2016-2017学年高一物理上册基础优化训练题38

[随堂达标]1．(2016·昆明高一检测)由牛顿第二定律知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个力推桌子没有推动时是因为()A．牛顿第二定律不适用于静止的物体B．桌子的加速度很小，速度增量很小，眼睛不易觉察到C．推力小于摩擦力，加速度是负值D．推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零，物体的加速度为零，所以物体仍静止解析：选D．牛顿第二定律中的力应理解为物体所受的合力．用一个力推桌子没有推动，是由于桌子所受推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零，物体的加速度为零，所以物体仍静止，故选项D正确，选项A、B、C错误．2．下列说法正确的是()A．物体所受合外力为零时，物体的加速度可以不为零B．物体所受合外力越大，速度越大C．速度方向、加速度方向、合外力方向总是相同的D．速度方向可与加速度方向成任意夹角，但加速度方向总是与合外力方向相同解析：选D．由牛顿第二定律：F＝ma知，F合为0，加速度为零；当F合越大，a也越大，由a＝eq\f(Δv,Δt)知，a大只能说明速度变化率大，速度不一定大，故A、B项错误；F合，a，Δv三者方向一定相同，而速度方向与这三者方向不一定相同，C项错误，故正确答案为 D．3.如图所示，质量m＝10kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力F＝20N的作用，则物体产生的加速度是(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：选B．物体受的合力的方向水平向右，且力F的方向和Ff的方向相同，则加速度大小a＝eq\f(F＋Ff,m)＝eq\f(F＋μmg,m)＝eq\f(20＋0.2×10×10,10)m/s2＝4m/s2，故选项B正确．4．如图所示，质量为m的小球用水平轻质弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为()A．0 B．eq\f(2\r(3),3)gC．g D．eq\f(\r(3),3)g解析：选B．未撤离木板时，小球受重力G、弹簧的拉力F和木板的弹力FN的作用处于静止状态，通过受力分析可知，木板对小球的弹力大小为eq\f(2\r(3),3)mg.在撤离木板的瞬间，弹簧的弹力大小和方向均没有发生变化，而小球的重力是恒力，故此时小球受到重力G、弹簧的拉力F，合力与木板提供的弹力大小相等，方向相反，故可知加速度的大小为eq\f(2\r(3),3)g，由此可知B正确．5．(选做题)如图所示，质量为4kg的物体静止于水平面上．现用大小为40N，与水平方向夹角为37°的斜向上的力拉物体，使物体沿水平面做匀加速运动(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．(1)若水平面光滑，物体的加速度是多大？(2)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体的加速度是多大？解析：(1)水平面光滑时物体的受力情况如图甲所示由牛顿第二定律：Fcos37°＝ma1解得a1＝8m/s2.甲乙(2)水平面不光滑时，物体的受力情况如图乙所示Fcos37°－Ff＝ma2FN′＋Fsin37°＝mgFf＝μFN′解得a2＝6m/s2.答案：(1)8m/s2(2)6m/s2[课时作业]一、单项选择题1．关于速度、加速度、合外力的关系，下列说法中错误的是()A．不为零的合外力作用于原来静止物体的瞬间，物体立刻获得加速度B．加速度的方向与合外力的方向总是一致的，但与速度的方向可能相同，也可能不同C．在初速度为零的匀加速直线运动中，速度、加速度与合外力的方向总是一致的D．合外力变小，物体的速度一定变小解析：选D．由牛顿第二定律可知A、B选项正确；初速度为零的匀加速直线运动中，v、a、F三者的方向相同，故C选项正确；合外力变小，加速度变小，但速度不一定变小，D选项错误．2．(2016·宝山高一检测)质量为2kg的物体，在F1＝2N、F2＝8N的两个力同时作用下，获得的加速度可能为()A．1m/s2 B．2m/s2C．4m/s2 D．6m/s2解析：选C.F1、F2合力范围为6N≤F≤10N，由牛顿第二定律，a的范围为3m/s2≤a≤5m/s2，故C正确．3．(2016·泰安高一检测)“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性橡皮绳．质量为m的小丽如图所示静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小丽左侧橡皮绳断裂，则小丽此时的()A．加速度为零B．加速度a＝g，沿断裂橡皮绳的方向斜向下C．加速度a＝g，沿未断裂橡皮绳的方向斜向上D．加速度a＝g，方向竖直向下解析：选B．当小丽处于静止状态时，拉力F＝mg，两绳之间的夹角为120°，若小丽左侧橡皮绳断裂，则小丽此时所受合力沿断裂橡皮绳的方向斜向下，由牛顿第二定律F＝ma知mg＝ma，a＝g，故选项B正确．4.(2016·成都高一检测)如图所示，放在光滑水平面上的一个物体，同时受到两个水平方向力的作用，其中水平向右的力F1＝5N，水平向左的力F2＝10N，当F2由10N逐渐减小到零的过程中，物体的加速度大小是()A．逐渐减小 B．逐渐增大C．先减小后增大 D．先增大后减小解析：选C.一开始，物体受合力为F＝10N－5N＝5N，方向水平向左，当F2由10N逐渐减小，F也逐渐减小，当F2减小到5N时，F值变为0，随着F2的继续减小，F方向变为水平向右，从0逐渐增大，当F2变为0的时候，F变为最大5N，由牛顿第二定律，物体的加速度也是先减小后增大，故C正确．5．竖直起飞的火箭在推力F的作用下产生10m/s2的加速度，若推力增大到2F，则火箭的加速度将达到(g取10m/s2A．20m/s2 B．25m/s2C．30m/s2 D．40m/s2解析：选C.设火箭质量为m，由牛顿第二定律得：F－mg＝ma①2F－mg＝ma′联立①②代入数据解得a′＝30m/s2.6.(2016·湖北高一检测)如图所示，表面光滑的斜面体固定在水平地面上，质量相等的A、B两物体用一轻质弹簧连接着，B的上端用一平行斜面的细线拴接在斜面上的固定装置，斜面的倾角为30°，当细线突然断开时，A、B两物体的瞬时加速度大小分别为()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：选C.分析A，受重力、支持力和弹簧的弹力处于平衡，根据共点力平衡知，弹簧的弹力F＝mgsin30°＝0.5mg，剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，A的瞬时加速度为零；分析B，根据牛顿第二定律得，a＝eq\f(mgsinθ＋Mgsinθ,M)＝eq\f(m＋Mg,2M)，因M＝m，所以a＝g.故C正确，A、B、D错误．二、多项选择题7．如图，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连．设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是()A．向右做加速运动 B．向右做减速运动C．向左做加速运动 D．向左做减速运动解析：选A D．对小球水平方向受力分析可知，小球受水平向右的弹力，所以小球的加速度水平向右．又因为两者相对静止，所以小车的加速度也水平向右．故A、D正确．8．如图甲所示，地面上有一质量为M的重物，用力F向上提它，力F变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示，则以下说法中正确的是()A．当F小于图中A点值时，物体的重力Mg＞F，物体不动B．图中A点值即为物体的重力值C．物体向上运动的加速度和力F成正比D．图线延长线和纵轴的交点B的数值等于该地的重力加速度解析：选ABD．本题考查应用牛顿第二定律分析图象问题．当0≤F≤Mg时，物体静止，即A正确；当F＞Mg时，即能将物体提离地面，此时，F－Mg＝Ma，a＝eq\f(F,M)－g，A点表示的意义即为F＝Mg，所以B正确；直线的斜率为eq\f(1,M)，故B点数值为g，故D正确．9．如图所示，某旅游景点的倾斜索道与水平线夹角θ＝30°，当载人车厢以加速度a斜向上加速运动时，人对车厢的压力为体重的1.25倍，此时人与车厢相对静止，设车厢对人的摩擦力为Ff，人的体重为G，下面正确的是()A．a＝eq\f(g,4) B．a＝eq\f(g,2)C．Ff＝eq\f(\r(3),3)G D．Ff＝eq\f(\r(3),4)G解析：选B D．由于人对车厢底的正压力为其重力的1.25倍，所以在竖直方向上有FN－mg＝ma上，解得，a上＝0.25g，设水平方向上的加速度为a水，则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)，Ff＝ma水＝eq\f(\r(3),4)G，故B、D正确．10.半圆形光滑圆槽内放一质量为m的小球，今用外力拉着圆槽在水平面上匀加速运动，稳定后小球位置如图所示，则小球受圆槽的支持力F和加速度a为()A．FN＝eq\f(\r(3),2)mg B．FN＝eq\f(2\r(3),3)mgC．a＝eq\f(1,2)g D．a＝eq\f(\r(3),3)g解析：选BD．小球受力如图，由牛顿第二定律得：F合＝mg·tan30°＝maa＝gtan30°＝eq\f(\r(3),3)g，则FN＝eq\f(mg,cos30°)＝eq\f(2\r(3),3)mg故B、D正确．三、非选择题11.如图所示，质量为2kg的物体在40N水平推力作用下，从静止开始1s内沿竖直墙壁下滑3m．求：(取g＝10m/s2)(1)物体运动的加速度大小；(2)物体受到的摩擦力大小；(3)物体与墙间的动摩擦因数．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)分析物体受力情况如图所示：水平方向：物体所受合外力为零，FN＝F＝40N竖直方向：取向下为正方向，由牛顿第二定律得mg－Ff＝ma，可得：Ff＝mg－ma＝8N.(3)物体与墙间的滑动摩擦力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.如图所示，一木块沿倾角θ＝37°的光滑固定斜面自由下滑．g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.(1)求木块的加速度大小；(2)若木块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，求木块加速度的大小．解析：(1)分析木块的受力情况如图甲所示，木块受重力mg、支持力FN两个力作用，合外力大小为mgsinθ，根据牛顿第二定律得mgsinθ＝ma1，所以a1＝gsinθ＝10×0.6m/s2＝6m/s2.(2)若斜面粗糙，木块的受力情况如图乙所示，建立直角坐标系．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又因为Ff＝μFN③由①②③得a2＝gsinθ－μgcosθ＝(10×0.6－0.5×10×0.8)m/s