此时弹簧一定处于伸长状态,选项A正确 B.由几何关系可知
∠DAB=30°
则三个力互成120°角,可知三力大小相等,即小物块Q静止于A点时所受的弹力与其重力大小相等,选项B正确;
C.因在A点时,滑块所受的摩擦力和地面的支持力均为零,可知要想拉动小物块Q,使之沿斜面向上运动,若拉力的方向与斜面成α角时,如图所示
沿斜面方向有
F?cos???N????N?F?sin?????mg?F?sin??
整理可得
F???mg?cos???sin??mg?1? ???1?cos??sin??2??2?1???1??2令sin??1?2?1?3,则 2β=60°
所以
F???mg??1sin(???)?mg1?mg ?2?122
当α+β=90°,即α=30°时F′最小,即拉力的最小值为
Fmin?
此时拉力沿竖直方向向上,支持力与滑动摩擦力的合力方向是水平的。 选项C正确,D错误。 故选ABC。
6.如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行.初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上滑上传送带,以地面为参考系,v2>v1,从小物块滑上传送带开始计时,其v-t图像可能的是( )
A. B. C. D.
【答案】ABC 【解析】
如果物体一直减速到达左侧仍有速度,则为图像A;如果恰好见到零,则为图像C;如果在传送带上减速到零并反向加速至传送带速度,则为图像C.图像D 是不可能的.
7.如图(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平.t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4s时撤去外力.细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示.木板与实验台之间的摩擦可以忽略.重力加速度取g=10m/s2.由题给数据可以得出
A.木板的质量为1kg
B.2s~4s内,力F的大小为0.4N C.0~2s内,力F的大小保持不变 D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】
结合两图像可判断出0-2s物块和木板还未发生相对滑动,它们之间的摩擦力为静摩擦力,
此过程力F等于f,故F在此过程中是变力,即C错误;2-5s内木板与物块发生相对滑动,摩擦力转变为滑动摩擦力,由牛顿运动定律,对2-4s和4-5s列运动学方程,可解出质量m为1kg,2-4s内的力F为0.4N,故A、B正确;由于不知道物块的质量,所以无法计算它们之间的动摩擦因数μ,故D错误.
8.如图所示,A、B两个物体的质量分别为m1、m2,两物体之间用轻质弹性细线连接,两物体与水平面的动摩擦因数相等。现对B物体施加一水平向右的拉力F,使A、B一起向右做匀加速运动。下列说法正确的是( )
A.若某时刻撒去F,则撤去F的瞬间,A、B的加速度保持不变 B.若F保持不变,水平面改为光滑的,则弹性细线的拉力大小不变 C.若将F增大一倍,则两物体的加速度将增大一倍
D.若F逐渐减小,A、B依然做加速运动,则在F减小的过程中,弹性细线上的拉力与F的比值不变 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】
A.有F作用时,B物体水平方向受F、弹性细绳的拉力和地面对B的滑动摩擦力作用,撤去F后,B物体受弹性细绳的拉力和地面对B的滑动摩擦力作用,故B物体的受力情况发生变化,所以B物体的加速度变化,故A错误; B.有F作用时,水平面粗糙,由牛顿第二定律,得
F???m1g?m2g???m1?m2?a
F绳??m1g=m1a
联立解得
F绳=m1F
m1?m2若F保持不变,水平面改为光滑的,由牛顿第二定律,得
F??m1?m2?a
F绳=m1a
联立解得
F绳=m1F
m1?m2可知弹性细线的拉力大小不变,故B正确; C.有F作用时,水平面粗糙,由牛顿第二定律,得
F???m1g?m2g???m1?m2?a
若将F增大一倍,滑动摩擦力不变,故两物体的加速度不会增大一倍,C错误; D.有F作用时,水平面粗糙,由牛顿第二定律,得
F???m1g?m2g???m1?m2?a
F绳??m1g=m1a
联立解得
F绳=m1F
m1?m2可知,F减小,弹性绳上的拉力与F的比值不变,故D正确。 故选BD。
9.在大型物流货场,广泛的应用着传送带搬运货物。如图甲所示,与水平面倾斜的传送带以恒定速率运动,皮带始终是绷紧的,将m=1kg的货物放在传送带上的A处,经过1.2s到达传送带的B端。用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化图像如图乙所示,已知重力加速度g=10m/s2。由v—t图可知( )
A.A、B两点的距离为2.4m B.货物与传送带的动摩擦因数为0.5
C.货物从A运动到B过程中,传送带对货物做功大小为12.8J D.货物从A运动到B过程中,货物与传送带摩擦产生的热量为4.8J 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】
A.物块在传送带上先做匀加速直线运动,当速度达到传送带速度,再做加速度运动,所以物块由A到B的间距对应所围梯形的“面积”
11x??2?0.2?(2?4)?1?3.2m
22故A错误。
B.由v﹣t图像可知,物块在传送带上先做a1匀加速直线运动,加速度为
a??v2??10m/s2 ?t0.2对物体受力分析受摩擦力,方向向下,重力和支持力,得
mgsin??f?ma1
即
mgsin???mgcos??ma1
同理,做a2的匀加速直线运动,对物体受力分析受摩擦力,方向向上,重力和支持力,加速度为
a2?得
?v4?2??2m/s2 ?t1.2?0.2mgsinθ-f?ma2
即
mgsin???mgcos??ma2
联立解得cos??0.8,??0.5,故B正确。 C.根据功能关系,由B中可知
f?μmgcosθ?0.5?10?1?0.8?4N
做a1匀加速直线运动,有 知位移为
1x1??2?0.2?0.2m
2物体受力分析受摩擦力,方向向下,摩擦力做正功为
Wf1?fx1?4?0.2?0.8J
同理做a2匀加速直线运动,位移为
1x2??(2?4)?1?3m
2物体受力分析受摩擦力,方向向上,摩擦力做负功为
Wf2?﹣fx2?﹣4?3?﹣12J
所以整个过程,传送带对货物做功大小为
12J﹣0.8J?11.2J
故C错误。
D.根据功能关系,货物与传送带摩擦产生的热量等于摩擦力乘以相对位移,由C中可知
f?μmgcosθ?0.5?10?1?0.8?4N
做a1匀加速直线运动,位移为
1x1??2?0.2?0.2m
2皮带位移为
x皮?2?0.2?0.4m
相对位移为
Δx1?x皮-x1?0.4﹣0.2?0.2m
同理,做a2匀加速直线运动,位移为