牛顿运动定律
(45分钟 100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分.1~5题为单选题,6~8题为多选题)
1.(2018·吉林大学附中模拟)从t=0时刻开始,甲沿光滑水平面做直线运动,速度随时间变化如图甲;乙静止于光滑水平地面,从t=0时刻开始受到如图乙所示的水平拉力作用.则在0~4 s的时间内( )
A.甲物体所受合力不断变化
B.甲物体的速度不断减小
C.2 s末乙物体改变运动方向
D.2 s末乙物体速度达到最大
解析:D 由题图甲所示可以知道:物体甲在0~2 s内做匀减速直线运动,在2~4 s内做反向的匀加速直线运动,整个过程加速度不变.由牛顿第二定律F=ma可以知道,物体甲受到的合力保持不变,故A错误.物体甲的速度先减小后反向增大,故B错误.由乙图可以知道:乙所受的拉力先沿正向后沿负向.说明乙在0~2 s内做加速度减小的加速运动,2~4 s内沿原方向做加速度增大的减速运动,2 s末运动方向没有改变,且2 s末乙物体速度达到最大,故C错误,D正确.
2.如图甲所示,在卫生大扫除中,某同学用拖把拖地,沿推杆方向对拖把施加推力F,如图乙所示,此时推力与水平方向的夹角为θ,且拖把刚好做匀速直线运动.从某时刻开始保持力F的大小不变,减小F与水平方向的夹角θ,则( )
A.拖把将做减速运动
B.拖把继续做匀速运动
C.地面对拖把的支持力FN变小,地面对拖把的摩擦力Ff变小,拖把将做加速运动
D.地面对拖把的支持力FN变大,地面对拖把的摩擦力Ff变大
解析:C 设拖把与地面之间的动摩擦因数为μ,则:拖把头受到重力、支持力、推力和摩擦力处于平衡,受力示意图如图所示:将推拖把的力沿竖直和水平方向分解,按平衡条件得:竖直方向上:Fsin θ+mg=FN,水平方向上:Fcos θ-Ff=0式中FN和Ff分别为地板对拖把的正压力和摩擦力.Ff=μFN.减小F与水平方向的夹角θ,sin θ减小,地面对拖把的支持力FN变小,所以地面对拖把的摩擦力Ff变小.故C正确、D错误;减小F与水平方向的夹角θ时,Ff减小而Fcos θ增大,所以Fcos θ-Ff将大于0,所以拖把将做加速运动,选项A、B错误.
3.(2018·随州模拟)如图所示,吊篮P悬挂在天花板上,与吊篮质量相等的物体Q被固定在吊篮中的轻弹簧托住,当悬挂吊篮的细绳烧断的瞬间,吊篮P和物体Q的加速度大小分别是( )
A.aP=g aQ=g
B.aP=2g aQ=g
C.aP=g aQ=2g
D.aP=2g,aQ=0
解析:D 原来平衡,弹簧弹力F与Q重力mg相等.细绳烧断瞬间,弹簧弹力不变,故Q所受合力仍为零,故aQ=0;P受到重力mg和弹簧向下的压力mg,故加速度aP===2g.故D正确.
4.如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块,其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的水平轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为FT.现用水平拉力F拉质量为3m的木块,使三个木块以同一加速度运动,则以下说法正确的是( )
A.质量为2m的木块受到四个力的作用
B.当F逐渐增大到FT时,轻绳刚好被拉断
C.当F逐渐增大到1.5FT时,轻绳还不会被拉断
D.轻绳刚要被拉断时,质量为m和2m的木块间的摩擦力为FT
解析:C 质量为2m的木块受五个力的作用,A项错;当绳的拉力为FT时,对m和2m有FT=3ma,此时对整体有F=6ma,可得F=2FT,故B项错,C项正确;轻绳刚要被拉断时,质量为m和2m的木块间的摩擦力为FT,故D项错.