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
1x2=?(2?4)?1?3m
2x皮2?2?1?2m
相对位移为
Δx2?x2?x皮2?3?2?1m
故两者之间的总相对位移为
Δx?Δx1?Δx2?1?0.2?1.2m
货物与传送带摩擦产生的热量为
Q?W?fΔx?4?1.2?4.8J
故D正确。 故选BD。
11.如图所示,A、B两物块的质量分别为3m和2m,两物块静止叠放在水平地面上A、B
1μ(μ≠0).最大静摩擦力等于滑动摩擦2力,重力加速度为g.现对B施加一水平推力F,则下列说法正确的是( )
间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为
A.若F=μmg,A、B间的摩擦力一定为零 B.当F>7.5μmg时,A相对B滑动 C.当F=3μmg时,A的加速度为μg
D.若去掉B上的力,而将F=3μmg的力作用在A上,则B的加速度为0.1μg 【答案】ABD 【解析】 【详解】
A.B与地面间的最大静摩擦力
fB=
51μ×5mg=μmg, 22当F=μmg时,AB处于静止,对A分析,A所受的摩擦力为零,故A正确; B.A发生相对滑动的临界加速度a=μg,对整体分析,
F?
解得
F=7.5μmg,
所以当F>7.5μmg 时,A相对B滑动.故B正确; C.当7.5μmg>F=3μmg>度
a=
故C错误;
1μ?5mg=5ma, 25μmg,可知AB保持相对静止,一起做匀加速直线运动,加速2F?2.5?mg =0.1μg,
5m
D.若去掉B上的力,而将F=3μmg的力作用在A上,B发生相对滑动的临界加速度
a=
对A分析
F-μ?3mg=3ma,
解得不发生相对滑动的最小拉力F=3.75μmg,可知F=3μmg的力作用在A上,一起做匀加速直线运动,加速度
??3mg???5mg 122m=0.25μg,
1F???5mga==0.1μg, 25m故D正确。 故选ABD。 【点睛】
本题考查了摩擦力的计算和牛顿第二定律的综合运用,解决本题的突破口在于通过隔离法和整体法求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力.
12.如图所示,在水平面上有一质量为m1=1kg的足够长的木板A,其上叠放一质量为m2=2kg的物块B,木板与地面间的动摩擦因数?1=0.1,物块和木板之间的动摩擦因数
?2=0.3,假定最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给物块施加随时间t增大的水平拉力
F=3t(N),重力加速度大小g=10m/s2。则( )
A.t=ls之后,木板将在地面上滑动 B.t=2s时,物块将相对木板滑动 C.t=3s时,物块的加速度大小为4m/s2 D.木板的最大加速度为3m/s2 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】 A.当
F??1?m1?m2?g?3N
物块和木板都没有动,处于静止状态,根据
F=3t(N)
可知t=ls之后,木板将在地面上滑动,故A符合题意;
BD.两物体刚要相对滑动时,此时木板有最大加速度,根据牛顿第二定律,对木块有
F??2m2g?m2a
对木板有
?2m2g??1?m1?m2?g?m1a
解得
F?12N
a?3m/s2
根据
F=3t(N)
可知t=4s之后,物块将相对木板滑动,故B不符合题意,D符合题意;
C.由上分析可知,t=3s时,物块相对木板静止,一起做匀加速运动,根据牛顿第二定律
F1??1?m1?m2?g??m1?m2?a
代入数据可得
a?2m/s2
故C不符合题意。 故选AD。
13.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(小珠子滑入线圈点到滑出线圈点间的位移为H)这过程中小珠子的平均速度为( )
A.gH 2B.HL2gH C.HLgH D.HLgH 2【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=L2 gHgH 2对珠子,整个过程中小球的位移为H,故平均速度为
v?故选D。
HL
14.根据高中所学知识可知,做自由落体运动的小球,将落在正下方位置。但实际上,赤道上方200 m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6 cm处。这一现象可解释为,除重力外,由于地球自转,下落过程小球还受到一个水平向东的“力”,该“力”与竖直方向的速度大小成正比。现将小球从赤道地面竖直上抛,考虑对称性,上升过程该“力”水平向西。若不计空气阻力,不考虑重力加速度随高度的变化,在整个过程中,正确反映小球水平方向的速度为vx、竖直方向的速度为vy随时间t变化的图像是( )
A. B.
C.
D.
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】