传送带的位移为:
x4=v0t1=10×1m=10m
物体对传送带的位移大小为:
?x2?x3?x4?1m
方向向下,故留下的痕迹为5m,故D错误。 故选:AC。
10.如图所示,A、B、C三球质量均为m,轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端A球相连,A、B间固定一个轻杆,B、C间由一轻质细线连接。倾角为?的光滑斜面固定在地面上,弹簧、轻杆与细线均平行于斜面,初始系统处于静止状态,细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )
A.A球的受力情况未变,加速度为零 B.B球的受力情况未变,加速度为零 C.A、B之间杆的拉力大小为1.5mgsin?
D.A、B两个小球的加速度均沿斜面向上,大小均为0.5gsin? 【答案】CD 【解析】 【分析】
【详解】
AB.细线被烧断的瞬间,A、B整体不再受细线的拉力作用,A、B的受力情况发生变化,合力不为零,加速度不为零,则说明A、B的加速度也不为零, AB错误;
CD.设A、B之间杆的拉力大小为T,加速度为a,以A.、B组成的系统为研究对象,烧断细线前,A、B静止,处于平衡状态,合力为零,弹簧的弹力为
FT?3mgsin?
烧断细线的瞬间,绳上的力立刻消失,而弹簧上的弹力不变,由牛顿第二定律得
3mgsinθ?2mgsinθ?2ma
再以B单独为研究对象,由牛顿第二定律得
T?mgsin??ma
联立上式解得
a?0.5gsinθ,T?1.5mgsin?
CD正确。 故选CD。
11.将一质量为M的光滑斜劈固定在水平面上,一质量为m的光滑滑块(滑块可以看成质点)从斜面顶端由静止自由滑下。在此过程中,斜劈对滑块的支持力记为FN1,地面对斜劈的支持力记为FN2,滑块到达斜面底端时,相对地面的速度大小记为v、竖直分速度的大小记为vy。若取消固定斜劈的装置,再让滑块从斜面顶端由静止下滑,在滑块的压力作用下斜劈会向左做匀加速运动,在此过程中,斜劈对滑块的支持力记为FN1?、地面对斜劈的支持力记为FN2?,滑块到达斜面底端时,相对地面的速度大小记v'、竖直分速度的大小记为vy?。则下列大小关系正确的是( )
A.FN1<FN1? 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】
A.两种情况下斜劈对滑块的支持力的方向均垂直斜面向上,第一种情况下斜劈对滑块的支持力
FN1=mgcos θ
当滑块m相对于斜劈加速下滑时,斜劈水平向左加速运动,所以滑块m相对于地面的加速度方向不再沿斜面方向,即物块有沿垂直于斜面方向向下的加速度,则
mgcos θ>FN1?
A错误;
B.对斜劈,地面对斜劈的支持力等于斜劈的重力与滑块对斜劈的压力的竖直分量之和,因为
FN1>FN1?
则地面对斜劈的支持力
FN2>FN2?
B正确;
C.若斜劈固定,则
mgh=
若斜劈不固定,则由能量关系可知
mgh=
因此
v>v'
B.FN2>FN2?
C.v<v'
D.vy<vy?
1mv2 211mv'2+Mvx2 22
C错误;
D.对滑块,在竖直方向,由牛顿第二定律可得
mg-FNcos θ=may
由于
FN1>FN1?
因此
ay1<ay1?
两种情况下滑块的竖直位移相等,根据
vy?2ayh 可得
vy<vy?
D正确。 故选BD。
12.用长度为L的铁丝绕成一个高度为H的等螺距螺旋线圈,将它竖直地固定于水平桌面。穿在铁丝上的一小珠子可沿此螺旋线圈无摩擦地下滑(下滑过程线圈形状保持不变),已知重力加速度为g。这个小珠子从螺旋线圈最高点无初速滑到桌面经历的时间为( )
2HA.
gLB.
2gHLC.
gHD.L2 gH【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
将螺线圈分割为很多小段,每一段近似为一个斜面,由于螺旋线圈等螺距,说明每一小段的斜面倾角相同,设为θ,根据几何关系,有
sin??H L珠子做加速度大小不变的加速运动,根据牛顿第二定律,有
mgsin??ma
解得
a?gsin?
由于珠子与初速度和加速度大小相同的匀加速直线运动的运动时间完全相同,故根据位移时间关系公式,有
1L?at2
2联立解得
t=L选项D正确,ABC错误。 故选D。
2 gH
13.来到许愿树下,练老师把许的心愿用绸带系在两个小球上并抛到树上,这一情景可以简化为如图所示,质量分别为M和m的物体A、B用细线连接,悬挂在定滑轮上,定滑轮固定在天花板上,已知M>m,滑轮质量及摩擦均不计,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.细线上的拉力一定等于 mg C.细线上的拉力等于【答案】B 【解析】 【详解】
B.细线上的拉力一定小于Mg D.天花板对定滑轮的拉力等于(M+ m)g
m?Mg 2A. 因为M>m,m具有向上的加速度,设绳子的拉力为T,根据牛顿第二定律有:
T-mg?ma,所以细线上的拉力一定大于 mg,选项A错误;
B. M具有向下的加速度,根据牛顿第二定律有:Mg-T?ma,所以细线上的拉力一定小于Mg,选项B正确;
C. 对整体分析,根据牛顿定律有:a?以细线上的拉力T?mg?ma?Mg-mgM-m?g。再对m有T-mg?ma,所
M?mM?m2Mmg,选项C错误; M?m4Mmg,选项D错误。 M?mD. 对定滑轮有:天花板对定滑轮的拉力T??2T?故选B。
14.如图所示,粗糙水平面上放置B、C两物体,A叠放在C上,A、B、C的质量分别为m、2m和3m,物体B、C与水平面间的动摩擦因数相同,其间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为FT.现用水平拉力F拉物体B,使三个物体以同一加速度向右运动,则( )
A.此过程中物体C受重力等五个力作用 B.当F逐渐增大到FT时,轻绳刚好被拉断 C.当F逐渐增大到1.5FT时,轻绳刚好被拉断 D.若水平面光滑,则绳刚断时,A、C间的摩擦力为【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
对A受力分析,A受重力、支持力和向右的静摩擦力作用,可知C受重力、A对C的压力、地面的支持力、绳子的拉力、A对C的摩擦力以及地面的摩擦力六个力作用,故A错误.对整体分析,整体的加速度a?得,T-μ?4mg=4ma,解得T=
FT 6F???6mg,隔离对AC分析,根据牛顿第二定律
6m2F,当F=1.5FT时,轻绳刚好被拉断,故B错误,C正确.水3FT,隔离对A分析,A的摩擦力4m平面光滑,绳刚断时,对AC分析,加速度a?f=ma=
FT,故D错误.故选C. 4
15.如图所示,甲叠放在物体乙上,m乙?2m甲?2m,甲、乙之间以及与地面之间的动摩擦因数均为μ,一水平外力F向右拉乙,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.要使甲、乙一起运动,则F最大值为4?mg B.要使甲、乙一起运动,则F最大值为5?mg C.若F?5?mg,则甲的加速度为?g
D.若甲、乙一起向右匀速直线运动,F方向可变,??0.5,则F最小值为35mg 5
高一物理上册运动和力的关系单元测试卷(解析版)
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