1、1. (2012湖北省100所重点中学高三联考)下列有关超重和失重的说法, 正确的是()A. 无论物体处于超重还是失重状态, 物体所受的重力总是不变的B. 做竖直上抛运动的物体处于完全失重状态C. 在沿竖直方向上运动的升降机中出现失重现象时, 升降机一定处于上升过程D. 在沿竖直方向上运动的升降机中出现失重现象时, 升降机一定处于下降过程解析: 选AB.当物体有向上的加速度时, 处于超重, 当有向下的加速度时, 处于失重, 当向下的加速度为重力加速度时, 处于完全失重. 超重和失重都是视重, 物体的重力并不改变, 并且, 超重和失重和物体的实际运动过程没有关系, 分析选项可知, 只有A、B正确
2、. 2.图329(2010高考山东理综卷)如图329所示, 物体沿斜面由静止滑下, 在水平面上滑行一段距离停止, 物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同, 斜面与水平面平滑连接. 图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程. 图中正确的是()图3210解析: 选C.物体先做匀加速运动后做匀减速运动, 其vt图像应为倾斜直线, at图像为平行于横轴的直线, st图像应为抛物线, 选项A、B、D错误; 根据滑动摩擦力fN可知, ft图像应为平行于横轴的直线, 由于物体对水平面的压力比对斜面的压力大, 所以物体对水平面的摩擦力较大, 选项C正确. 3.图3211(2012陕西
3、省西工大附中高三质检)如图3211所示, 质量为4 kg的物体A拴在一个被拉伸的弹簧左端, 弹簧的另一端固定在车上. 当小车不动时弹簧的弹力为2 N, 此时物体A静止在小车上. 当小车向右做变加速运动时, 其加速度由0逐渐增加到1 m/s2的过程中, 下述说法正确的是()A. 物体A受到的弹簧弹力变大B. 物体A相对车不会滑动C. 物体A受到的摩擦力大小不变D. 物体 A受到的摩擦力先变小后变大, 但不会超过2 N解析: 选BD.本题考查受力分析和牛顿运动定律. 小车静止不动, 弹簧被拉伸, 说明其对物体产生向右的拉力, 大小为2 N时, 说明摩擦力方向向左, 当小车加速度逐渐增大时, 则弹簧
4、的拉力与摩擦力的合力为物体提供向右的加速度, 故可知此过程摩擦力逐渐减小, 当a0.5 m/s2时, 摩擦力为0, 加速度再增大时, 则摩擦力方向向右并不断增大且最大值为2 N, 故此过程物体始终处于相对静止状态, 所以B、D正确. 图32124. (2012辽宁锦州期末)如图3212所示, 一名消防队员在模拟演习训练中, 沿着长为12 m的竖立在地面上的钢管往下滑. 已知这名消防队员的质量为60 kg, 他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑, 滑到地面时速度恰好为零. 如果他加速时的加速度大小是减速的2倍, 下滑的总时间为3 s, g取10 m/s2, 那么该消防队员()A. 下滑过程
5、中的最大速度为4 m/sB. 加速与减速过程的时间之比为12C. 加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为17D. 加速与减速过程的位移之比为14解析: 选BC.物体的vt图像如图所示. 设最大速度为v, 加速阶段的加速度、时间和位移分别为a1、t1、s1, 减速阶段的加速度、时间和位移分别为a2、t2、s2, 由图像可知, t1t212, s1s212, 故选项B正确, 而D错误; 由s(t1t2)及t1t23 s可得, v8 m/s, 故选项A错误; 由va1t1a2t2得, a18 m/s2, a24 m/s2, 加速阶段: mgf1ma1, 减速阶段: f2mgma2, 解得: f1f21
6、7, 故选项C正确. 5.图3213(原创题)2011年3月11日日本发生的9.0级大地震牵动亿万人的心, 各种救灾物资不断通过机场和火车站运送到灾区, 传送带在装送救灾物资方面发挥着巨大的作用. 如图3213所示为一水平传送带装置示意图, 绷紧的传送带始终保持v1 m/s的恒定速率运行, 一质量为m4 kg的救灾物资由静止放在A处, 传送带对救灾物资的摩擦力使救灾物资做匀加速直线运动, 随后救灾物资又以与传送带相等的速率运动. 若救灾物资与传送带间的动摩擦因数0.1, A、B间的距离l2 m, g取10 m/s2.(1)求救灾物资刚开始运动时所受滑动摩擦力大小与加速度大小; (2)求救灾物资
7、从A运动到B的时间; (3)若救灾物资下面粘有煤灰, 求救灾物资在传送带上留下的黑色痕迹的长度. 解析: (1)救灾物资刚开始运动时所受滑动摩擦力为fmg4 N摩擦力提供救灾物资运动的动力, 由牛顿第二定律得fma解得a1 m/s2.(2)设救灾物资做匀加速直线运动的时间为t1.救灾物资加速运动的末速度为v1 m/s, 则vat1代入数据解得t11 s匀加速直线运动的位移s1t10.5 m随传送带匀速运动的时间t21.5 s所以救灾物资从A运动到B的时间tt1t22.5 s.(3)黑色痕迹的长度即救灾物资相对传送带滑过的位移. 救灾物资在加速阶段时间内发生的位移为s1t1加速时间内传送带发生的
8、位移为s2vt1所以黑色痕迹的长度为s2s1t11 m0.5 m.答案: (1)4 N1 m/s2(2)2.5 s(3)0.5 m一、选择题1.图32142011年8月30日, 大邱田径世锦赛, 女子撑杆跳比赛中, 巴西选手穆雷尔战胜撑杆跳女皇伊辛巴耶娃, 获得冠军, 若不计空气阻力, 则穆雷尔在这次撑竿跳高中()A. 起跳时竿对她的弹力大于她的重力B. 起跳时竿对她的弹力小于她的重力C. 起跳以后的下落过程中她处于超重状态D. 起跳以后的下落过程中她处于失重状态解析: 选AD.穆雷尔在起跳时, 在弹力的作用下向上加速, 故此时竿对她的弹力大于她的重力, A正确. 起跳以后的下落过程中, 她只
9、受重力作用而下落, 所以处于失重状态, D正确. 图32152. (2012北京四中高三期中)某同学站在电梯底板上, 利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中的情况, 如图3215所示的vt图像是计算机显示的观光电梯在某一段时间内速度变化的情况(向上为正方向). 根据图像提供的信息, 可以判断下列说法中正确的是()A. 在05 s内, 观光电梯在加速上升, 该同学处于失重状态B. 在5s10 s内, 该同学对电梯底板的压力大小等于他所受的重力大小C. 在10 s20 s内, 观光电梯在加速下降, 该同学处于失重状态D. 在20 s25 s内, 观光电梯在加速下降, 该同学处于失重状态解析
10、: 选BD.A项, 加速度向上, 超重, 错误; B项, 匀速运动, 压力等于重力, 正确; C项, 电梯在匀减速上升, 加速度向下, 失重, 错误; D项, 加速下降, 失重, 正确. 3. 如图3216所示, 图3216水平地面上有两块完全相同的木块A、B, 水平推力F作用在木块A上, 用FAB表示木块A、B间的相互作用力, 下列说法不可能正确的是()A. 若地面是完全光滑的, 则FABFB. 若地面是完全光滑的, 则FABF/2C. 若地面是有摩擦的, 且木块A、B未被推动, 可能FABF/3D. 若地面是有摩擦的, 且木块A、B被推动, 则FABF/2解析: 选A.若地面光滑, 先用整
11、体法得F2ma, 再用隔离法分析木块B有FABma, 则FABF/2.若地面是有摩擦的, 且木块A、B被推动, 由整体法得F2mg2ma, 用隔离法对木块B有FABmgma, 则FABF/2.若木块A、B未被推动, 则FABF/2.4.图3217在一次消防演习中, 质量为60 kg的消防员欲到达距离楼顶l40 m处的房间. 如图3217所示, 他沿一条竖直悬垂的轻绳从静止开始匀加速下滑, 已知消防员从开始下滑到A点共用了t4 s, 试估算他沿绳子下滑时受到的摩擦力f大小最接近()A. 100 NB. 300 NC. 600 N D. 900 N解析: 选 B.因为下滑时间t4 s, 由lat2
12、知a5 m/s2, 由牛顿第二定律: mgfma, 则fm(ga)300 N, 故B正确. 5.图3218如图3218所示, 质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙的传送带上, 物体距传送带左端距离为L, 稳定时绳与水平方向的夹角为, 当传送带分别以v1、v2的速度逆时针转动时(v1v2), 绳中的拉力分别为T1、T2; 当剪断细绳时, 物体到达左端的时间分别为t1、t2, 则下列说法正确的是()A. T1t2 D. t1t2, 故C、D错误. 6.图3219空中缆车是旅游景点给游人准备的上山和进行空中参观的交通工具, 如图3219是一质量为m的游客乘坐空中缆车沿着坡度为30的山坡上行的示意图.
13、 开始时空中缆车平稳上行, 由于故障, 缆车以加速度ag/2加速上行, 则下列说法中正确的是()A. 加速状态下游客对缆车底面的压力是平稳状态的倍B. 加速状态下游客对缆车底面的压力是平稳状态的C. 加速状态下游客受到的摩擦力与平稳状态下相等D. 加速状态下游客受到的摩擦力比平稳状态下的小解析: 选A.缆车处于平衡状态时, 游客对底面的压力N1mg、摩擦力f10; 加速状态下游客受力如图所示由牛顿第二定律有: 法一: N2sin30mgsin30f2cos30maN2cos30mgcos30f2sin30法二: f2macos30, N2mgmasin30解得f2mg、N2mg.7.图3220
14、(2012江西重点盟校二次联考)质量为0.3 kg的物体在水平面上做直线运动, 图3220中的两条直线表示物体受水平拉力和不受水平拉力两种情形下的vt图像, g取10 m/s2, 则下列说法正确的是()A. 水平拉力大小可能等于0.3 NB. 水平拉力大小一定等于0.1 NC. 物体受到的摩擦力大小一定等于0.1 ND. 物体受到的摩擦力大小可能等于0.2 N解析: 选BD.由题可知aA m/s2, aB m/s2, 若A为只受摩擦力的情况, 则AmgmaA, A.对B: AmgTBmaB, 解得TB0.1 N. 若B为只受摩擦力的情况, 则BmgmaB0.2 N, 解得B, 对A: BmgT
15、AmaA, 得TA0.1 N, 所以B、D正确, A、C错. 8. (2012延安市高三二模)图3221如图3221所示, 在倾角为的光滑斜面上有两个用劲度系数为k的轻质弹簧相连的物块A、B, 质量均为m, 开始时两物块均处于静止状态. 现向下压A再静止释放使A开始运动, 当物块B刚要离开挡板时, A的加速度的大小和方向为()A. 0B. 2gsin, 方向沿斜面向下C. 2gsin, 方向沿斜面向上D. gsin, 方向沿斜面向下解析: 选 B.由题意知, 当物块B刚要离开挡板时, 对B进行受力分析, 在沿斜面方向, F弹mgsin0, 对A, 在沿斜面方向, F弹mgsinmaA, 联立得
16、aA2gsin, 方向沿斜面向下, 故本题选 B.9.图3222如图3222所示, AB和CD是两条光滑斜槽, 它们各自的两端分别位于半径为R和r的两个相切的竖直圆上, 并且斜槽都通过切点P, 有一个小球由静止分别从A滑到B和从C滑到D, 所用的时间分别为t1和t2, 则t1和t2之比为()A. 11 B. 21C.1 D. 1解析: 选A.AB的斜槽长sAB(2R2r)cos30, 由受力分析知沿AB下滑的加速度mgcos30ma1, 由运动学公式: sABa1t, 同理sCDa2t, 易知t1t211.选项A正确. 10. (2012宝鸡高三质检)如图3223甲所示, 在倾角为30足够长的
17、光滑斜面上, 质量为m的物块受到平行于斜面的力F作用, 其变化规律如图乙, 纵坐标为F与mg的比值, 规定力沿斜面向上为正方向, 则选项图中正确表达物块运动速度v随时间t变化规律的是(物块初速度为零, g取10 m/s2)()图3223图3224解析: 选C.由牛顿第二定律知Fmgsin30ma, 得sin30, 当1时, 即ag, 故在01 s内做加速度为5 m/s2的匀加速直线运动; 当0时, ag, 故在12 s内做加速度为5 m/s2的匀减速直线运动, t2 s时, v0; 当1时, ag, 故在23 s内做加速度为15 m/s2的反向匀加速直线运动, 故C正确. 二、非选择题11.
18、如图3225所示, 图3225有A、B两个楔形木块, 质量均为m, 靠在一起放于水平面上, 它们的接触面的倾角为.现对木块A施一水平推力F, 若不计一切摩擦, 要使A、B一起运动而不发生相对滑动, 求水平推力F不得超过的最大值. 解析: A、B一起运动, 则以A、B整体为研究对象, 由牛顿第二定律得: F2ma以A为研究对象, 其受力情况如图所示. 由图可知, A、B一起运动而不发生相对滑动的临界条件是地面对A的支持力为N0竖直方向: FBAcosmg水平方向: FFBAsinma联立上式可得F2mgtan, 即水平推力F的最大值为2mgtan.答案: 2mgtan12.图3226如图3226
19、所示, 木板静止于水平地面上, 在其最右端放一可视为质点的木块. 已知木块的质量m1 kg, 木板的质量M4 kg, 长L2.5 m, 上表面光滑, 下表面与地面之间的动摩擦因数0.2.现用水平恒力T20 N拉木板, g取10 m/s2, 求: (1)木板加速度的大小; (2)要使木块能滑离木板, 水平恒力T作用的最短时间; (3)如果其他条件不变, 假设木板的上表面也粗糙, 其上表面与木块之间的动摩擦因数为10.3, 欲使木板能从木块的下方抽出, 需对木板施加的最小水平拉力; (4)若木板的长度、木块质量、木板的上表面与木块之间的动摩擦因数、木板与地面间的动摩擦因数都不变, 只将水平恒力增加
20、为30 N, 则木块滑离木板需要多长时间？解析: (1)木板受到的摩擦力f(Mm)g10 N木板的加速度a2.5 m/s2.(2)设拉力T作用t时间后撤去木板的加速度为a2.5 m/s2木板先做匀加速运动, 后做匀减速运动, 且aa, 故at2L解得t1 s, 即T作用的最短时间为1 s.(3)设木块的最大加速度为a木块, 木板的最大加速度为a木板, 则1mgma木块得: a木块1g3 m/s2对木板: T11mg(Mm)gMa木板木板能从木块的下方抽出的条件: a木板a木块解得: T125 N.(4)木块的加速度a木块1g3 m/s2木板的加速度a木板4.25 m/s2木块滑离木板时, 两者的位移关系为s木板s木块L, 即a木板t2a木块t2L代入数据解得: t2 s.答案: (1)2.5 m/s2(2)1 s(3)25 N(4)2 s高考资源网w w 高 考 资源 网
