1、一、选择题1(2014吉林实验中学模抉)中国首次太空授课活动于2013年6月20日上午举行，如图所示，航天员王亚平利用天宫一号中的“质量测量仪”测量航天员聂海胜的质量为74kg。测量时，聂海胜与轻质支架被王亚平水平拉离初始位置，且处于静止状态，当王亚平松手后，聂海胜与轻质支架受到一个大小为100N的水平恒力作用而复位，用光栅测得复位时瞬间速度为1m/s，则复位的时间为()A0.74s B0.37sC0.26s D1.35s答案A解析宇航员复位的过程中由于受到的是水平恒力的作用，所以是匀变速直线运动，由牛顿第二定律可得宇航员的加速度为am/s2，再根据加速度的定义式a得到复位的时间，所以复位时间
2、ts0.74s，A正确。2(2014西安铁一中模拟)如图所示，小车沿水平面做直线运动，小车内粗糙底面上有一物块被一拉伸弹簧拉着，小车向右做加速运动。若小车向右的加速度增大，物块始终相对小车静止，则物块所受摩擦力F1和车右壁受弹簧的拉力F2的大小变化可能是()AF1不变，F2一直变大BF1先变小后变大，F2不变CF1先变大后变小，F2不变DF1变大，F2先变小后不变答案B解析小车向右的加速度增大，而物块始终相对小车静止，即弹簧伸长量始终不变，则F2不变，A、D错；若开始没有摩擦力或摩擦力水平向右，则随着加速度的增大，摩擦力必变大；若开始摩擦力向左，则随着加速度的增大，摩擦力必先变小后变大，B对C
3、错。3.(2013甘肃第一次诊断性考试)如图是一条足够长的浅色水平传送带在自左向右匀速运行。现将一个木炭包无初速地放在传送带的最左端，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹。下列说法中正确的是()A黑色的径迹将出现在木炭包的左侧B木炭包的质量越大，径迹的长度越短C木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹的长度越短D传送带运动的速度越大，径迹的长度越短答案C解析木炭包与传送带相对滑动的距离为黑色径迹的长度，当放上木炭包后传送带相对于木炭包向右滑动，所以黑色径迹应出现在木炭包的右侧，选项A错误，设木炭包的质量为m，传送带的速度为v，木炭包与传送带间动摩擦因数为，则对木炭包有mgma，木炭包加速的时间t
4、，该过程传送带的位移x1vt，木炭包的位移x2tt，黑色径迹的长度xx1x2，由上式可知径迹的长度与木炭包的质量无关，传送带的速度越大，径迹越长，木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹越短，选项C正确。4(2013浙江理综)如图所示，总质量为460kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s2，当热气球上升到180m时，以5m/s的速度向上匀速运动。若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g10m/s2。关于热气球，下列说法正确的是()A所受浮力大小为4830NB加速上升过程中所受空气阻力保持不变C从地面开始上升10s后的速度大小为5m/sD以5m
5、/s匀速上升时所受空气阻力大小为230N答案AD解析热气球刚开始加速上升时，速度为零，热气球所受阻力也为零，根据牛顿第二定律可得Fmgma，解得F4830N，选项A正确；由于热气球加速上升过程中，速度逐渐增大，所受阻力也逐渐增大，加速度逐渐减小，当速度为5m/s时，加速度为零，选项B错误；若热气球不受空气阻力，则根据vat，可求得t10s，但空气阻力逐渐增大，加速度逐渐减小，故所用时间应大于10s，选项C错误；当热气球匀速运动时，根据平衡条件可得FmgFf0可求得：Ff230 N，选项D正确。5(2013江苏南京、盐城一模)将力传感器A固定在光滑水平桌面上，测力端通过轻质水平细绳与滑块相连，滑
6、块放在较长的小车上。如图甲所示，传感器与计算机相连接，可获得力随时间变化的规律。一水平轻质细绳跨过光滑的定滑轮，一端连接小车，另一端系沙桶，整个装置开始处于静止状态。在物体与小车分离前缓慢向沙桶里倒入细沙，力传感器采集的Ft图象如乙图所示。则()A2.5s前小车做变加速运动B2.5s后小车做变加速运动C2.5s前小车所受摩擦力不变D2.5s后小车所受摩擦力不变答案BD解析由图象可知，在2.5s前小车与滑块一直保持静止，绳对小车的拉力变大，小车受到滑块的静摩擦力变大，A、C错误；2.5s后滑块与小车发生相对运动，小车受到滑块的滑动摩擦力作用，D正确；由于绳对小车的拉力在变化，小车受到的滑动摩擦力
7、不变，故2.5s后小车做变加速运动，B正确。6.(2013江苏六市调研)如图所示，质量为m1的木块和质量为m2的长木板叠放在水平地面上。现对木块施加一水平向右的拉力F。木块在长木板上滑行，而长木板保持静止状态。已知木块与长木板间的动摩擦因数为1，长木板与地面间的动摩擦因数为2，且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，则()A12B11(m1m2)g时，长木板将开始运动D若将F作用于长木板，当F(12)(m1m2)g时，长木板与木块将开始相对滑动答案D解析以m2为研究对象，水平方向受到m1施加的向右的滑动摩擦力1m1g和地面施加的水平向左的静摩擦力f2，根据平衡条件得f21m1g，由于最大静摩擦力与滑动
8、摩擦力相等，故2(m1m2)gf21m1g，根据上式，不能判断1与2的大小关系，A、B错误，若改变F的大小，当F2 (m1m2)g时，长木板将开始运动，C错误；若将F作用于长木板，设长木板与木块刚好开始相对滑动的加速度为a，以m1为研究对象，则a1g，此时对于m2有F1m1g2(m1m2)gm21g，F(12)(m1m2)g，故D正确。7(2013课标全国)2012年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图(a)为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离
9、滑行后停止。某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度时间图线如图(b)所示。假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000m。已知航母始终静止，重力加速度的大小为g。则()A从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10B在0.4s2.5s时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化C在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过2.5gD在0.4s2.5s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变答案AC解析速度时间图象中，图线与坐标轴所围图形的面积为物体的位移，所以可以计算飞机受阻拦时运动的位移约为x700.4m(3.00.4
10、)70m119m，A正确；0.4s到2.5s时间内，速度时间图象的斜率不变，说明两条绳索张力的合力不变，但是两力的夹角不断变小，所以绳索的张力不断变小，B错；0.4s到2.5s时间内平均加速度约为am/s226.7m/s2；C正确；0.4s到2.5s时间内，阻拦系统对飞机的作用力不变，飞机的速度逐渐减小，由PFv可知，阻拦系统对飞机做功的功率逐渐减小，D错。8(2013河北冀州中学一轮检测)质量为M的小车放在光滑水平面上，小车上用细线悬挂另一质量为m的小球，且Mm。用一力F水平向右拉小球，使小球和小车一起以加速度a向右运动，细线与竖直方向成角，细线的拉力为F1，如图(a)。若用一力F水平向左拉
11、小车，使小球和车一起以加速度a向左运动时，细线与竖直方向也成角，细线的拉力为F1，如图(b)，则 ()Aaa，F1F1 Baa，F1F1Caa，F1F1答案D解析分别以小球为研究对象受力分析，根据牛顿第二定律得：图(a)中有，F1cosmg图(b)中有，F1cosmg，由以上两式得F1F1；隔离图(a)中小车研究有，F1sinMa，隔离图(b)中小球研究有，F1sinma，由于Mm，故aa，所以D正确，A、B、C错误。二、非选择题9(2013黄山质检)如图所示，质量m1kg的小球穿在长L1.6m的斜杆上，斜杆与水平方向的夹角37，斜杆固定不动，小球与斜杆间的动摩擦因数0.75。小球从斜杆的顶端
12、由静止开始向下滑动时，受到水平向左的拉力F1N。(sin370.6，cos370.8，g10m/s2)求：(1)小球运动的加速度大小；(2)小球运动到斜杆底端时速度的大小。答案(1)1.25m/s2(2)2m/s解析(1)对小球进行受力分析，如图所示，根据牛顿第二定律有FcosmgsinNma又FsinNmgcos可得a解得a1.25m/s2(2)由运动学公式v22aL得v m/s2m/s10(2013福建四地六校高三上学期联考)两个完全相同的物块A、B，质量均为m0.8kg，在同一粗糙水平面上以相同的初速度从同一位置开始运动。图中的两条直线分别表示A物块受到水平拉力F作用和B物块不受拉力作用
13、的vt图象，求：(1)物块A所受拉力F的大小；(2)8s末物块A、B之间的距离x。答案(1)1.8N(2)60m解析(1)设A、B两物块的加速度分别为a1、a2，由vt图象可知A、B的初速度v06m/s，A物块的末速度v112m/s，B物块的末速度v20，a1m/s20.75m/s2a2m/s21.5m/s2负号表示加速度方向与初速度方向相反，对A、B两物块分别由牛顿第二定律得：FFfma1Ffma2由式可得：F1.8N(2)设A、B两物块8s内的位移分别为x1、x2，由题图得：x1t172mx2t212m所以xx1x260m11(2013上海嘉定区检测)滑雪运动中，滑雪板与雪地之间的相互作用
14、与滑动速度有关，当滑雪者的速度超过4m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由10.25变为20.125。一滑雪者从倾角37的坡顶A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B(B处为一光滑小圆弧)后又滑上一段水平雪地，最后停在C处，如图所示，不计空气阻力，坡长L26m，取g10m/s2，sin370.6，cos370.8，求：(1)滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间；(2)滑雪者到达B处的速度；(3)在图中画出滑雪者速度大小为10m/s时的受力示意图，并求出此时的加速度的大小。答案(1)1s(2)16m/s(3)AB段加速度大小为5m/s2，BC段加速度大小为1.25m/s2解析(1)在A
15、B段速度小于4m/s时，a1gsin371gcos37100.6m/s20.25100.8m/s24m/s2则t1s1s(2)s1a1t412m2m速度大于4m/s时；a2gsin372gcos37100.6m/s20.125100.8m/s25m/s2s2Ls126m2m24mvBm/s16m/s(3)受力分析如图。当速度等于10m/s时动摩擦因数为0.125，分别在AB段与BC段两处，在AB段时加速度为a2gsin372gcos37100.6m/s20.125100.8m/s25m/s2在BC段时加速度为a32g0.12510m/s21.25m/s212.(2013西工大附中检测)中央电视
16、台曾经推出过一个游戏节目推矿泉水瓶。选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内视为成功，若瓶最后不停在有效区域内或在滑行过程中倒下均视为失败。其简化模型如图所示，AC是长度为L15m的水平桌面，选手们可将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，BC为有效区域。已知BC长度为L21m，瓶子质量为m0.5kg，瓶子与桌面间的动摩擦因数0.4。某选手作用在瓶子上的水平推力F20N，瓶子沿AC做直线运动，(g取10m/s2)假设瓶子可视为质点，那么该选手要想游戏获得成功，试问：(1)推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少？(2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少？答案(1)s(2)0.4m解析(1)要想获得游戏成功，瓶滑到C点速度正好为0，力作用时间最长，设最长作用时间为t1，有力作用时瓶的加速度为a1，t1时刻瓶的速度为v，力停止后加速度为a2，由牛顿第二定律得：Fmgma1mgma2加速运动过程中的位移x1减速运动过程中的位移x2位移关系满足：x1x2L1又va1t1由以上各式解得：t1s(2)要想游戏获得成功，瓶滑到B点速度正好为零，力作用距离最小，设最小距离为d，则：L1L2v22a1d联立解得：d0.4m