高中物理-滚动检测6-粤教版必修.doc

滚动检测(六)　动力学中的综合问题
(时间：60分钟　满分：100分)

一、单选题(每小题7分)

图1
1．金属小筒的下部有一个小孔A，当筒内盛水时，水会从小孔流出，如图1所示．如果让装满水的小筒从高处自由下落，不计空气阻力，则在小筒自由下落的过程中 (　　)．
A．水继续以相同的速度从小孔流出
B．水不再从小孔流出
C．水将以较小的速度从小孔流出
D．水将以更大的速度从小孔流出
解析　盛水的小筒自高处自由下落时，筒及筒内的水皆处于完全失重状态，筒内的水并没有相互作用力，即孔A内、外压强相等，故水不再从小孔流出．
答案　B
2．质量为60 kg的人，站在升降机内的台秤上，测得体重为480 N，则升降机的运动应是 (　　)．[
A．匀速上升或匀速下降 B．加速上升
C．减速上升 D．减速下降
解析　人对台秤的压力小于人的重力，处在失重状态，可能加速下降或减速上升，C正确，A、B、D错误．
答案　C[
3．一轻质弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了4 cm.再将重物向下拉1 cm.然后放手，则在刚释放的瞬间，重物的加速度大小是(g＝10 m/s2)
(　　)．
A．2.5 m/s2 B．7.5 m/s2[

C．10 m/s2 D．12.5 m/s2
解析　重物平衡时：kx1＝mg，后拉下1 cm，然后放手时，kx2－mg＝ma.故a＝＝g＝g＝2.5 m/s2.
答案　A

图2
4．如图2所示，AC、BC为位于竖直平面内的两根光滑细杆，A、B、C恰好位于同一圆周上，C为最低点，a、b为套在细杆上的两个小环，当两环同时从A、B两点由静止开始自由下滑时，下面正确的是 (　　)．
A．a环先到C点[
B．b环先到C点
C．两环同时到达C点
D．无法确定
解析　

设大圆环的半径为R，杆AC与水平方向的夹角为θ，则AC的长度x＝2Rsin θ，如图所示，小环沿AC下滑的加速度a＝＝gsin θ.因为x＝at2，故小环a从A滑到C用时
t＝＝＝2·
由上述结果可以看出，小环从杆的顶端沿杆滑到底端用时与倾角θ无关，即a、b同时到达C点，C项正确．
答案　C

图3
5．如图3所示，细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球．当细线对小球的拉力刚好等于零时，水平向右的加速度a的大小为(g为重力加速度) (　　)．
A．g B．2g
C.g D.g

解析　细线对小球的拉力刚好等于零，说明小球只受重力和斜面的支持力两个力，且随A一起向右以a做加速运动，小球受力如图所示，故小球的合力F＝mg.加速度a＝＝g，A对．
答案　A
二、双选题(每小题7分)
6．下列说法中，正确的是 (　　)．
A．在力学单位制中，若采用cm、g、s作为基本单位，力的单位是N
B．在力学单位制中，若力的单位是N，则是采用m、kg、s为基本单位
C．牛顿是国际单位制中的一个基本单位
D．牛顿是力学单位制中采用国际单位制单位的一个导出单位
答案　BD
7．如图4所示，BASE jump是从高耸竖直且建筑物相对密集的城市高空跳下的跳伞运动，是极限运动的一种．关于此运动下列说法正确的是 (　　)．
图4

A．运动员在起跳时支持面对他的支持力等于重力
B．运动员在起跳时支持面对他的支持力大于重力
C．运动员在打开伞前的下降过程中处于失重状态
D．运动员在打开伞后的减速下降过程中处于失重状态
解析　起跳时加速度向上，处于超重状态，支持力大于重力．故A错误、B正确；打开伞前运动员具有向下的加速度处于失重状态，打开伞后减速下降时，处于超重状态，故C正确、D错误．
答案　BC
8.

图5
某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为490 N，他将弹簧测力计移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内弹簧测力计的示数如图5所示，电梯运行的v－t图可能是(取电梯向上运动的方向为正) (　　)．

解析　t0～t1时间段内，弹簧测力计示数小于重力，说明此时电梯处于失重状态，电梯正在加速下降或减速上升．t1～t2时间内，人处于平衡状态，电梯做匀速运动或静止．t2～t3时间内，人处于超重状态，电梯加速上升或减速下降，根据以上分析，电梯的运动图象可能是A，也可能是D，故选A、D.
答案　AD
9．如图6所示不计滑轮质量与摩擦，用一段轻绳通过定滑轮将P、Q

图6
两物体连在一起，已知mP＞mQ，那么在释放P、Q后，定滑轮对天花板O点的作用力F的大小下列说法正确的是 (　　)
A．F一定大于2mQg
B．F一定等于(mP＋mQ)g
C．F一定小于(mP＋mQ)g
D．F一定小于2mQg
解析　由于有mP＞mQ，滑轮又不计摩擦，所以P有竖直向下的加速度，Q有竖直向上的加速度，则P处于失重状态，Q处于超重状态，所以P、Q连绳上的张力F′大于mQg天花板对定滑轮的作用力F＝2F′，以整体为研究对象，P部分失重，Q部分超重，但由于mP＞mQ，P部分的失重大于Q部分的超重，所以整体仍处于失重，所以天花板的作用力小于整体的重力，所以A、C正确．
答案　AC

图7
10．如图7所示，站在自动扶梯上的人随扶梯斜向上做加速运动，关于人受到的作用力，以下说法正确的是 (　　)．
A．摩擦力为零
B．摩擦力方向水平向右
C．支持力等于重力
D．支持力大于重力
解析　人有竖直向上及水平向右的加速度，竖直向上的加速度使人处于超重状态，支持力大于其重力，C错，D对．水平向右的加速度表明人受到向右的摩擦力作用，B对．
答案　BD

图8
11．如图8所示，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成θ角与横杆固定，下端连接一小铁球，横杆右边用一根细线吊一相同的小铁球，当小车向右做加速运动时，细线保持与竖直方向成α角，若θ<α，则下列说法正确的是 (　　)
A．轻杆对小球的弹力方向与细线平行
B．轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上
C．轻杆对小球的弹力方向既不与细线平行也不沿着轻杆方向
D．此时轻杆的形变包括拉伸形变与弯曲形变
解析　由于两个小铁球的加速度相同，且都受到重力和弹力作用，AD正确．
答案　AD
三、非选择题(共2小题，共23分)
12．(11分)某大型游乐场内，有一种能使人体验超重、失重感觉的大型娱乐设施，该设施用电梯将乘坐有十多人的座舱悬停在几十米的高空处，然后让座舱从高空处自由落下(此时座舱受到的阻力极小，可忽略)，当落至一定位置时，良好的制动系统开始工作，使座舱落至地面时刚好停止．
假设座舱开始下落时的高度为80 m，当下落至距地面30 m时，开始对座舱进行制动，并认为座舱的制动过程是匀减速运动．
(1)当座舱从开始下落了20 m时，质量是60 kg的人对座舱的压力为多大？试说明理由．
(2)当座舱下落到距离地面10 m位置时，人对座舱的压力与人所受到的重力之比是多少？
解析　设座舱距地面30 m时速度为v，h1＝50 m，h2＝30 m.
(1)开始自由下落过程人和座舱只受重力，此时
a＝g
由牛顿第二定律得mg－FN1＝ma，则FN1＝0，人处于完
全失重的状态．
(2)开始自由下落的阶段，由运动学公式得v2＝2gh1 ①
制动减速阶段，由运动学公式得v2＝2ah2 ②
由牛顿第二定律得FN2－mg＝ma ③
由①②得a＝g ④
由③④得FN2＝mg[
由牛顿第三定律知，人对座椅的压力FN2′＝FN2，
则＝.
答案　(1)0，人处于完全失重的状态　(2)8/3

图9
13．(12分)(2011·石家庄高一检测)如图9所示，升降机中的斜面和竖直墙壁之间放一个质量为10 kg的光滑小球，斜面倾角θ＝30°，当升降机以a＝5 m/s2的加速度加速竖直上升时，(g＝10 m/s2)，求：
(1)小球对斜面的压力大小；
(2)小球对竖直墙壁的压力大小．

解析　小球受力如图所示
水平方向上F2sin θ＝F1，
竖直方向上
F2cos θ－mg＝ma
将数据代入以上两式求得
F1＝50 N　F2＝100 N
由牛顿第三定律知，小球对斜面和竖直墙的压力大小分别为100 N、50 N.
答案　(1)100 N　(2)50 N