答案解析
1.【解析】选C.对三个木块组成的整体,F=(m+2m+3m)a,设轻绳的拉力恰好为T,则有:T=(m+2m)a,以上两式联立可得,此时F=2T,即当F=2T时轻绳刚要被拉断,B错误,C正确;对m分析,由f=ma可1
得:f=T,D错误;此过程中,质量为2m的木块受重力、地面支持力、m对它的压力和摩擦力以及轻绳
3的拉力T五个力作用,故A错误.
2. 【解析】选B.本题可用整体法求解,属于超重、失重的定量计1
算:烧断细线后,物体匀加速下滑,下滑加速度a=gsin30°=g,
2方向沿斜面向下(如图所示),其中竖直向下的分量为a⊥=asin30°11
=g,所以物块G失重,台秤示数减小量为ma⊥=G=1 N. 44
【总结提升】巧用超重、失重观点解题 当物体的加速度不在竖直方向上,而具有向上的分量a上或者具有向下的分量
a下,则物体的视重与实重的关系为:
(1)超重时:F视=mg+ma上 ,视重等于实重加上ma上,视重比实重大ma上. (2)失重时:F视=mg-ma下,视重等于实重减去ma下,视重比实重“失去”了 ma下.
3.【解析】选C.对整体由牛顿第二定律得(m1+m2)gsinθ=(m1+m2)a,设杆对小环的作用力大小为N,据平衡条件得N=(m1+m2)gcosθ,故A错误;对小球由牛顿第二定律得m2gsinθ-Tsin(θ-β)=m2a,解得θ=β,故C正确,B错误;若杆不光滑,分别对整体、小球用牛顿第二定律得,β不可能大于θ,故D错误.
4.【解析】选D.两物块均以加速度a运动时,由牛顿第二定律对整体有: F-μ(m1+m2)g=(m1+m2)a, 对m2有:
kx-μm2g=m2a
当两物块均以加速度2a运动时,对整体有: F′-μ(m1+m2)g=2(m1+m2)a, 对m2有:
kx′-μm2g=2m2a.
比较对应的两式可得F′<2F,x′<2x,故D正确.
5.【解析】选A、D.由题意可知人的重力为490 N,t0~t1时间内,视重为440 N,人失重,有向下的加速度,应向上减速或向下加速运动,故B、C错.t1~t2时间内,视重为490 N,a=0,匀速运动或静止.t2~t3时间内,视重为540 N,人超重,有向上的加速度,应向上加速或向下减速,故A、D均有可能.
6.【解析】选A、D.基里亚绍娃在起跳时,她在弹力的作用下向上加速,故此时杆对她的弹力大于她的重力,A正确,起跳以后的下落过程中,她只受重力作用而下落,所以处于失重状态,D正确. 【变式备选】(双选)下列实例属于超重现象的是( ) A.汽车驶过拱形桥顶端
B.荡秋千的小孩通过最低点
C.跳水运动员被跳板弹起,离开跳板向上运动 D.火箭点火后加速升空
【解析】选B、D.汽车驶过拱形桥顶端时,加速度方向向下,属于失重现象,A错误;荡秋千的小孩通过最低点时,加速度方向向上,属于超重现象,B正确;跳水运动员被弹起后,只受重力作用,属于完全失重现象,C错误;火箭加速升空,加速度方向向上,属于超重现象,D正确.
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v0222
7.【解析】选B、C.由t-v0图象可得a== m/s=2.5 m/s.对小物块应用牛顿第二定律有μmgcos30°
t0.8-mgsin30°=ma,解得μ=
3
,则A项错,B项对.若v0=1 m/s,小物块仍在斜面上运动,由图象可知2
2
20
v016
小物块运动时间为0.4 s,C项对.若v0=4 m/s,由v=2as得s== m=3.2 m>2.4 m,小物块
2a2×2.5已运动到水平面上,图象对小物块已不再成立,故D项错.
M总g-kv
8.【解析】选C、D.设整体加速度为a,则a=,当v=0时,a=g,当v≠0时,a<g,设箱内物
M总体质量为m,受支持力为N,对箱内物体有mg-N=ma,当v=0时,N=0;v≠0时,N=m(g-a)>0,故选项A、B错误;因箱子下落过程为变加速运动,接近地面时,v最大,故a最小,由N=m(g-a)可知物体受到的支持力最大,故选项C正确;若下落距离足够长,当f=M总g时,a=0,箱子做匀速运动,此时N=mg,故选项D正确.
F2-F1F2
9.【解析】选A、D.对甲、乙整体由牛顿第二定律,撤力前a=,若撤去F1,a′=,由于m甲+m乙m甲+m乙F2>F2-F1,故a′>a,A正确;对甲由牛顿第二定律,撤力前,T-F1=m甲a,撤去F1后,T′=m甲a′,故F1
T′>T-F1,T′与T大小关系不确定,B错误;若撤去F2,a″=,由于F1与F2-F1大小关系不确定,
m甲+m乙故a与a″大小关系不确定,C错误;撤去F2后,对甲由牛顿第二定律,F1- T″=m甲a″,由于T>F1,而T″
(2)刹车距离、加速度、初速度三者的关系.
(3)s是代数量,要与刹车距离比较定量的位置关系. 【解析】设车的加速度大小为a,由牛顿第二定律知:
μMg=Ma,所以a=μg (3分)
设车的速度为v时开始刹车,车刚好停在标志杆处,则:v=2as,即:v=2μgs(3分)
2v0
刹车过程中车的位移为:s′= (2分)
2μg当v0=v=2μgs时,车停在标志杆处,
车距标志杆的距离Δs=s′-s=0 (2分) 当v0 2v0 车距标志杆的距离Δs=s-s′=s- (3分) 2μg当v0>v=2μgs时,车已经驶过标志杆, 2v0 车距标志杆的距离Δs=s′-s=-s (3分) 2μg答案:见解析 2 2 12 11.【解析】(1)第一次飞行中,飞行器做匀加速直线运动,设加速度为a1,则有sm=a1t1 2(2分) 由牛顿第二定律可得:F-mg-f=ma1 (2分) 解得:f=4 N (1分) 12 (2)第二次飞行中,设失去升力时的速度为v1,上升的高度为h1,则有:h1=a1t2(1分) 2设失去升力后加速度为a2,上升的高度为h2 第 10 页 共 11 页 由牛顿第二定律可得:mg+f=ma2 (2分) v1=a1t2 (2分) v1 h2= (2分) 2a2 解得:s=h1+h2=42 m. (1分) (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,则由牛顿第二定律可得:mg-f=ma3 (2分) F+f-mg=ma4 (1分) v3v3 且+=s (2分) 2 22 2a32a4v3=a3t3 解得:t32 3=2 s(或2.1 s) (1答案:(1)4 N (2)42 m (3)32 2 s或2.1 s 第 11 页 共 11 页 (1分) 分)