【同步导学】2012高中物理5.4练习 沪科版必修1

用心 爱心 专心 本栏目内容 在学生用书中以活页形式分册装订 一 选择题 1 某物体做直线运动的 v t 图象如图甲所示 据此判断图乙 F 表示物体所受合力 s 表示 物体的位移 四个选项中正确的是 解析 由 v t 图象知 0 2 s 匀加速 2 4 s 匀减速 4 6 s 反向匀加速 6 8 s 匀减速 且 2 6 s 内加速度恒定 由此可知 0 2 s 内 F 恒定 2 6 s 内 F 反向 大小 恒定 6 8 s 内 F 又反向且大小恒定 故 B 正确 答案 B 2 建筑工人用右图所示的定滑轮装置运送建筑材料 质量为 70 0 kg 的工人站在地面上 通过定滑轮将 20 0 kg 的建筑材料以 0 500 m s2 的加速度拉升 忽略绳子和定滑轮的质量及 定滑轮的摩擦 则工人对地面的压力大小为 g 取 10 m s2 A 490 N B 510 N C 890 N D 910 N 解析 绳子的拉力 T mg ma 20 10 0 500 N 210 N 地面对人的支持力也就 等于工人对地面的压力大小 N Mg T 700 N 210 N 490 N 答案 A 3 为了节省能量 某商场安装了智能化的电动扶梯 无人乘行时 扶梯运转得很慢 有人站上扶梯时 它会先慢慢加速 再匀速运转 一顾客乘扶梯上楼 恰好经历了这两个过 程 如下图所示 那么下列说法中正确的是 A 顾客始终受到三个力的作用 B 顾客始终处于超重状态 C 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方 再竖直向下 D 顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方 再竖直向下 解析 人加速运动时 受重力 支持力和水平向右的静摩擦力作用 扶梯对人的作 用力指向右上方 人对扶梯的作用力指向左下方 当人匀速运动时 人只受重力和竖直向上 的支持力作用 所以仅 C 项正确 用心 爱心 专心 答案 C 4 如右图 所示某小球所受的合力与时间的关系 各段的合力大小相同 作用时间相同 且一直作 用下去 设小球从静止开始运动 由此可判定 A 小球向前运动 再返回停止 B 小球向前运动再返回不会停止 C 小球始终向前运动 D 小球向前运动一段时间后停止 解析 作出相应的小球的 v t 图象如下图所示 很容易看出 小球始终向前运动 故选 C 物体的运动方向由速度的方向决定 用图象解题既直观又方便 答案 C 5 如右图所示 一轻质弹簧竖直固定在水平地面上 弹簧的正上方有一质量为 m 的小球 小球与弹簧上 端的距离为 L0 现使小球自由下落并压缩弹簧 若已知小球下落的距离为 L 时 它的速度是整 个向下运动过程中速度的最大值 则弹簧的劲度系数等于 A B mg L L0 mg L L0 C D mg L mg L0 解析 当小球的运动速度达到最大值时 弹簧的弹力与小球重力的合力为零 即 kx mg 而此时弹簧的压缩量为 x L L0 所以弹簧的劲度系数 k B 正确 mg L L0 答案 B 6 从地面竖直上抛小球 设小球上升到最高点所用的时间为 t1 下落到地面所用时间 t2 若考虑空气阻力作用 则 A t1 t2 B t1 t2 C t1 t2 D 无法判断 答案 C 7 如右图所示 放在光滑水平桌面上的物体质量为 m2 通过跨过定滑轮的绳与质量为 m1 的物体相连 若由静止释放 m1 m2的加速度大小为 a 现取走 m1 用力 F 向下拉绳 使 m2 的加速度仍为 a 不计滑轮及绳的质量和绳与滑轮之间的摩擦 则 用心 爱心 专心 A F m1g B F m1g C F m1g D 以上三种情况都有可能 解析 若为 m1挂在绳上 则加速度为 m1g m1 m2 若改为用力 F 向下拉绳 则拉 力为 F m2a m1m2g m1 m2 m1g 所以 B 对 m1g m1 m2 1 答案 B 二 非选择题 8 一个质量为 m 10 kg 的物体 在一个水平力作用下沿水平地面做直线运动 经过 4 s 后 该力在大小保持不变的情况下 方向改为反方向 其运动情况如右图所示 则物体与水平面 间的动摩擦因数 g 取 10 m s2 水平力的大小 F N 答案 0 15 15 9 一个物体置于水平面上 在水平拉力 F 作用下沿水平面运动 其加速度 a 随拉力 F 变化 的图象如右图所示 由此可知 物体与水平面间的动摩擦因数 物体的质量 m 答案 12 1 30 10 一辆汽车质量为 4 t 在水平路面上匀速行驶 从某个时刻关闭发动机 经过 20 s 滑 行 40 m 而停止下来 求车受的阻力多大 解析 题中说明汽车以某一速度 v0做匀减速运动 时间 位移和末速度都已知 根 据运动情况求出加速度 再根据牛顿第二定律求出阻力 F阻 由 s at2 得 1 2 a m s2 0 2 m s2 2s t2 2 40 202 由牛顿第二定律 F阻 ma 4 103 0 2 N 800 N 答案 800 N 11 航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器 其质量 m 2 kg 动力系统提供的恒定升力 F 28 N 试飞时 飞行器从地面由静止开始竖直上升 设飞行器飞行时所受的阻力大小不 变 g 取 10 m s2 1 第一次试飞 飞行器飞行 t1 8 s 时到达高度 H 64 m 求飞行器所受阻力 f 的大小 2 第二次试飞 飞行器飞行 t2 6 s 时遥控器出现故障 飞行器立即失去升力 求飞行器 能达到的最大高度 h 3 为了使飞行器不致坠落到地面 求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间 t3 用心 爱心 专心 解析 1 第一次飞行中 设加速度为 a1 匀加速运动 H a1t 1 22 1 由牛顿第二定律 F mg f ma1 解得 f 4 N 2 第二次飞行中 设失去升力时的速度为 v1 上升的高度为 s1 匀加速运动 s1 a1t 1 22 2 设失去升力后加速度为 a2 上升的高度为 s2 由牛顿第二定律 mg f ma2 v1 a1t2 s2 v2 1 2a2 解得 h s1 s2 42 m 3 设失去升力下降阶段加速度为 a3 恢复升力后加速度为 a4 恢复升力时速度为 v3 由牛顿第二定律 mg f ma3 F f mg ma4 且 h v2 3 2a3 v2 3 2a4 v3 a3t3 解得 t3 s 或 2 1 s 3 2 2 答案 1 4 N 2 42 m 3 s 3 2 2 12 随着生活水平的提高 家用轿 车逐渐走进了人们的生活 它给人们带来方便的同时也带来了城市交通的压力 为了使 车辆安全有序的行驶 司机必须严格遵守交通规则 如上图所示为某汽车通过十字路口时的 v t 图象 以司机发现红灯并开始刹车为计时起点 已知汽车的质量为 1500 kg 假设汽车 在运动中受到的阻力恒为 500 N 试分析以下问题 1 根据汽车运动的 v t 图象画出其 s t 图象 2 汽车刹车和再次起动时的加速度各多大 3 汽车刹车时的制动力多大 再次起动时的牵引力又是多少 用心 爱心 专心 解析 1 由 v t 图象可以看出 汽车在 0 10 s 内刹车减速 做的是匀减速直线运 动 此过程中的位移 s1 10 15 m 75 m 汽车在 10 40 m 内停车等待 此过程中的位 1 2 移为零 汽车在 40 60 s 内加速起动 做的是匀加速直线运动 此过程中的位移 s2 20 20 m 200 m 60 s 以后 汽车匀速行驶 故其 s t 1 2 图象如图所示 2 汽车刹车时的加速度的大小 a1 m s2 1 5 m s2 v1 t1 15 10 再次起动时的加速度的大小 a2 m s2 1 m s2 v2 t2 20 20 3 汽车刹车时 根据牛顿第二定律得 F1 f ma1 得汽车刹车时的制动力 F