重力加速度的大小g取10 m/s2.求：

(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间；

(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少；

(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值. 15.(18分)如图,质量m = 2kg的物体静止于水平地面的A处,A、B间距L=20m.用大小为30N,沿水平方向的外力拉此物体,经t0 =2s拉至B处.(已知cos37°=0.8,sin37°=0.6,取g = 10m/s2)

(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ; (2)用大小为30N,与水平方向成37°的力斜向上拉此物体,使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,求该力作用的最短时间t.

参考答案

1.解析：惯性就是物体保持原有运动状态的性质，选项A错误；一对作用力与反作用力的作用效果不相同，选项B错误；物体运动状态改变的难易程度与质量有关，选项C错误；单位 “牛顿”是根据牛顿第二定律定义的，选项D正确. 答案：D

2.解析:由题意可知,小球始终静止在斜面上,与斜面体一起向右匀加速运动,小球受力如图所示.沿水平和竖直方向正交分解得,Tcosθ-FNsinθ=ma,Tsinθ+FNcosθ=mg,联立可得,T=m(gsinθ+acosθ),FN=m(gcosθ-asinθ),A项正确.

答案:A

3.解析:小木块刚放上去后,在速度小于v0前,木块受到的滑动摩擦力沿斜面向下,由牛顿第二定律得,a1=gsinθ+μgcosθ;在木块速度等于v0后,受到的滑动摩擦力沿斜面向上,由牛顿第二定律得,a2=gsinθ-μgcosθ.D项正确. 答案:D

4.解析:火箭加速上升时,宇航员所受支持力大于重力,处于超重状态,A、B两项错误;飞船加速下落时,宇航员所受重力大于支持力,宇航员处于失重状态,C项错误;飞船落地前减速下落时,宇航员所受支持力大于重力,即宇航员对座椅的压力大于其重力,D项正确. 答案:D

5.解析:由图象可得,A点加速度aA=2.5m/s2;最终雪橇匀速运动时最大速度vm=10m/s;设空气的阻力系数为k,雪橇与斜面间的动摩擦因数为μ,则由牛顿第二定律得:

mgsin37°-μmgcos37°-5k=maA,mgsin37°-μmgcos37°-10k=0,代入数据解得:μ=0.125,k=20N·s/m. 答案:D

6.解析:在把外力F突然撤去的瞬间,弹簧中的弹力来不及变化,则物体A的加速度不变,只有B的加速度立即发生变化,故B项正确;在外力F作用下物体A和物体B的加速度可以大于重力加速度g,故C项错误;撤去外力F时,弹簧对B有向下的作用力,故B的加速度一定大于重力

加速度g,D项正确. 答案:BD

7.解析：如图所示，设房顶宽为2b，斜边长为s，则s＝第二定律得，mgsin θ＝ma，由运动规律得，s＝

4b，当θ＝45°时，t最小，C项正确. gsin2?b，对雨滴受力分析，根据牛顿cos?12at，解得，t＝2答案：C

8.解析:分析m2的受力情况可得,m2gtanθ=m2a,a=gtanθ,对木块m1受力分析可得,kx=m1a,x=答案:A

9．解析：由牛顿第二定律可得，加速度aA＝aB＝

12m1gtanθ,因a的方向向左,故弹簧处于伸长状态,故A项正确. k?mgm＝2 m/s2，B减速到0的时间为t1＝

12vBaB＝1 s,1 s内A、B各自发生的位移xA＝vAt-aAt2＝5 m，xB＝vBt-aBt2＝1 m，由xA＋xB<9 m可知，两物体相遇发生在B停下后.设两物体经过时间t2相遇，x'A＋xB＝9，x'A＝vAt2解得t2＝2 s，C项正确. 答案：C

10.解析：如图所示，令圆环半径为R，则c球由C点自由下落到M点用时满足R＝gtc2，所以tc＝

2R；对于a球令AM与水平面成θ角，则a下滑时的加速度为a＝gsin θ，球下g12，aAt22122滑到M用时满足AM＝2R sin θ＝gsin?ta，即ta＝2

12R；同理b球从B点下滑到M点用时g也满足tb＝2tb>ta>tc. 答案：C

r(r为过B、M且与水平面相切于M点的竖直圆的半径，r>R).综上所述可得g11.解析：(1)甲、乙两车的位移之比等于加速度之比，由于两车运动时间相同，由x＝at2得x1∶x2＝a1∶a2；

(2)第二次小车所受合外力不变，小车加速度与质量成反比；

F甲am3(3)甲?甲?，x甲∶x乙＝a甲∶a乙＝3∶5， a乙F乙5m乙12得x乙＝30 cm.

答案：(1)加速度；在t相同的情况下，由x=at2可得x与a成正比，故有x1∶x2＝a1∶a2 (2)小车所受合外力 小车加速度与质量成反比 (3)30 cm

12

12.解析:(1)电火花计时器需要220V的交流电源,不需要低压交流电源,本实验需要测量小车及车中砝码、盘及盘中砝码的质量,因此需要天平.

(2)给的纸带有7段,去掉开始的一段,取后6段,由逐差法求得小车加速度

a=

(x7?x6?x5)?(x2?x3?x4)=1.62m/s2. 29T(3)本实验是把盘及盘中的砝码的总重力当成小车受的合力,分析盘的受力知,只有当加速度很小时,才近似成立,所以要求M?m.

(4)甲图:F=0,a≠0,说明平衡摩擦力时,长木板的倾角过大了;

乙图:F≠0,a=0,说明平衡摩擦力不足,没有平衡摩擦力或木板的倾角过小. 答案:(1)低压交流电源 天平 (2)1.62m/s2 (3)M?m

(4)甲图:平衡摩擦力时,长木板的倾角过大了 乙图:没有平衡摩擦力或木板的倾角过小 13.解析:(1)由图丙可知,木块所受的滑动摩擦力Ff=3.12N

由Ff=μFN得,μ=

FfFN?Ffmg?3.12=0.4.

0.78?10(2)对木板受力分析如图所示,

根据牛顿第二定律得,F'cosθ-Ff=ma F'sinθ+FN=mg Ff=μFN

联立解得,F'=4.5N. 答案:(1)0.4 (2)4.5N

14.解析：(1)设减速过程中汽车加速度的大小为a，所用时间为t，由题可得初速度v0＝20 m/s，末速度vt＝0，位移s＝25 m，由运动学公式得

2v0?2as①

t＝

v0② a联立①②式，代入数据得 a＝8 m/s2③ t＝2.5 s④

(2)设志愿者反应时间为t′，反应时间的增加量为Δt，由运动学公式得 L＝v0t′＋s⑤ Δt＝t′-t0⑥

联立⑤⑥式，代入数据得 Δt＝0.3 s⑦

(3)设志愿者所受合外力的大小为F，汽车对志愿者作用力的大小为F0，志愿者质量为m，由牛顿第二定律得 F＝ma⑧

由平行四边形定则得

F02?F2?(mg)2⑨

联立③⑧⑨式，代入数据得