移
x111?,两球都做平抛运动,根据h?gt2,得: t?x222th112h?,则A?,
tBh2g2水平位移为: x?v0t,则
vA1?, vB212gtgt?C、两球都落在斜面上,位移与水平方向的夹角为定值,故有: tan??2 v0t2v0tan??vyv0?gt?2tan?,位移与水平面的夹角相同,所以???,故C错误; v010.BC
【解析】物块缓慢下滑处于平衡状态,F始终沿圆弧的切线方向即始终垂直于圆柱面支持力F1的方向,受力分析如图所示:
因此总有
,下滑过程中θ增大,因此F增大,F1 减小,故A错误,
7
C正确;对半圆柱体分析,地面对半圆柱体的摩擦力:地面对半圆柱体的支持力
,
,θ从接近0°到90°变化的过
程中,摩擦力先增大后减小,支持力一直减小,故B正确,D错误。所以BC正确,AD错误。 11.BD
【解析】将B物体的速度vB进行分解如图所示,则vA=vBcosα,α减小,vB不变,则vA逐渐增大,说明A物体在竖直向上做加速运动,但不是匀加速运动,由牛顿第二定律T-mg=ma,可知绳子对A的拉力T>mg,故A错误,B正确.
B在竖直方向上平衡,有:Tsinα+N=mg,运用外推法:若绳子无限长,B物体距滑轮足够远,即当α→0时,有vA→vB,这表明,物体A在上升的过程中,加速度必定逐渐减小,绳子对A物体的拉力逐渐减小,sinα减小,则支持力增大.故C错误,D正确.故选BD. 点睛:解决本题的关键得出A、B的速度关系,由牛顿第二定律分析绳子的拉力与重力的大小关系,运用外推法,即极限法分析A物体的加速度如何变化是难点. 12.BC
【解析】在最高点,管壁对小球的作用力可以向上,可以向下,可知最小速度为零,故B正确,A错误.小球在水平线ab以下管道运动时,由于径向的合力提供向心力,可知外侧管壁对小球一定有作用力,故C正确.小球在水平线ab以上管道运动时,内侧管壁对小球不一定有作用力,比如在最高点,若速度
,则内部对小球的作用力为零,故D
错误. 故选BC.
点睛:解决本题的关键知道小球在竖直光滑圆形管道中运动,在最高点的最小速度为0,以及知道小球在竖直面内做圆周运动的向心力由沿半径方向上的合力提供. 13. A 14. B 15.A 16. ACD
2
17.a=15m/s10N 【解析】
试题分析:物体C放上之后静止时:设弹簧的压缩量为x0, 对物体C,有:mg=kx0 .........(1分) 解得:x0=0.02m .........(1分)
当物体C从静止向下压缩x后释放,物体C就以原来的静止位置为中心上下做简谐运动,振幅A=x=0.03m。 .........(1分) 当物体C运动到最低点时,
对物体C,有:k(x+x0)-mg=ma .........(2分)
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解得:a=15m/s.........(1分)
当物体C运动到最低点时,设地面对框架B的支持力大小为F, 对框架B,有:F = Mg +k(x+x0) .........(2分) 解得:F=10N
所以框架B对地面的压力大小为10N ..........(1分) 考点:本题考查牛顿第二定律、简谐振动
2
18(1)T=mgcos??m?l(sin?)22(2)ω>
glcos?
【解析】
题分析:(1)小球此时受到竖直向下的重力mg,绳子的拉力T,锥面对小球的支持力,三个力作用,合力充当向心力,即合力F?m?2lsin?
在水平方向上有,Tsin??Ncos??ma,F?ma ,N?mgsin? 联立四个式子可得T=mgcos??m?l(sin?)22
(2)重力和拉力完全充当向心力时,小球对锥面的压力为零,, 故有向心力F?mgtan?,F?m?2lsin?,联立可得??glcos?
考点:考查了圆周运动实例分析
点评:关键是对小球受力分析,判断向心力来源,根据牛顿第二定律列式求解 19.
(1)小物块水平抛出时,初速度v0的大小4m/s;
(2)小物块滑动至C点时,对圆弧轨道C点的压力大小47.3 N; (3)长木板至少为2.8 m,才能保证小物块不滑出长木板.
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