B. 甲、乙两球在此过程中速度变化量的大小之比为2:1 C. 甲、乙两小球下落时间之比为2:1
D. 逐渐增大小球甲抛出速度v1的大小,甲球可能垂直撞到坑内BCD上 【答案】AC 【解析】
试题分析:平抛运动的时间由高度决定,根据动能定理比较动能的变化量,根据到达D点时的竖直分速度,结合瞬时功率的公式求出瞬时功率之比.结合水平位移和时间之比求出初速度之比.
甲、乙两小球的水平位移之比为x1:x2?R:3R?2:3,竖直高度之比为2h1:h2?R:R?2:1,下落的时间之比为t1:t2?2:1,所以甲、乙两小球平抛初速度的2大小之比v1:v2?6:3,AC正确;平抛小球速度的变化量即为竖直分速度,而竖直分速度与下落的时间成正比,所以两球速度变化量的大小之比应为2:1,B错误;逐渐增大小球甲抛出时速度的大小,甲球不可能垂直撞到球壁BCD上.因为根据平抛速度的反向延长线过水平位移的中点这一推论,垂直到球壁的速度反向延长线必定过圆心O,而O点并不是水平位移的中点,D错误.
8.如图所示,倾角为θ=30°的斜面上,一质量为4m的物块经跨过定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连,现将小球从水平位置静止释放,小球由水平位置运动到最低点的过程中,物块和斜面始终静止,运动过程中小球和物块始终在同一竖直平面内,则在此过程中( )
A. 细绳的拉力先增大后减小 B. 物块所受摩擦力逐渐增大 C. 地面对斜面的支持力逐渐增大 D. 地面对斜面的摩擦力逐渐增大 【答案】D
【解析】
小球向下摆动的过程中,对小球的拉力一直增大,A错误;斜面对物块的摩擦力先减小后增,B错误;对物块和斜面组成的整体分析可知,地面对斜面的支持力一直减小,摩擦力一直增大,C错误,D正确.故选D.
9.甲、乙两车在同一条平直公路上行驶,其位置-时间图象如图所示,曲线甲为抛物线,P(1s,2m)为抛物线的顶点,图线甲与图线乙相交于Q(2s,1m).下列说法正确的是 ( )
A. t=1s时甲车的速度最大
B. 0-2s内甲车的平均速度大于乙车的平均速度 C. 0-2s内甲车的路程是乙车的2倍 D. 甲车的加速度大小恒为2m/s2 【答案】CD 【解析】
【详解】A.图像的斜率代表速度,所以t=1s时甲车的速度为零,最小,故A错误. BC. 0-2s内甲车的位移为零,路程为2m,所以甲车的平均速度为零;乙车的位移为1m,路程为1m,所以乙车的平均速度为0.5m/s,所以0-2s内甲车的路程是乙车的2倍,甲车的平均速度小于乙车的平均速度,故B错误C正确.
D.甲车图像为抛物线做匀变速直线运动,1s时,甲车速度为零,0-1s反向匀加速运动,
x?12at 解得: 2a?故D正确.
2x2?1??2m/s2 2t110.如图所示,在倾角为θ=30°的光滑斜面上,物块A、B质量分别为m和2m,物块A静止在轻弹簧上面,物块B用细线与斜面顶端相连,A、B紧挨在一起但A、B之间无弹力.已知重力加速度为g,某时刻细线剪断,则细线剪断瞬间,下列说法错误的是( )
1g 21B. 物块A、B间的弹力为mg
31C. 弹簧的弹力为mg
21D. 物块A的加速度为g
3A. 物块B的加速度为【答案】A 【解析】 【分析】
剪断细绳前,隔离对A分析,根据共点力平衡求出弹簧的弹力大小,剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变,对整体分析,求出整体的加速度,隔离分析求出A、B间的弹力大小. 【详解】剪断细绳前,对A分析,弹簧的弹力F弹?mgsin30??1mg,则细线剪断的瞬间,23mgmg3mgsin30??F弹1,故A弹簧的弹力不变,对AB整体分析,加速度a??22?g3m3m3错误,CD正确.隔离对B分析,根据牛顿第二定律得2mgsin30??N?2ma,解得N?mg,故B正确.本题选错误的,故选A.
【点睛】本题考查了牛顿第二定律的瞬时问题,抓住剪断细线的瞬间弹簧的弹力不变,结合牛顿第二定律进行求解,掌握整体法和隔离法的灵活运用.
11.静止在粗糙水平地面上的物块(视为质点)在水平拉力作用下向右运动,经过一段时间后撤去拉力.物体在整个运动过程中的速度的二次方随位移的变化规律如图所示.已知物块的质量为2kg,取g=10m/s2.下列说法正确的是 ( )
13
A. 拉力作用的时间为3s
B. 物块运动过程的平均速度大小为9m/s C. 物块与地面间的动摩擦因数为0.6 D. 拉力做的功为36J 【答案】AC 【解析】
【详解】A.根据图像可知,加速阶段的末速度为6m/s,加速位移为9m,根据平均速度公式可知x1?1vmt1 ,加速时间即拉力作用时间 2t1?故A正确.
2x1?3s vmB.物块开始做初速度为零的匀加速,然后做末速度为零的匀减速,所以平均速度相同,均为最大速度的一半,即3m/s,故B错误.
2C.根据减速阶段有vm?0?2a2x2 ,且a2??g ,代入数据解得:??0.6 ,故C正确.
D.全程根据动能定理可知
W??mgx?0
解得拉力做功W?144J ,故D错误.
12.甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河,河水流速为v0,船在静水中的速率均为v,甲、乙两船船头均与河岸成?角,如图所示,已知甲船恰能垂直到达河正对岸的A点,乙船到达河对岸的B点,A、B之间的距离为L,则下列判断正确的是( )
A. 乙船先到达对岸
B. 若仅是河水流速v0增大,则两船的渡河时间都不变
C. 不论河水流速v0如何改变,只要适当改变θ角,甲船总能到达正对岸的A点 D. 若仅是河水流速v0增大,则两船到达对岸时,两船之间的距离仍然为L 【答案】BD 【解析】
将小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向,抓住分运动和合运动具有等时性,知甲乙两船到达对岸的时间相等.渡河的时间t=大,渡河的时间t=
d ,故A错误;若仅是河水流速v0增vsin?d ,则两船的渡河时间都不变,故B错误;只有甲船速度大于水流vsin?速度时,不论水流速v0如何改变,甲船都可能到达河的正对岸A点,故C错误;若仅是河水流速v0增大,则两船到达对岸时间不变,根据速度的分解,船在水平方向的分速度仍不变,则两船之间的距离仍然为L.故D正确.故选D.
13.将小球甲从高空A处以初速度大小v0竖直向下抛出,与此同时,在甲的下方有另一小球乙从空中B处以初速度大小v0竖直向上抛出,测得经过时间4s两球在空中相遇.若A、B两点间的高度差为64m.取g=10m/s2,不计空气阻力,则下列判断正确的是 ( ) A. v0=8m/s
B. 乙从B处抛出后返回到B处所用的时间为0.8s C. A处离地的高度至少为64m D. 两球一定在B处下方相遇 【答案】AD 【解析】
【详解】A.根据相遇时位移关系可知
v0t?解得:v0=8m/s,故A正确.
121gt?(v0t?gt2)?64m 22B.因为初速度为8m/s,到达最高点所用时间为0.8s,根据对称性可知,乙从B处抛出后返回到B处所用的时间为1.6s,故B错误. CD.4s内甲的位移
h?v0t?12gt?112m 2所以A下落的高度为112m,A、B两点间的高度差为64m,所以两球一定在B处下方相遇,故C错误D正确.
14.如图所示,细线的一端系于天花板上,另一端系一质量为m的小球.甲图让小球在水平面内做匀速圆周运动,此时细线与竖直方向的夹角为?,细线中的张力为F1,小球的加速度大小为a1;乙图中让细线与竖直方向成?角时将小球由静止释放,小球在竖直面内摆动.刚释放瞬间细线中的张力为F2,小球的加速度大小为a2,则下列关系正确的是