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学校布置的作业不少,学习上同学们要首先把学校作业做完。物理网为同学们整理了三道力学选择,题后有详细的解答过程。如下:
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(1)在水平地面上有一质量为2kg的物体,物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动,后撤去拉力。该物体运动的v-t图像如图所示,g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A.物体的最大位移是40 m
B.物体受到的拉力F的大小为2.4N
C.物体与地面之间的动摩擦因数为0.2
D.前12 s内,拉力与阻力做功的代数和为8 J
【解析】选C。由v-t图像知,运动过程由两个“子过程”构成:拉力F作用下的匀加速运动,撤去F后阻力作用下的匀减速运动。运动的最大位移是v-t图像与t轴围成的三角形的面积,S=×8×14m=56 m,A错误;匀加速运动时,由牛顿第二定律得F-μmg=ma1,由图像知运动的加速度a1=0.8m/s2。匀减速运动时,由牛顿第二定律得μmg=ma2,由图像知运动的加速度a2=2.0m/s2。解上述各式得μ=0.2,F=5.6N,所以B错误,C正确;
如图所示,由几何关系解得12s末的速度v=4m/s,对前12s应用动能定理得拉力与阻力做功的代数和W=mv2=16J,D错误。
(2)如图所示,一长木板放置在水平地面上,一根轻弹簧右端固定在长木板上,左端连接一个质量为m的小物块,小物块可以在木板上无摩擦滑动。现在用手固定长木板,把小物块向左移动,弹簧的形变量为x1;然后,同时释放小物块和木板,木板在水平地面上滑动,小物块在木板上滑动;经过一段时间后,长木板达到静止状态,小物块在长木板上继续往复运动。长木板静止后,弹簧的最大形变量为x2。已知地面对长木板的滑动摩擦力大小为f。当弹簧的形变量为x时,弹性势能,式中k为弹簧的劲度系数。由上述信息可以判断
A.整个过程中小物块的速度可以达到
B.整个过程中木板在地面上运动的路程为
C.长木板静止后,木板所受的静摩擦力的大小不变
D.若将长木板改放在光滑地面上,重复上述操作,则运动过程中物块和木板的速度方
向可能相同
【答案】B
【解析】整个运动过程中,长木板与地面之间的摩擦力做负功,弹簧的弹性势能不可能全部转化为物块的动能,故,整个过程中小物块的速度v小于,选项A错误。由能量守恒可得,解得s=,选项B正确。长木板静止后,木板所受的静摩擦力的大小等于弹簧的弹力大小,而小物块在长木板上继续往复运动,弹簧弹力时刻变化,故选项C错误。若地面光滑,则小物块和长木板组成的系统动量守恒,由于初动量为0.,故运动过程中物块和木板各自的动量大小相等、方向相反,各自的速度方向一定相反,选项D错误。
(3)某同学设想驾驶一辆由火箭提供动力的陆地太空两用汽车,沿赤道行驶并且汽车相对于地球的速度可以任意增加,不计空气阻力.当汽车速度增加到某一值时,汽车将离开地球成为绕地球做圆周运动的“航天汽车”,下列相关说法正确的是(已知地球半径R=6 400 km,g取9.8 m/s2)( )
A.汽车在地面上速度增加时对地面的压力增大
B.汽车速度达到7.9 km/s时将离开地球
C.此“航天汽车”环绕地球做匀速圆周运动的最小周期为24 h
D.此“航天汽车”内可用弹簧测力计测重力的大小
解析 汽车在地面上速度增加时对地面的压力减小,汽车速度达到7.9 km/s时将离开地球,选项A错误,B正确.此“航天汽车”环绕地球做匀速圆周运动的最小周期为83 min,选项C错误.此“航天汽车\”内不可用弹簧测力计测重力的大小,选项D错误.
答案 B
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