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111一、选择题(每小题5分，共40分)1铅球从运动员手中抛出后做轨迹为抛物线的运动，倘若在空中飞行时，地球的引力突然消失，不计空气阻力，那么铅球此后将()A立即停止B慢慢停下来C仍做曲线运动 D做匀速直线运动【解析】由于惯性，铅球将保持在地球引力消失那一刻的速度做匀速直线运动【答案】D2.一物体从静止开始由倾角很小的光滑斜面顶端滑下，保持斜面底边长度不变，逐渐增加斜面长度以增加斜面倾角.在倾角增加的过程中（每次下滑过程中倾角不变），物体的加速度a和物体由顶端下滑到底端的时间t的变化情况是（ ）A.a增大, t增大B.a增大，t变小C.a增大，t先增大后变小D.a增大，t先变小后增大【解析】设斜面倾角为,斜面底边长为s0,则斜边长为x0/cos.物体的加速度a=gsin,增大时，a增大，由x0/cos=可得：t=,可见随的增大，t先变小后增大，故只有D正确.【答案】D3如图所示，小车上有一直立木板，木板上方有一槽，槽内固定一定滑轮，跨过定滑轮的轻绳上一端系一重球，另一端系在弹簧秤上，弹簧秤固定在小车上，开始时小车处在静止状态，重球紧挨直立木板.下列说法正确的是 （ ）A.若小车匀加速向右运动，弹簧秤读数及小车对地面压力均增大B.若小车匀加速向左运动，弹簧秤读数及小车对地面压力均增大C.若小车匀加速向右运动，弹簧秤读数变大，小车对地面的压力不变D.若小车匀加速向左运动，弹簧秤读数变大，小车对地面的压力不变【解析】开始时小车处在静止状态，弹簧秤读数等于重球的重力，小车对地面的压力等于重球、弹簧、小车和定滑轮整体的重力.当小车匀加速向右运动时，系重球的轻绳将偏离竖直方向向左倾斜，轻绳的拉力大于重球的重力，弹簧秤读数大于重球的重力，即弹簧秤读数增大.把重球、弹簧、小车和定滑轮看做是一个整体，由于在竖直方向没有加速度，所以小车对地面的压力不变.因此A错，C正确.若小车匀加速向左运动，由于直立木板的作用，不能使重球向右运动，轻绳仍将处于竖直方向，弹簧秤读数及小车对地面的压力均不变，B、D错.【答案】C4如图所示，一个质量为m1的人抓住轻绳的一端跨过光滑的定滑轮拴住一个质量为m2的物体，人为了不下落，需用力地向下拉绳子，则物体上升的加速度为（已知m1m2） （ ）A.0 B.g C. D. 【解析】人相对地面保持静止不动，则人受到的拉力与其重力等大反向，分析物体受力，向上的拉力等于向下的重力，即T=m1g，则由牛顿第二定律可得：T-m2g=m2a，解得：a=.【答案】D5如图是我国“美男子”长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景.宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是 （ ）A.火箭加速上升时，宇航员处于失重状态B.飞船加速下落时，宇航员处于失重状态C.飞船落地前减速，宇航员对座椅的压力大于其重力D.火箭上升的加速度逐渐减小时，宇航员对座椅的压力小于其重力【解析】超重是物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受的重力的现象，物体所受的合外力向上，则加速度向上；失重是物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受的重力的现象，物体所受的合外力向下，则加速度向下.火箭加速上升，宇航员应该处于超重状态，A错误；飞船加速下落时，宇航员处于失重状态，B正确；飞船落地前减速，则加速度向上，宇航员处于超重状态，宇航员对座椅的压力大于其重力，C正确；火箭上升的加速度逐渐减小，但加速度方向仍向上，宇航员仍处于超重状态，宇航员对座椅的压力大于其重力，D错误.【答案】B、C6如图甲所示，用一水平外力F拉着一个静止在倾角为的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示.若重力加速度g取10 ，根据图乙中所提供的信息，可以计算出 （ ）A.物体的质量B.斜面的倾角C.物体能静止在斜面上所施加的最小外力D.加速度为6 时物体的速度【解析】物体沿斜面向上做变加速运动，有Fcos-mgsin=ma,a=,由纵轴的截距可知，gsin=6,=37,B对；选择一组a、F代入可求出物体的质量，A对；当a=0，可知物体能静止在斜面上的最小外力，C对；如果物体以加速度为6 一直运动下去，速度是变化的，无法确定，D错.考查牛顿第二定律及图象分析.【答案】A、B、C7如图所示，质量为m的物块从半径为R的半球形碗边向碗底滑动，滑到最低点时的速度为v，若物块滑到最低点时受到的摩擦力是，则物块与碗的动摩擦因数为（ ）A. B. C. D. 【解析】物块滑到最低点时受竖直方向的重力、支持力和水平方向的摩擦力三个力作用，据牛顿第二定律得-mg=,又=,联立解得=，选项B正确.【答案】B8在光滑水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体，如图所示，B的质量是A的2倍，B受到向右的恒力FB=2 N,A受到的水平力FA=(9-2t)N(t的单位是s,以向右为力的正方向).从t=0开始计时，则 （ ）A.A物体在2 s末时刻的加速度是初始时刻的5/11倍B.t4 s后，B物体做匀加速直线运动C.t=4.5 s时，A物体的速度为零D.t4.5 s后，A、B的加速度方向相反【解析】对于A、B整体根据牛顿第二定律有：FA+FB=(mA+mB)a,设A、B间的作用力为F，则对B根据牛顿第二定律可得：F+FB=mBa,解得：F= = N.当t=4 s时F=0，A、B两物体开始分离，此后B做匀加速直线运动，而A做加速度逐渐减小的加速运动，当t=4.5 s时，A物体的加速度为零而速度不为零.t4.5 s后，A所受合外力反向，即A、B的加速度方向相反.当t4 s后，B的加速度始终为aB=.综上所述，选项B、D正确.【答案】B、D二、非选择题(共60分)9.（2011届合肥模拟）(10分)在验证牛顿第二定律的实验中，一个同学打出了5条纸带后，测出了纸带中相邻的每隔四个点间的距离和每条纸带对应的小车的受力情况（见表）.小车受到的力F/Nx1/cmx2/cmx3/cmx4/cm0.054.514.765.005.260.104.635.125.606.110.154.855.606.367.100.205.126.117.108.090.255.386.647.909.16(1)处理数据后在如图所示的坐标中画出a-F图线.（已知打点计时器的工作频率为50 Hz)(2)由图可以判断小车的质量为 .【解析】 （1）由a=可得，5条纸带对应的加速度分别为：a1=0.25 m/s2,a2=0.49 m/s2,a3=0.75 m/s2,a4=0.99 m/s2,a5=1.26 m/s2,在a-F坐标系中描点连线如图所示.（2）由牛顿第二定律知，F=ma,m=F/a=1/k,其中k为a-F图线的斜率，由图可得k=5,故m=0.2 kg.【答案】（1）见解析图 （2）0.2 kg10如图甲所示，固定光滑斜面与地面成一定倾角，一物体在平行斜面向上的拉力F作用下向上运动.拉力F和物体速度v随时间的变化规律如图乙所示.取重力加速度g=10 ，求物体的质量m及斜面与地面间的夹角. 【解析】由图可知，02 s内物体的加速度为a=0.5 .由牛顿第二定律可得：F-mgsin=ma.2 s后有：F=mgsin.联立式，并将F=5.5 N，F=5 N代入解得：m=1.0 kg,=30.【答案】1.0 kg 3011(17分)某校课外活动小组，自制一枚土火箭，火箭在地面时的质量为3 kg.设火箭发射实验时，始终在垂直于地面的方向上运动.火箭点火后可认为做匀加速直线运动，经过4 s到达离地面40 m高处，此时燃料恰好用完.若空气阻力忽略不计，取g=10 .（1）燃料恰好用完时火箭的速度为多大？（2）火箭上升离地面的最大高度是多大？（3）火箭上升时受到的最大推力是多大？【解析】设燃料用完时火箭的速度为v，火箭的加速度为a.火箭的运动分为两个过程，第一过程为匀加速上升，第二过程为竖直上抛到达最高点，对第一过程有h1=,v=at1.对第二过程有h2=.开始时火箭的质量最大，有最大推力F.由牛顿第二定律有F-mg=ma.联立以上各式并代入数据，解得v=20 m/s,H=h1+h2=60 m,F=45 N.【答案】（1）20 m/s（2）60 m（3）45 N12(18分) 质量为m=1.0 kg的小滑块（可视为质点）放在质量为M=3.0 kg的长木板的右端，木板上表面光滑，木板与地面之间的动摩擦因数为=0.2,木板长L=1.0 m.开始时两者都处于静止状态.现对木板施加水平向右的恒力F=12 N，如图所示.为使小滑块不掉下木板，试求：（取g=10 )(1)用水平恒力F作用的最长时间.（2）水平恒力F做功的最大值.【解析】（1）撤力前后木板先加速后减速，设加速过程的位移为x1，加速度为a1，加速运动的时间为t1；减速过程的位移为x2，加速度为a2，减速运动的时间为t2，由牛顿第二定律得撤力前：F-（m+M）g=Ma1，解得a1= .撤力后：（m+M）g=Ma2，解得a2= .x1=,x2=.为使滑块不从木板上掉下，应满足x1+x2L.又a1t1=a2t2,由以上各式可解得t11 s.即作用的最长时间为1 s.（2）木板在拉力F作用下的最大位移x1=1 m= m.所以，F做功的最大值W=Fx1=12 J=8 J.【答案】（1）1 s (2)8 J111
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