力学综合训练
一、选择题:(本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,其中第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求,全部答对得6分,选对但不全得3分,错选得0分)
1.甲、乙两物体同时从同一位置开始做直线运动,其运动的v-t图象如图所示,在0~t0时间内下列说法正确的是( )
A.甲的位移大于乙的位移
B.甲的加速度先增大后减小
C.甲的平均速度等于乙的平均速度
D.t0时刻甲、乙相遇
解析:选A. v-t图象中图线与横轴所围图形的面积表示位移,所以甲的位移大于乙的位移,故A项正确; v-t图象中切线的斜率表示加速度,所以甲的加速度一直减小,故B项错误;由于甲的位移大于乙的位移,而时间相同,所以甲的平均速度大于乙的平均速度,故C项错误;甲乙从同一位置开始运动,t0时间内甲的位移大于乙的位移,所以t0时刻甲在乙的前面,故D项错误.
2.假设我国宇航员在2022年,首次实现月球登陆和月面巡视勘察,并开展了月表形貌与地质构造调查等科学探测,若在地面上测得小球自由下落某一高度所用的时间为t1,在月面上小球自由下落相同高度所用的时间为t2,地球、月球的半径分别为R1、R2,不计空气阻力,则地球和月球的第一宇宙速度之比为( )
A. B.
C. D.
解析:选D.对小球自由下落过程有:h=gt2,又天体表面上有G=mg,第一宇宙速度v=,则有==,故D项正确.
3.一物块从某一高度水平抛出,从抛出点到落地点的水平距离是下落高度的2倍,不计空气阻力,该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为( )
A. B.
C. D.
解析:选B.物块平抛运动的过程中,水平方向有x=v0t,竖直方向有h=,又x=2h,则有tan θ==1,即θ=,故B项正确.
4.一串质量为50 g的钥匙从橱柜上1.8 m高的位置由静止开始下落,掉在水平地板上,钥匙与地板作用的时间为0.05 s,且不反弹.重力加速度g=10 m/s2,此过程中钥匙对地板的平均作用力的大小为( )
A.5 N B.5.5 N
C.6 N D.6.5 N
解析:选D.钥匙落地时的速度v==6 m/s ,以竖直向上为正方向,钥匙与地面作用前后由动量定理得:(FN-mg)t=0-(-mv) ,解得FN=6.5 N ,故D项正确.
5.如图所示,质量分别为0.1 kg和0.2 kg的A、B两物体用一根轻质弹簧连接,在一个竖直向上、大小为6 N的拉力F作用下以相同的加速度向上做匀加速直线运动,已知弹簧的劲度系数为1 N/cm,取g=10 m/s2.则弹簧的形变量为( )
A.1 cm B.2 cm
C.3 cm D.4 cm
解析:选D.本题考查了连接体问题的分析.对AB两物体由牛顿第二定律得F-(mA+mB)g=(mA+mB)a,对B物体由牛顿第二定律得FT-mBg=mBa,又FT=kx,解得x=4 cm,故D项正确.
6.如图所示,P、Q两物体保持相对静止,且一起沿倾角为θ的固定光滑斜面下滑,Q的上表面水平,则下列说法正确的是( )
A.Q处于失重状态
B.P受到的支持力大小等于其重力
C.P受到的摩擦力方向水平向右
D.Q受到的摩擦力方向水平向右
解析:选AD.由于P、Q一起沿着固定光滑斜面下滑,具有相同的沿斜面向下的加速度,该加速度有竖直向下的分量,所以Q处于失重状态,故A项正确;P也处于失重状态,所以受到的支持力小于重力,故B项错误;由于P的加速度有水平向左的分量,所以水平方向受到的合力方向水平向左,即P受到的摩擦力方向水平向左,故C项错误;由牛顿第三定律可知,P对Q的摩擦力水平向右,故D项正确.