文档内容
1.水平路面上质量为30 kg的小车,在60 N水平推力作用下由静止开始以1.5 m/s2的加速
度做匀加速直线运动。2 s后撤去该推力,则下列说法正确的是( )
A.小车2 s末的速度大小是4 m/s
B.小车受到的阻力大小是15 N
C.撤去推力后小车的加速度大小是1 m/s2
D.小车运动的总时间为6 s
2.(2021·全国甲卷·14)如图,将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板 P处,上部
架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节,使得平板与底座之间的夹角 θ可变。将小物块
由平板与竖直杆交点Q处静止释放,物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大
小有关。若由30°逐渐增大至60°,物块的下滑时间t将( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.先增大后减小 D.先减小后增大
3.(2023·广东茂名市一模)电动平衡车是一种新的短途代步工具。已知人和平衡车的总质量
是60 kg,启动平衡车后,车由静止开始向前做直线运动,某时刻关闭动力,最后停下来,
其v-t图像如图所示。假设平衡车受到的阻力是其重力的k倍,g=10 m/s2,则( )
A.k=0.6
B.平衡车整个运动过程中的位移大小为195 m
C.平衡车在整个运动过程中的平均速度大小为3 m/s
D.平衡车在加速段的动力大小为72 N
4.(多选)(2023·内蒙古呼和浩特市模拟)一个质量为m小物体,静止在水平地面上。当受到
一个水平外力F作用时,物体会静止或做加速直线运动。随着水平外力大小变化,其加速度a也发生改变。如图是 a和F的变化关系图像(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10
m/s2),则( )
A.物体质量为1 kg
B.物体所受滑动摩擦力大小为2 N
C.该图像斜率表示物体的质量
D.当F=3 N时,物体的加速度大小为2 m/s2
5.农用无人机喷洒农药可以极大地提高农民的工作效率,为了防止无人机在作业中与障碍
物发生碰撞,在某次测试中,无人机以标准起飞质量m=44 kg起飞,以安全飞行速度v=8
0
m/s水平向着障碍物飞行,测距雷达发现s=10.5 m处的障碍物后,无人机立即调整推力方
向,做匀减速直线运动,结果无人机悬停在距离障碍物l=2.5 m处,飞行过程中可将无人机
看成质点,重力加速度g取10 m/s2,忽略空气阻力,则无人机在匀减速直线运动过程中受
到的推力的大小为( )
A.88 N B.176 N
C.88 N D.176 N
6.如图所示,有一半圆,其直径水平且与另一圆的底部相切于O点,O点恰好是下半圆的圆
心,它们处在同一竖直平面内。现有三条光滑直轨道 AOB、COD、EOF,它们的两端分别
位于上下两圆的圆周上,轨道与竖直直径的夹角关系为 α>β>θ。现让一小物块先后从三条轨
道顶端由静止下滑至底端,则小物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为( )
A.t =t =t B.t >t >t
AB CD EF AB CD EF
C.t 1 N时,物体开始做加速运
动,故物体所受滑动摩擦力大小为1 N,B错误;由图像可知,当F=3 N时,物体的加速
度大小为2 m/s2,故D正确。]
5.A [无人机做匀变速直线运动,有0-v2=2a(s-l),解得无人机的加速度a=-4 m/s2,
0
对无人机进行受力分析,无人机受重力和推力,则推力大小为F==88 N,故选A。]
6.B [如图所示,过D点作OD的垂线与竖直虚线交于G,以OG为直径作圆,可以看出
F点在辅助圆内,而B点在辅助圆外,由等时圆结论可知t >t >t ,B项正确,A、C、D
AB CD EF
错误。]
7.BD [t 时刻由牛顿第二定律可得F-mg=ma,解得F=0.4 N,故B正确;充电宝在t
3 f f 2
时刻具有向上的最大加速度,由牛顿第二定律知摩擦力方向竖直向上,t 时刻充电宝具有向
3
下的加速度,而加速度大小小于重力加速度,所以摩擦力方向向上,所以充电宝在 t 与t 时
2 3
刻所受的摩擦力方向相同,故C错误;t 时刻充电宝具有的加速度最大,充电宝与手机之间
2
的摩擦力最大,此时由牛顿第二定律有F′-mg=ma′,又F′=μF ,解得充电宝与手机
f f N
之间的吸引力大小至少为F =10 N,此时F′=5 N,故D正确,A错误。]
N f
8.AB [由题图(c)可知木板在0~2 s内处于静止状态,再结合题图(b)中细绳对物块的拉力
f在0~2 s内逐渐增大,可知物块受到木板的摩擦力逐渐增大,故可以判断木板受到的水平
外力F也逐渐增大,选项C错误;由题图(c)可知木板在2~4 s内做匀加速运动,其加速度大小为a = m/s2=0.2 m/s2,对木板进行受力分析,由牛顿第二定律可得F-F=ma ,在4
1 f 1
~5 s内做匀减速运动,其加速度大小为a = m/s2=0.2 m/s2,由牛顿第二定律得F=ma ,
2 f 2
另外由于物块静止不动,同时结合题图(b)可知物块与木板之间的滑动摩擦力F=0.2 N,解
f
得m=1 kg、F=0.4 N,选项A、B正确;由于不知道物块的质量,所以不能求出物块与木
板之间的动摩擦因数,选项D错误。]
9.(1)9 m (2)2.4 N (3)31.5 m
解析 (1)无人机以最大升力竖直起飞,做匀加速直线运动,对整体运用牛顿第二定律,有
F-(M+m)g-f=(M+m)a
1
代入数据解得a=2 m/s2,达到最大速度时所上升的高度h==9 m。
1 1
(2)对摄像头,根据牛顿第二定律,
有F -mg=ma ,代入数据得F =2.4 N,由牛顿第三定律知,摄像头对铁杆的作用力大小
T 1 T
F ′=F =2.4 N。
T T
(3)若要上升高度最大,则无人机开始以最大升力匀加速运动的时间t ==3 s,无人机最后
1
关闭动力系统后匀减速运动直到悬停,速度为零,则(M+m)g+f=(M+m)a
2
代入数据解得a=12 m/s2
2
根据公式,依题意有t=,h=t
3 3 3
代入数据解得t=0.5 s,h=1.5 m
3 3
无人机匀速运动时间
t=t-t-t=3.5 s
2 1 3
匀速运动的位移h=vt=21 m
2 2
所以能上升的最大高度H=h+h+h=31.5 m。
1 2 3
10.(1)160 N (2)0.5
解析 (1)该同学和滑雪圈在斜直雪道上滑行时做初速度为0的匀加速直线运动,加速度大
小为a ,位移大小为x ,时间为t ,末速度为v ;在水平雪道上滑行时,做末速度为0的匀
1 1 1 m
减速直线运动,位移大小为x,时间为t 分析运动过程可得x=t,x=t,t+t=14 s
2 2 1 1 2 2 1 2
解得斜直雪道末速度v =20 m/s
m
在斜直雪道的时间t=6 s,
1
在水平雪道用时t=8 s
2
在斜直雪道上的加速度大小为a== m/s2,由牛顿第二定律得mgsin 37°-F=ma
1 f 1
解得该同学和滑雪圈在斜直雪道上受到的平均阻力为F=160 N。
f
(2)设在水平雪道上滑行时,加速度为大小a ,则a ==2.5 m/s2,使水平雪道距离缩短为60
2 2
m,设该同学和滑雪圈滑出水平雪道的速度为v,则v 2-v2=2ax,解得v=10 m/s
m 2 3
设在防滑毯上的加速度大小为a,则v2=2ax
3 3 4解得a== m/s2=5 m/s2
3
由牛顿第二定律可得μmg=ma ,解得防滑毯与滑雪圈之间的动摩擦因数μ=0.5。
3