2016-2017學(xué)年高一物理上冊(cè)基礎(chǔ)優(yōu)化訓(xùn)練題38

[隨堂達(dá)標(biāo)]1．(2016·昆明高一檢測(cè))由牛頓第二定律知，無(wú)論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度，可是當(dāng)我們用一個(gè)力推桌子沒有推動(dòng)時(shí)是因?yàn)?)A．牛頓第二定律不適用于靜止的物體B．桌子的加速度很小，速度增量很小，眼睛不易覺察到C．推力小于摩擦力，加速度是負(fù)值D．推力、重力、地面的支持力與摩擦力的合力等于零，物體的加速度為零，所以物體仍靜止解析：選D．牛頓第二定律中的力應(yīng)理解為物體所受的合力．用一個(gè)力推桌子沒有推動(dòng)，是由于桌子所受推力、重力、地面的支持力與摩擦力的合力等于零，物體的加速度為零，所以物體仍靜止，故選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)A、B、C錯(cuò)誤．2．下列說(shuō)法正確的是()A．物體所受合外力為零時(shí)，物體的加速度可以不為零B．物體所受合外力越大，速度越大C．速度方向、加速度方向、合外力方向總是相同的D．速度方向可與加速度方向成任意夾角，但加速度方向總是與合外力方向相同解析：選D．由牛頓第二定律：F＝ma知，F(xiàn)合為0，加速度為零；當(dāng)F合越大，a也越大，由a＝eq\f(Δv,Δt)知，a大只能說(shuō)明速度變化率大，速度不一定大，故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；F合，a，Δv三者方向一定相同，而速度方向與這三者方向不一定相同，C項(xiàng)錯(cuò)誤，故正確答案為 D．3.如圖所示，質(zhì)量m＝10kg的物體在水平面上向左運(yùn)動(dòng)，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，與此同時(shí)物體受到一個(gè)水平向右的推力F＝20N的作用，則物體產(chǎn)生的加速度是(g取10m/s2)()A．0 B．4m/s2，水平向右C．2m/s2，水平向左 D．2m/s2，水平向右解析：選B．物體受的合力的方向水平向右，且力F的方向和Ff的方向相同，則加速度大小a＝eq\f(F＋Ff,m)＝eq\f(F＋μmg,m)＝eq\f(20＋0.2×10×10,10)m/s2＝4m/s2，故選項(xiàng)B正確．4．如圖所示，質(zhì)量為m的小球用水平輕質(zhì)彈簧系住，并用傾角為30°的光滑木板AB托住，小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．當(dāng)木板AB突然向下撤離的瞬間，小球的加速度大小為()A．0 B．eq\f(2\r(3),3)gC．g D．eq\f(\r(3),3)g解析：選B．未撤離木板時(shí)，小球受重力G、彈簧的拉力F和木板的彈力FN的作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，通過受力分析可知，木板對(duì)小球的彈力大小為eq\f(2\r(3),3)mg.在撤離木板的瞬間，彈簧的彈力大小和方向均沒有發(fā)生變化，而小球的重力是恒力，故此時(shí)小球受到重力G、彈簧的拉力F，合力與木板提供的彈力大小相等，方向相反，故可知加速度的大小為eq\f(2\r(3),3)g，由此可知B正確．5．(選做題)如圖所示，質(zhì)量為4kg的物體靜止于水平面上．現(xiàn)用大小為40N，與水平方向夾角為37°的斜向上的力拉物體，使物體沿水平面做勻加速運(yùn)動(dòng)(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．(1)若水平面光滑，物體的加速度是多大？(2)若物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，物體的加速度是多大？解析：(1)水平面光滑時(shí)物體的受力情況如圖甲所示由牛頓第二定律：Fcos37°＝ma1解得a1＝8m/s2.甲乙(2)水平面不光滑時(shí)，物體的受力情況如圖乙所示Fcos37°－Ff＝ma2FN′＋Fsin37°＝mgFf＝μFN′解得a2＝6m/s2.答案：(1)8m/s2(2)6m/s2[課時(shí)作業(yè)]一、單項(xiàng)選擇題1．關(guān)于速度、加速度、合外力的關(guān)系，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．不為零的合外力作用于原來(lái)靜止物體的瞬間，物體立刻獲得加速度B．加速度的方向與合外力的方向總是一致的，但與速度的方向可能相同，也可能不同C．在初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中，速度、加速度與合外力的方向總是一致的D．合外力變小，物體的速度一定變小解析：選D．由牛頓第二定律可知A、B選項(xiàng)正確；初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中，v、a、F三者的方向相同，故C選項(xiàng)正確；合外力變小，加速度變小，但速度不一定變小，D選項(xiàng)錯(cuò)誤．2．(2016·寶山高一檢測(cè))質(zhì)量為2kg的物體，在F1＝2N、F2＝8N的兩個(gè)力同時(shí)作用下，獲得的加速度可能為()A．1m/s2 B．2m/s2C．4m/s2 D．6m/s2解析：選C.F1、F2合力范圍為6N≤F≤10N，由牛頓第二定律，a的范圍為3m/s2≤a≤5m/s2，故C正確．3．(2016·泰安高一檢測(cè))“兒童蹦極”中，拴在腰間左右兩側(cè)的是彈性橡皮繩．質(zhì)量為m的小麗如圖所示靜止懸掛時(shí)，兩橡皮繩的拉力大小均恰為mg，若此時(shí)小麗左側(cè)橡皮繩斷裂，則小麗此時(shí)的()A．加速度為零B．加速度a＝g，沿?cái)嗔严鹌だK的方向斜向下C．加速度a＝g，沿未斷裂橡皮繩的方向斜向上D．加速度a＝g，方向豎直向下解析：選B．當(dāng)小麗處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，拉力F＝mg，兩繩之間的夾角為120°，若小麗左側(cè)橡皮繩斷裂，則小麗此時(shí)所受合力沿?cái)嗔严鹌だK的方向斜向下，由牛頓第二定律F＝ma知mg＝ma，a＝g，故選項(xiàng)B正確．4.(2016·成都高一檢測(cè))如圖所示，放在光滑水平面上的一個(gè)物體，同時(shí)受到兩個(gè)水平方向力的作用，其中水平向右的力F1＝5N，水平向左的力F2＝10N，當(dāng)F2由10N逐漸減小到零的過程中，物體的加速度大小是()A．逐漸減小 B．逐漸增大C．先減小后增大 D．先增大后減小解析：選C.一開始，物體受合力為F＝10N－5N＝5N，方向水平向左，當(dāng)F2由10N逐漸減小，F(xiàn)也逐漸減小，當(dāng)F2減小到5N時(shí)，F(xiàn)值變?yōu)?，隨著F2的繼續(xù)減小，F(xiàn)方向變?yōu)樗较蛴?，?逐漸增大，當(dāng)F2變?yōu)?的時(shí)候，F(xiàn)變?yōu)樽畲?N，由牛頓第二定律，物體的加速度也是先減小后增大，故C正確．5．豎直起飛的火箭在推力F的作用下產(chǎn)生10m/s2的加速度，若推力增大到2F，則火箭的加速度將達(dá)到(g取10m/s2A．20m/s2 B．25m/s2C．30m/s2 D．40m/s2解析：選C.設(shè)火箭質(zhì)量為m，由牛頓第二定律得：F－mg＝ma①2F－mg＝ma′聯(lián)立①②代入數(shù)據(jù)解得a′＝30m/s2.6.(2016·湖北高一檢測(cè))如圖所示，表面光滑的斜面體固定在水平地面上，質(zhì)量相等的A、B兩物體用一輕質(zhì)彈簧連接著，B的上端用一平行斜面的細(xì)線拴接在斜面上的固定裝置，斜面的傾角為30°，當(dāng)細(xì)線突然斷開時(shí)，A、B兩物體的瞬時(shí)加速度大小分別為()A.eq\f(1,2)g、g B．g、eq\f(1,2)gC．0、g D．eq\f(\r(3),2)g、0解析：選C.分析A，受重力、支持力和彈簧的彈力處于平衡，根據(jù)共點(diǎn)力平衡知，彈簧的彈力F＝mgsin30°＝0.5mg，剪斷細(xì)線的瞬間，彈簧的彈力不變，A的瞬時(shí)加速度為零；分析B，根據(jù)牛頓第二定律得，a＝eq\f(mgsinθ＋Mgsinθ,M)＝eq\f(m＋Mg,2M)，因M＝m，所以a＝g.故C正確，A、B、D錯(cuò)誤．二、多項(xiàng)選擇題7．如圖，一輛有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的小車上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車上，右端與一小球相連．設(shè)在某一段時(shí)間內(nèi)小球與小車相對(duì)靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài)，若忽略小球與小車間的摩擦力，則在此段時(shí)間內(nèi)小車可能是()A．向右做加速運(yùn)動(dòng) B．向右做減速運(yùn)動(dòng)C．向左做加速運(yùn)動(dòng) D．向左做減速運(yùn)動(dòng)解析：選A D．對(duì)小球水平方向受力分析可知，小球受水平向右的彈力，所以小球的加速度水平向右．又因?yàn)閮烧呦鄬?duì)靜止，所以小車的加速度也水平向右．故A、D正確．8．如圖甲所示，地面上有一質(zhì)量為M的重物，用力F向上提它，力F變化而引起物體加速度變化的函數(shù)關(guān)系如圖乙所示，則以下說(shuō)法中正確的是()A．當(dāng)F小于圖中A點(diǎn)值時(shí)，物體的重力Mg＞F，物體不動(dòng)B．圖中A點(diǎn)值即為物體的重力值C．物體向上運(yùn)動(dòng)的加速度和力F成正比D．圖線延長(zhǎng)線和縱軸的交點(diǎn)B的數(shù)值等于該地的重力加速度解析：選ABD．本題考查應(yīng)用牛頓第二定律分析圖象問題．當(dāng)0≤F≤Mg時(shí)，物體靜止，即A正確；當(dāng)F＞Mg時(shí)，即能將物體提離地面，此時(shí)，F(xiàn)－Mg＝Ma，a＝eq\f(F,M)－g，A點(diǎn)表示的意義即為F＝Mg，所以B正確；直線的斜率為eq\f(1,M)，故B點(diǎn)數(shù)值為g，故D正確．9．如圖所示，某旅游景點(diǎn)的傾斜索道與水平線夾角θ＝30°，當(dāng)載人車廂以加速度a斜向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，人對(duì)車廂的壓力為體重的1.25倍，此時(shí)人與車廂相對(duì)靜止，設(shè)車廂對(duì)人的摩擦力為Ff，人的體重為G，下面正確的是()A．a(chǎn)＝eq\f(g,4) B．a(chǎn)＝eq\f(g,2)C．Ff＝eq\f(\r(3),3)G D．Ff＝eq\f(\r(3),4)G解析：選B D．由于人對(duì)車廂底的正壓力為其重力的1.25倍，所以在豎直方向上有FN－mg＝ma上，解得，a上＝0.25g，設(shè)水平方向上的加速度為a水，則eq\f(a上,a水)＝tan30°＝eq\f(\r(3),3)，a水＝eq\f(\r(3),4)g，a＝eq\r(a\o\al(2,水)＋a\o\al(2,上))＝eq\f(g,2)，F(xiàn)f＝ma水＝eq\f(\r(3),4)G，故B、D正確．10.半圓形光滑圓槽內(nèi)放一質(zhì)量為m的小球，今用外力拉著圓槽在水平面上勻加速運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定后小球位置如圖所示，則小球受圓槽的支持力F和加速度a為()A．FN＝eq\f(\r(3),2)mg B．FN＝eq\f(2\r(3),3)mgC．a(chǎn)＝eq\f(1,2)g D．a(chǎn)＝eq\f(\r(3),3)g解析：選BD．小球受力如圖，由牛頓第二定律得：F合＝mg·tan30°＝maa＝gtan30°＝eq\f(\r(3),3)g，則FN＝eq\f(mg,cos30°)＝eq\f(2\r(3),3)mg故B、D正確．三、非選擇題11.如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體在40N水平推力作用下，從靜止開始1s內(nèi)沿豎直墻壁下滑3m．求：(取g＝10m/s2)(1)物體運(yùn)動(dòng)的加速度大?。?2)物體受到的摩擦力大??；(3)物體與墻間的動(dòng)摩擦因數(shù)．解析：(1)由x＝eq\f(1,2)at2可得：a＝eq\f(2x,t2)＝eq\f(2×3,12)m/s2＝6m/s2.(2)分析物體受力情況如圖所示：水平方向：物體所受合外力為零，F(xiàn)N＝F＝40N豎直方向：取向下為正方向，由牛頓第二定律得mg－Ff＝ma，可得：Ff＝mg－ma＝8N.(3)物體與墻間的滑動(dòng)摩擦力Ff＝μFN所以μ＝eq\f(Ff,FN)＝eq\f(8,40)＝0.2.答案：(1)6m/s2(2)8N(3)0.212.如圖所示，一木塊沿傾角θ＝37°的光滑固定斜面自由下滑．g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(1)求木塊的加速度大小；(2)若木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，求木塊加速度的大?。馕觯?1)分析木塊的受力情況如圖甲所示，木塊受重力mg、支持力FN兩個(gè)力作用，合外力大小為mgsinθ，根據(jù)牛頓第二定律得mgsinθ＝ma1，所以a1＝gsinθ＝10×0.6m/s2＝6m/s2.(2)若斜面粗糙，木塊的受力情況如圖乙所示，建立直角坐標(biāo)系．在x方向上(沿斜面方向)mgsinθ－Ff＝ma2①在y方向上(垂直斜面方向)FN＝mgcosθ②又因?yàn)镕f＝μFN③由①②③得a2＝gsinθ－μgcosθ＝(10×0.6－0.5×10×0.8)m/s