第2讲 牛顿运动定律与直线运动
一、单项选择题 1.下列说法正确的是
( ).
A.当物体没有受到外力作用时,才有惯性,而物体受到外力作用时,就没有了惯性 B.物体在粗糙的平面上减速滑行,初速度越大,滑行的时间越长,说明惯性的大小与速度有关
C.当参考平面选取不同时,重力势能和电势能的值可能为负值,但弹性势能不能为负值
D.当一个系统除受重力与弹簧的弹力作用外,还受其他力的作用,系统的机械能可能守恒
解析 惯性大小取决于质量,与速度和外力无关,所以A、B选项错误.势能具有相对性,所以C选项错误.由机械能守恒定律的条件可知D选项正确.
答案 D
2.某物体的运动情况经仪器监控扫描,输入计算机后得到该运动物体位移随时间的变化规
律为x=6t-t(m).则该物体在0~4 s内走过的路程为
( ).
A.8 m B.9 m C.10 m D.11 m
1222
解析 将x=6t-t与x=v0t-at比较知,初速度v0=6 m/s,加速度a=-2 m/s,
2故物体前3 s内沿正方向做匀减速的位移大小x1=9 m,后1 s内沿负方向做匀加速运动走过的位移大小x2=1 m,故该物体在0~4 s内走过的路程为10 m. 答案 C
3. 如图1-2-18所示,质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F的作用下
一起沿水平方向做匀加速直线运动(m1在光滑地面上,m2在空中).已知力F与水平方向的夹角为θ.则m1的加速度大小为
( ).
2
1
图1-2-18
A.
Fcos θFsin θFcos θFsin θ B. C. D. m1+m2m1+m2m1m2
解析 把m1、m2看做一个整体,在水平方向上加速度相同,由牛顿第二定律可得:Fcos
Fcos θθ=(m1+m2)a,所以a=,选项A正确.
m1+m2
答案 A
4.某实验小组为了测量两张纸之间的动摩擦因数,他先将一张纸贴在一平板上,另一张纸
贴在另一木块下表面,并在木块上装如图1-2-19a所示的支架ABC,其中BC与木块下表面平行,支架上固定一个量角器,在量角器圆心处固定一根细线,线下系一小球.现将平板倾斜放置,如图b所示,将木块支架放在平板上,让其加速下滑,稳定时小球连线与OB的夹角为θ,则两纸之间的动摩擦因数为
( ).
图1-2-19
A.sin θ B.cos θ C.tan θ D.cot θ
解析 以小球为研究对象,设小球的质量为m,平板的倾角为α,线的拉力为T,由牛顿第二定律得mgsin α-Tcos θ=ma,mgcos α=Tsin θ.联立解得a=gsin α-gcos
α·cot θ,以装置(木块支架)整体为研究对象,由牛顿第二定律得gsin α-μgcos α=a.又因小球的加速度与装置(木块支架)整体的加速度大小相等,所以μ=cot θ.
答案 D 二、双项选择题
5.(2013·全国大纲,19)将甲、乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上
抛出,抛出时间相隔2 s,它们运动的v-t图象分别如图1-2-20直线甲、乙所示.则
( ).
2
图1-2-20
A.t=2 s时,两球高度相差一定为40 m B.t=4 s时,两球相对于各自抛出点的位移相等 C.两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等 D.甲球从抛出至达到最高点的时间间隔与乙球的相等
解析 运动过程与v-t图象相结合.甲、乙两小球抛出后均做竖直上抛运动,只是乙的运动滞后2 s.因初始位置高度不同,所以无法确定t=2 s时两小球的高度差,选项A错误;v-t图象中位移的大小等于图线与t轴所围的面积,从图象中可以看出t=4 s时两球相对于各自抛出点的位移相等,选项B正确;同时因抛出速度相同,所以从抛出至达到最高点的时间相同,从v-t图象知,该时间间隔均为3 s,选项D正确;因两球抛出时高度不同且高度差不确定,运动时间就不确定,选项C错误. 答案 BD
6.物体的运动情况或所受合外力的情况如图1-2-21所示,四幅图的图线都是直线,从图
中可以判断这四个质量一定的物体的某些运动特征.下列说法正确的是
( ).
图1-2-21
A.甲物体受到不为零、且恒定的合外力 B.乙物体受到的合外力不变 C.丙物体受到的合外力为零 D.丁物体的加速度越来越大
解析 甲物体做匀速直线运动,合外力为零,选项A错误.乙物体做匀加速运动,合外
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