3、别为a1和a2;若从静止开头同时对A施加F1和F2,其受到的滑动摩擦力大小为Ff3,其加速度大小为a3,关于以上各物理量之间的关系,推断正确的是( )
A.a3=a1=a2 B.a3>a2>a1
C.Ff3>Ff1=Ff2 D.Ff1=Ff2>Ff3
【解析】选B。由于拉力均沿水平方向,所以物块A对水平木板的压力始终等于物块A的重力,滑动摩擦力Ff=μmg,大小相等,选项C、D错误;由牛顿其次定律得F1-μmg=ma1,F2-μmg=ma2, -μmg=ma3,由于F1a2>a1,选项A错误,B正确。
3.(2022·新课标全国卷Ⅰ)如
4、图,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态。现使小车从静止开头向左加速,加速度从零开头渐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)。与稳定在竖直位置时相比,小球的高度( )
A.确定上升
B.确定降低
C.保持不变
D.上升或降低由橡皮筋的劲度系数打算
【解析】选A。本题考查了牛顿其次定律与受力分析。设橡皮筋原长为l0,静止时kx1=mg,小球距离悬点高度l0+x1=l0+,加速时,设橡皮筋与水平方向夹角为θ,此时kx2sinθ=mg,小球距离悬点高度(l0+x2)sinθ=l0sinθ+,因此小球高度上升了。
4.一长轻质木
5、板置于光滑水平地面上,木板上放质量分别为mA=1kg和mB=2kg的A、B两物块,A、B与木板之间的动摩擦因数都为0.2,水平恒力F作用在A物块上,如图所示(重力加速度g取10m/s2)。则( )
A.若F=1N,则物块、木板都静止不动
B.若F=1.5N,则A物块所受摩擦力大小为1.5N
C.若F=4N,则B物块所受摩擦力大小为4N
D.若F=8N,则B物块的加速度为1m/s2
【解析】选D。若F=1N,则两物块相对木板静止不动,而木板向左加速运动;若F=1.5N,则两物块与木板的共同加速度为a==m/s2=0.5 m/s2,对A,F-f=mAa,解得f=1N;当F=4N时,物块
6、A与木板相对滑动,此时木板和B的加速度为a==1m/s2,此时B物块所受摩擦力大小为f=mBa=2N;同理若F=8N,物块A与木板相对滑动,此时木板和B的加速度为a==1m/s2。选项D正确。
5.设物体运动的加速度为a,速度为v,位移为x,现有四个不同物体的运动图像如图所示,t=0时刻物体的速度均为零,则其中物体做单向直线运动的图像是
( )
【解析】选C。由位移—时间图像可知,位移随时间先增大后减小,2s后反向运动,不是单向直线运动,故A错误;由速度—时间图像可知,物体在0~2s内沿正方向运动,2~4 s内沿负方向运动,方向转变,故B错误;由图像C可知:物体在0~2s内
7、做匀加速运动,2~4 s内做匀减速运动,4s末速度减为0,然后重复前面的过程,是单向直线运动,故C正确;由图像D可知:物体在第1s内做匀加速运动,1~2 s内做匀减速运动,2s末速度减为0,第3s内沿反方向运动,不是单向直线运动,故D错误,故选C。
6.有一个冰上木箱的玩耍节目,规章是选手们从起点开头用力推木箱一段时间后,放手让木箱向前滑动,若木箱最终停在桌上有效区域内,视为成功;若木箱最终未停在桌上有效区域内就视为失败。其简化模型如图所示,AC是长度为L1=7m的水平冰面,选手们可将木箱放在A点,从A点开头用一恒定不变的水平推力推木箱,BC为有效区域。已知BC长度L2=1m,木箱的质量m=
8、50kg,木箱与冰面间的动摩擦因数μ=0.1。某选手作用在木箱上的水平推力F=200N,木箱沿AC做直线运动,若木箱可视为质点,g取10 m/s2。那么该选手要想玩耍获得成功,试求:
(1)推力作用在木箱上时的加速度大小。
(2)推力作用在木箱上的时间满足什么条件?
【解析】(1)设推力作用在木箱上时的加速度为a1,依据牛顿运动定律得
F-μmg=ma1
解得a1=3m/s2。
(2)撤去推力后,木箱的加速度大小为a2,依据牛顿运动定律得
μmg=ma2
解得a2=1m/s2
推力作用在木箱上时间t内的位移为
x1=a1t2
撤去力F后木箱连续滑行的距离为
x2=
木箱停在有效区域内,要满足条件
L1-L2