第5节 牛顿第二定律的应用
建议用时 实际用时 满分 实际得分
45分钟21世纪教育网 100分
一、选择题(本题包括8小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错或不选的得0分,共64分)
1. 如图1所示为杂技“顶竿”表演的示意图:一人站在地上,肩上扛一质量为的竖直竹竿,当竿上一质量为的人以加速度加速下滑时,竿对“底人”的压力大小为( )
A.
B.-
C.+
D.
2. 如图2所示,传送带保持 0=1 m/s 的速度运动,现将一质量=0.5 kg的物体从传送带左端放上,设物体与传送带间动摩擦因数=0.1,传送带两端水平距离=2.5 m,则物体从左端运动到右端所经历的时间为( )
A. s B. s
C.3 s D.5 s
3. 如图3所示,物体A叠放在物体B上,B置于光滑水平面上,A、B质量分别为A=6 kg,B=2 kg,A、B之间的动摩擦因数μ=0.2,开始时F=10 N,此后逐渐增大,在增大到45 N的过程中,则( )
A.当拉力F<12 N时,物体均保持静止状态
B.两物体开始没有相对运动,当拉力超过12 N时,开始相对滑动
C.两物体从受力开始就有相对运动
D.两物体始终没有相对运动
4. 一个物体在多个力的作用下处于静止状态,如果仅使其中一个力大小逐渐减小到零,然后又从零逐渐恢复到原来的大小(此力的方向始终未变),在此过程中其余各力均不变.那么,能正确描述该过程中物体速度变化情况的是( )
A B C D
图4
5. 如图5所示,车内绳AB与绳BC拴住一小球,BC水平,车由原来的静止状态变为向右做匀加速直线运动,小球仍处于图中所示的位置,则( )
图5
A.AB绳、BC绳拉力都变大
B.AB绳拉力变大,BC绳拉力变小
C.AB绳拉力变大,BC绳拉力不变
D.AB绳拉力不变,BC绳拉力变大
6. 如图6所示,一个质量为的圆环套在一根固定的水平长直杆上,环与杆的动摩擦因数为.现给环一个向右的初速度 0,同时对环施加一个竖直向上的作用力F,并使F的大小随 的大小变化,两者的关系为F=,其中为常数,则环运动过程中的 -t图象不可能是图7中的( )
A B C D
图7
7. 原来静止的物体受到外力F的作用,如图8所示为力F随时间t变化的图线,则与F-t图象对应的 -t图象是图9中的( )
图9
8. 质量分别为m和2m的物块A、B用轻弹簧相连,设两物块与接触面间的动摩擦因数都相同.当用水平力F作用于B上使两物块在粗糙的水平面上共同向右加速运动时,弹簧的伸长量为1,如图10甲所示;当用同样大小的力F竖直提升B使两物块共同加速时,弹簧的伸长量为2,如图乙所示;当用同样大小的力F沿固定斜面向上拉B使两物块共同加速运动时,弹簧的伸长量为3,如图丙所示,则1∶2∶3等于( )
甲 乙 丙
图1021世纪教育网
A. 1∶1∶1 B.1∶2∶3
C.1∶2∶1 D.无法确定
二、计算题(本题包括2小题,要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位,共36分)[来源:21世纪教育网]
9. (16分)有一种大型游戏机叫“跳楼机”,参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40 m高处,然后由静止释放.可以认为座椅沿轨道做自由落体运动2 s后,开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动,且下落到离地面4 m高处时速度刚好减小到零.然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落,将游客送回地面.g取10 m/s2,求:
(1)座椅在自由下落结束时刻的速度是多大?
(2)座椅在匀减速阶段的时间是多少?
(3)在匀减速阶段,座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍?
10. (20分)如图11所示为上、下两端相距 L=5 m、倾角α=30°、始终以 =3 m/s的速率顺时针转动的传送带(传送带始终绷紧),将一物体放在传送带的上端由静止释放滑下,经过t=2 s到达下端,重力加速度g取10 m/s2,求:
(1)传送带与物体间的动摩擦因数多大?
(2)如果将传送带逆时针转动,速率至少多大时,物体从传送带上端由静止释放能最快到达下端?
图11
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第5节 牛顿第二定律的应用
答题纸
得分:
1、 选择题
题号 121世纪教育网 2 3 4 5 6 7 8
答案
二、计算题
9.
10.
第5节 牛顿第二定律的应用
课节训练 参考答案
1. B 解析:对竿上的人受力分析:受重力、摩擦力,有-=,=(g-).竿对人有摩擦力,人对竿也有反作用力——摩擦力,且大小相等,方向相反.对竿受力分析:受重力、竿上的人对竿向下的摩擦力Ff′、顶竿的人对竿的支持力FN,有+Ff′=FN,又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力与反作用力,由牛顿第三定律,得到FN′=+Ff′=(+)g-.选项B正确.
2. C 解析:物体在传送带上做加速运动时:加速运动的位移
时间
匀速运动的位移
时间,总时间为3 s.
3. D 解析:首先了解各物体的运动情况,B物体运动是因为A物体对它有静摩擦力,但由于静摩擦力存在最大值,所以B物体的加速度存在最大值,可以求出此加速度下拉力的大小;如果拉力再增大,则物体间就会发生相对滑动,所以这里存在一个临界点,就是A、B两物体间静摩擦力达到最大值时拉力F的大小,以A物体为研究对象进行受力分析,A物体受水平向右的拉力,水平向左的静摩擦力,有
F-Ff=A ①
再以B物体为研究对象,B物体受水平向右的静摩擦力
Ff=B ②
当Ff为最大静摩擦力时,由①②得
F=48 N
由此可以看出当F<48 N时,A、B两物体间的摩擦力达不到最大静摩擦力,也就是说,A、B两物体间不会发生相对运动.故选项D正确.
4. D 解析:物体所受合力先增大后减小,所以加速度先增大后减小,速度一直增大,选项D正确.
5. D 解析:小球受力分析如图12所示,车加速时,球的位置不变,则AB绳拉力沿竖直方向的分力仍为T1cos θ,且等于重力G,即T1=,故T1不变.向右的加速度只能是由BC绳上增加的拉力提供,故T2增加,所以选项D正确.
6. C 解析:若F=mg,则合力为0,环做匀速运动,选项A正确;若F>,则合力等于(F-)=(k -),环做减速运动,随着 减小,合力减小,加速度也减小,当速度减小到一定值时,F=,环匀速运动,选项D正确;若F<,则合力等于 (-F)=(-k ),环做减速运动,随着 减小,合力增大,加速度也增大,最终速度减小为0,选项B正确.
7. B 解析:由F-t图象可知,在0~t时间内物体的加速度a1=,做匀加速直线运动;在t~2t时间内物体的加速度a2=,但方向与1反向,做匀减速直线运动,故选项B正确.
8. A 解析:当用水平力F作用于B上使两物块在粗糙的水平面上共同向右加速运动时,对A、B整体,由 牛顿第二定律可得F-3μmg=3m,再用隔离法单独对A分析,由牛顿第二定律可得:k1=F;根据上述方法同理可求得沿竖直方向、沿斜面方向运动时:k2=k3=F,所以选项A正确.
9. (1)20 m/s (2)1.6 s (3)2.25
解析: (1)设座椅在自由下落结束时刻的速度为 .
由 =gt1,得 =20 m/s.
(2)设座椅自由下落和匀减速运动的总高度为h,总时间为t.
则h=40 m-4 m=36 m
由h=t,得t=3.6 s
设座椅匀减速运动的时间为t2,则t2=t-t1=1.6 s.
(3)设座椅匀减速阶段的加速度大小为,座椅对游客的作用力大小为F.
由 =t2,得=12.5 m/s2
由牛顿第二定律得:F-mg=m
所以=2.25.
10. (1)0.29 (2)8.66 m/s
解析:(1)物体在传送带上受力如图13所示,物体沿传送带向下做匀加速直线运动,设加速度大小为a.
由题意得,解得=2.5 m/s2.
由牛顿第二定律得sin α-Ff=ma,又Ff=cos α,
以上两式联立,代入数据解得μ≈0.29.
(2)如果传送带逆时针转动,要使物体从传送带上端由静止释放能最快到达下端,则需要物体有沿传送带向下的最大加速度即所受摩擦力沿传送带向下,设此时传送带速度为 m,物体加速度大小为′.由牛顿第二定律得
+Ff=m′
又m2=2L′
故 m.
图 1
图 2
图 8
图 3
图 6
图 12
图 13第4节 牛顿第二定律
建议用时 实际用时 满分 实际得分21世纪教育网
45分钟 21世纪教育网 100分
一、选择题(本题包括10小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得7分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分,共70分)
1. 如图1所示绘出了轮胎与地面间的动摩擦因数分别为1和2时,紧急刹车的刹车痕迹(即刹车距离)与刹车前车速 的关系曲线,则1和2的大小关系为( )
A.1<μ2
B.1=2
C.1>2
D.条件不足,不能比较
2. 用一水平力F拉静止在水平面上的物体,在F从零开始逐渐增大的过程中,加速度a随外力F变化的图象如图2所示,g取10 m/s2,水平面各处粗糙程度相同,则由此可以计算出( )
A.物体与水平面间的静摩擦力
B.物体与水平面间的动摩擦因数
C.外力F为12 N时物体的速度
D.物体的质量
3. 小球从空中下落,其质量为1 kg,所受空气阻力大小不变,小球与水平地面碰后弹到空中某一高度,其速度—时间关系如图3所示,g取10 m/s2,则下列说法正确的是( )
图 3
A.小球下落时所受阻力大小为8 N
B.小球下落时所受阻力大小为2 N
C.小球能弹起的最大高度为7.2 m
D.小球在3 s内的平均速度大小约为7.33 m/s
4. 在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据.刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹.在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是14 m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7,g取10 m/s2,则汽车刹车前的速度为( )
A.7 m/s B.14 m/s
C.10 m/s D.20 m/s
5. 如图4所示,一质量为m的物块与车厢的竖直后壁间的动摩擦因数为μ,当该车水平向右做加速运动时,物块恰好沿车厢后壁匀速下滑,则车的加速度为( )
A.g B.μg C. D.
6. 如图5所示,圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板、、,其下端都固定于底部圆心O,而上端则搁在仓库侧壁上,三块滑板与水平面的夹角依次是30°、45°、60°.若有三个小孩同时从、、处开始下滑(忽略阻力),则( )
A.处小孩最后到点
B.处小孩最后到点
C.处小孩最先到点
D.、处小孩同时到点
7. 在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块,木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接,弹簧的劲度系数为.在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为2的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为,在这段时间内木块与车厢保持相对静止,如图6所示.不计木块与车厢底部的摩擦力,则在这段时间内弹簧的形变为( )
A.伸长量为 B.压缩量为C.伸长量为 D.压缩量为
8. 汽车正在走进千家万户,在给人们的出行带来方便的同时也带来了安全隐患.行车过程中,如果车距较近,刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的人可能受到伤害,为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害,人们设计了安全带,假定乘客质量为70 kg,汽车车速为90 km/h,从踩下刹车到完全停止需要的时间为5 s,安全带对乘客的作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)( )
A.450 N B.400 N
C.350 N D.300 N
9. 五个质量相等的物体置于光滑的水平面上,如图7所示,现向右施加大小为F、方向水平向右的恒力,则第2个物体对第3个物体的作用力等于( )
图 7
A.F B.F
C.F D.F
10. 如图8所示,弹簧左端固定,右端自由伸长到O点并系住物体m.现将弹簧压缩到A点,然后释放,物体一直可以运动到B点,如果物体受到的摩擦力恒定,则( )
图 8
A.物体从A到O加速运动,从O到B减速运动
B.物体从A到O加速度越来越小,从O到B加速度不变
C.物体从A到O先加速运动后减速运动,从O到B一直减速运动
D.物体运动到O点时所受合力为零
二、计算题(本题包括2小题,要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位,共30分)
11. (15分)如图9甲所示,质量为=1 kg的物体置于倾角θ=37°的固定且足够长的斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力,t1=1 s时撤去拉力,物体运动的部分 -t图象如图乙所示.试求:
(1)拉力的大小.
(2)=4 s时物体的速度 的大小.
图 9
21世纪教育网
12. (15分)如图10所示,放在水平地面上的木板B长为1.2 m,质量为M=2 kg,B与地面间的动摩擦因数为μ1=0.2;一质量为=3 kg的小铅块A放在B的左端,A、B之间动摩擦因数为μ2=0.4.刚开始A、B均处于静止状态,现使A获得3 m/s向右的初速度(g取10 m/s2),求:
[来源:21世纪教育网]
图 10
(1)A、B刚开始运动时的加速度;
(2)A在B上滑动,经过多少时间达到共同速度?A最后停在B上何处?
第4节 牛顿第二定律
答题纸
得分:
1、 选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
二、非选择题
11.
12.
第4节 牛顿第二定律 课节训练 参考答案
1. C 解析:过纵轴上一点作横轴的平行线(即取相同的初速度),从平行线与曲线的交点可看出,动摩擦因数为1的刹车距离1小于动摩擦因数为2的刹车距离2,又 2=211=222,因此1>2,选项C正确.
2. BD 解析: 由题意及牛顿第二定律可得:,即:=-,由图象的物理意义可知,直线的斜率为,纵轴截距为-,可求得物体的质量和动摩擦因数.由于物体与地面间的静摩擦力为变力,故不能求得静摩擦力.由于物体做非匀变速直线运动,故不能求出F=12 N时的速度,选项B、D正确、A、C错误.
3. B
4. B 解析:设汽车刹车后滑动的加速度大小为,由牛顿第二定律得:=,解得,由匀变速直线运动速度—位移关系式02=,可得汽车刹车前的速度为:υ0,因此选项B正确.
5. C 解析:设物块与车厢后壁间的弹力大小为N,车的加速度大小为,由牛顿第二定律得N=,竖直方向-N=0,两式联立解得,故选项C正确.
6. D 解析:三块滑板与圆柱形仓库构成的斜面底边长度均为圆柱形仓库的底面半径,则, ,当=45°时,最小,当=30°和60°时,sin 2的值相同,故只有选项D正确.
7. A 解析:分析m2的受力情况可得:2gtan2,得出=gtan ,再对1应用牛顿第二定律,得 1,因的方向向左,故弹簧处于伸长状态,选项A正确.
8. C 解析:汽车的速度0=90 km/h=25 m/s,设汽车匀减速的加速度大小为a,则,对乘客应用牛顿第二定律得:=70×5 N=350 N,所以选项C正确.
9. C 解析:对五个物体整体由牛顿第二定律得=5,对3、4、5三个物体由牛顿第二定律得23=3,解以上两式得,选项C正确.
10. C 解析: 在A点,弹簧弹力F大于摩擦力μmg,合外力向右,物体加速运动;在O点,弹簧弹力减小到零,只受摩擦力,方向向左.物体在A到O之间一定存在某点弹力等于摩擦力,此时物体所受到的合外力为零,速度最大.故从A到O,物体先加速后减速,加速度先减小后增大.从O到B,合外力向左,物体一直减速运动,加速度一直增大,故C选项正确.
11. 解:(1)设力F作用时物体的加速度为1,对物体进行受力分析,由牛顿第二定律可知
F-mgsin θ-μmgcos θ=m1
撤去力后,由牛顿第二定律有
mgsin θ+μmgcos θ=m2
根据题图乙可知:1=20 m/s2,2=10 m/s2
解得F=30 N
(2)设撤去力F后物体运动到最高点的时间为t2,有
1=2t2
解得t2=2 s
则物体沿着斜面下滑的时间为
t3=t-t1-t2=1 s
设下滑加速度为a3,由牛顿第二定律有
mgsin θ-μmgcos θ=m3
解得3=2 m/s2
t=4 s时速度 =3t3=2 m/s.
12. 解:(1)aA==μ2g=4 m/s2,方向水平向左;
aB= m/s2=1 m/s2,方向水平向右.
(2)设A在B上滑动时间为t达到共同速度 , = 0-aAt, =aBt,
联立解得:t=0.6 s, =aBt=0.6 m/s,
所以sA=×0.6 m=1.08 m,
sB= ×0.6 m=0.18 m,sA-sB=0.90 m<1.2 m,A最后停在B上离B左端0.9 m处.
图 1
图 2
图 4
图 5
图 6第6节 超重和失重
建议用时 实际用时 满分21世纪教育网 实际得分
45分钟 100分
一、选择题(本题包括8小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错或不选的得0分,共64分)
1. 某人在地面上用体重计测得其体重为490 N,他将体重计移至电梯内称其体重,t0至t3时间段内,体重计的示数如图1所示,电梯运行的 -t图可能是(取电梯向上运动的方向为正)( )
图 2
2. (2012·大连模拟)如图3所示,一个重为G=4 N的物体放在倾角为30°的光滑斜面上,斜面放在台秤上,当烧断细线后,物块在下滑的过程中与稳定时比较,台秤示数( )
A.减小2 N
B.减小1 N
C.增大2 N
D.增大1 N
3. 在2011年8月19日深圳第26届大运会女子撑杆跳高决赛中,俄罗斯选手基里亚绍娃以4米65的成绩夺得冠军,如图4为基里亚绍娃的杆上英姿,若不计空气阻力,则她在这次撑杆跳高中( )
A.起跳时杆对她的弹力大于她的重力
B.起跳时杆对她的弹力小于她的重力
C.起跳以后的下落过程中她处于超重状态
D.起跳以后的下落过程中她处于失重状态
4. (2012·泰州模拟)一名学生为了体验超重和失重的感觉,从一楼乘电梯到十五楼,又从十五楼下到一楼,他的感觉是( )
A.上楼时先超重,然后正常
B.上楼时先失重,然后正常,最后超重
C.下楼时先失重,然后正常
D.下楼时先失重,然后正常,最后超重
5. 一架直升机悬停在空中向灾区地面投放装有救灾物资的箱子,设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持如图5所示的姿态.在箱子下落过程中,下列说法正确的是( )
A.箱内物体对箱子底部始终没有压力
B.箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大
C.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大
D.若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”21世纪教育网
6. 科学研究发现,在月球表面:①没有空气;②重力加速度约为地球表面的;③没有磁场.若宇航员登上月球后,在空中同一高度同时释放氢气球和铅球,忽略地球和其他星球对月球的影响,以下说法正确的有( )
A.氢气球和铅球都处于超重状态
B.氢气球将向上加速上升,铅球加速下落
C.氢气球和铅球都将下落,但铅球先落到地面
D.氢气球和铅球都将下落,且同时落地
7. 某人站在一台秤上,当他猛地下蹲的过程中,台秤读数将(不考虑台秤的惯性)( )
A.先变大后变小,最后等于他的重力
B.变大,最后等于他的重力
C.先变小后变大,最后等于他的重力
D.变小,最后等于他的重力
8. (2012·山东省潍坊联考)深圳大运会即第26届世界大学生夏季运动会于2011年8月12日21时56分开幕.关于各项体育运动的解释,下列说法正确的是( )
A.蹦床运动员在空中上升到最高点时处于超重状态
B.跳高运动员在越杆时处于平衡状态
C.举重运动员在举铃过头停在最高点时,杠铃处于平衡状态
D.跳远运动员助跑是为了增加自己的惯性,以便跳得更远
二、计算题(本题包括2小题,要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位,共36分)
9. (16分)一人在地面上最多能提起质量为m的重物,在沿竖直方向做匀变速运动的电梯中,他最多能提起质量为1.2 m的重物,则电梯的加速度大小为多少.(重力加速度g取10 m/s2 ).
10. (20分)质量是60 kg的人站在升降机中的体重计上,当升降机做下列各种运动时,体重计的读数是多少 (g取10 m/s2)?
(1)升降机匀速上升;
(2)升降机以4 m/s2的加速度加速上升;?
(3)升降机以5 m/s2的加速度加速下降.?
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第6节 超重和失重
答题纸
得分:
1、 选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 [来源:21世纪教育网]
二、计算题
9.
[来源:21世纪教育网]
10.
第6节 超重和失重
课节训练 参考答案
1. AD 解析: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,电梯应向上减速或向下加速运动,故选项B、C错误.t1~t2时间内,视重为490 N,0,电梯匀速运动或静止.t2~t3时间内,视重为540 N,人超重,有向上的加速度,电梯应向上加速或向下减速,故选项A、D均有可能.
2. B 解析:本题可用整体法求解,属于超重、失重的定量计算.烧断细线后,物体匀加速下滑,下滑加速度 ,方向沿斜面向下(如图6所示),其中竖直向下的分量为,所以物块失重,台秤示数减小量为.
3. AD 解析: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,选项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,选项D正确.
4. D 解析:上楼时,电梯先加速运动,然后匀速运动,最后减速运动,人对电梯的压力先大于重力,然后等于重力,最后小于重力,故上楼时先超重,然后正常,最后失重,选项A、B错误.下楼时,电梯先加速运动,然后匀速运动,最后减速运动,人对电梯的压力先小于重力,然后等于重力,最后大于重力,故下楼时先失重,然后正常,最后超重,选项C错误,选项D正确.
5. C 解析:设整体加速度为,则,当 =0时,=g,当 ≠0时,.设箱内物体质量为m,受支持力为FN,对箱内物体有mg-FN=ma,当 =0时,=g,FN=0;当 ≠0时,FN=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, 最大,故最小,由FN=m(g-)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Ff=M总g时,=0,箱子做匀速运动,此时FN=mg,故选项D错误.
6. D 解析:氢气球和铅球在月球表面下落时,都处于失重状态,选项A错误.月球表面没有空气,说明氢气球不受浮力,不会加速上升,选项B错误.月球表面的重力加速度约为地球表面的,且从同一高度释放,说明物体要下落且同时落地,选项C错误,选项D正确.
7. C 解析:人在下蹲时先加速后减速最后静止,加速度先向下后向上,最后为0,台秤示数先变小后变大最后等于人的重力.
8. C 解析:选项A、B中运动员均处于失重状态,选项A、B说法错误.惯性只与质量有关,选项D说法错误.
9. 1.67 m/s2
解析:电梯运动时,对货物受力分析列方程有,解得≈1.67 m/s2.
10. (1)660 N (2)840 N (3)300 N
解析:人站在升降机中的体重计上受重力和支持力作用.
(1)当升降机匀速上升时,由平衡条件得=0,
所以,人受到的支持力mg=60×10 N=600 N.?
根据牛顿第三定律,人对体重计的压力即体重计的示数为600 N.?
(2)当升降机以4 m/s2的加速度加速上升时,根据牛顿第二定律,
m(g+a)=60×(10+4)N=840 N,
此时体重计的示数为840 N,大于人的重力600 N,人处于超重状态.?
(3)当升降机以5 m/s2的加速度加速下降时,据牛顿第二定律可得
所以mg-ma=m(g-a)=60×(10-5)N=300 N,此时体重计的示数为300 N,小于人本身的重力,人处于失重状态.?
图 1
图 4
图 3
图 5
图 6第四章 章末检测
建议用时 实际用时 满分 实际得分
90分钟 100分
一、选择题(本题包括10小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不选的得0分,共40分)
1. 下列说法中正确的是( )
A.没有外力作用时,物体不会运动,这是牛顿第一定律的体现
B.物体受力越大,运动得越快,这是符合牛顿第二定律的
C.物体所受合外力为零,则速度一定为零,物体所受合外力不为零,则速度也一定不为零
D.物体所受的合外力最大时,速度也可以为零,物体所受的合外力最小时,速度也可以最大
2. (2012·长春模拟)一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶,下面关于车速、惯性、质量和滑行路程的讨论,正确的是( )
A.车速越大,它的惯性越大
B.质量越大,它的惯性越大
C.车速越大,刹车后滑行的路程越长
D.车速越大,刹车后滑行的路程越短
3. 从正在加速上升的气球上落下一个物体,在物体刚离开气球的瞬间,下列说法正确的是( )
A.物体向下做自由落体运动
B.物体向上运动,加速度向上
C.物体向上运动,加速度向下
D.物体向上还是向下运动,要看物体离开气球时的速度
4. 下列说法中正确的是( )
A.甲物体受乙物体的作用,则乙物体一定同时受到甲物体的作用
B.甲物体对乙物体的作用一定是作用力,而乙物体对甲物体的作用一定是反作用力
C.若把甲、乙两物体看成质点,则甲、乙两物体间的作用力和反作用力一定在甲、乙两物体的连线上
D.若甲物体对乙物体的作用力竖直向上,则乙物体对甲物体的作用力也一定竖直向上
5. 如图1所示,轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一个小铁球,在电梯运行时,乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量大,这一现象表明( )
A.电梯一定是在上升
B.电梯一定是在下降
C.电梯的加速度方向一定是向下
D.乘客一定处于超重状态
6. 如图2甲所示,物体原来静止在水平面上,用一水平力F拉物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,物体先静止后又做变加速运动,其加速度随外力F变化的图象如图乙所示,根据图乙中所标出的数据可计算出( )
图 2
A.物体的质量为1 kg
B.物体的质量为2 kg
C.物体与水平面间的动摩擦因数为0.3
D.物体与水平面间的动摩擦因数为0.5
7. 如图3甲所示,在粗糙的水平面上,质量分别为和(∶=1∶2)的物块A、B用轻弹簧相连,两物块与水平面间的动摩擦因数相同.当用水平力F作用于B上且两物块共同向右加速运动时,弹簧的伸长量为1.当用同样大小的力F竖直加速提升两物块时(如图乙所示),弹簧的伸长量为2,则1∶2等于( )
图 3
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.2∶3
8. (2012·南京模拟)如图4所示,质量为m的球置于斜面上,被一个固定在斜面上的竖直挡板挡住.现用一个力F拉斜面,使斜面在水平面上做加速度为的匀加速直线运动,忽略一切摩擦,以下说法中正确的是( )
图 4
A.若加速度足够小,竖直挡板对球的弹力可能为零
B.若加速度足够大,斜面对球的弹力可能为零
C.斜面和挡板对球的弹力的合力等于D.斜面对球的弹力不仅有,而且是一个定值
9. (2012·济宁模拟)如图5所示,在原来匀速运动的升降机的水平地板上放一物体,受到一个伸长的弹簧的拉力作用,但仍能保持与升降机相对静止.现突然发现物体被弹簧拉动,则判定升降机的运动状态可能是( )
A.加速上升 B.加速下降
C.减速上升 D.减速下降
10. 如图6所示,带有长方体盒子的斜劈A放在固定的斜面体C的斜面上,在盒子内放有光滑球B,B恰与盒子前、后壁P、Q点相接触.若使斜劈A在斜面体C上静止不动,则P、Q对球B无压力.以下说法正确的是 ( )
A.若C的斜面光滑,斜劈A由静止释放,则P点对球B有压力
B.若C的斜面光滑,斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行,则P、Q对B均无压力
C.若C的斜面粗糙,斜劈A沿斜面匀速下滑,则P、Q对B均无压力
D.若C的斜面粗糙,斜劈A沿斜面加速下滑,则Q点对球B有压力
二、实验题(16分)
11. 如图7为“用位移传感器、数据采集器等仪器研究加速度和力的关系”的实验装置.
图 7
(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持_________________不变,用钩码所受的重力作为___________________,用DIS(数字化信息系统)测小车的加速度.
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量,在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图8所示).
图 8
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_________________________________________________________________________________________________________________________.
②此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是___________.
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大
三、计算题(本大题共4小题,共44分,要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
12. (10分)一个静止在倾角为30°的长斜面上的物体,被向下轻轻一推,它刚好能匀速下滑.若给此物体一个 0=8 m/s沿斜面向上的初速度,g取10 m/s2,则物体经过t=1 s时间所通过的距离是多少?
13. (10分)如图9所示,在倾角为θ的光滑斜面上端系有一劲度系数为的轻质弹簧,弹簧下端连一个质量为的小球,球被一垂直于斜面的挡板A挡住,此时弹簧没有形变.若挡板A以加速度(<gsin θ)沿斜面向下匀加速运动,问:
(1)小球向下运动多少距离时速度最大?
(2)从开始运动到小球与挡板分离所经历的时间为多少?
图 9
[来源:21世纪教育网]
14. (12分)如图10所示,一平板车以某一速度 0匀速行驶,某时刻一货箱(可视为质点)无初速度地放置于平板车上,货箱离车后端的距离为=3 m,货箱放在车上的同时,平板车开始刹车,刹车过程可视为做a=4 m/s2的匀减速直线运动.已知货箱与平板车之间的动摩擦因数为μ=0.2,g取10 m/s2.为使货箱不从平板车上掉下来,平板车匀速行驶的速度 0应满足什么条件?
图 10
21世纪教育网
15. (12分)如图11甲所示,质量为m=1 kg的物体置于倾角为θ=37°的固定斜面上(斜面足够长),对物体施加平行于斜面向上的恒力F,作用时间t1=1 s时撤去拉力,物体运动的部分 -t图象如图乙所示,g取10 m/s2,试求:
图 11
(1)物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F的大小;
(2)t=6 s时物体的速度,并在图乙上将6 s内物体运动的 -t图象补画完整,要求标明有关数据.
第四章 章末检测
答题纸
得分:
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
二、实验题
11.
三、计算题
12.
13.
21世纪教育网
14.
[来源:21世纪教育网]
15.
第四章 章末检测 参考答案
1. D 解析:运动不需要力来维持,物体不受力时,可以做匀速直线运动,选项A错误;物体受力大,加速度大,速度变化快,但速度不一定大,选项B错误;力的大小与速度大小之间没有直接联系,选项C错误,选项D正确.
2. BC 解析:质量是物体惯性大小的量度,与物体的材料、运动情况无关,选项A错误,选项B正确;汽车刹车时加速度是恒定的,大小为,由公式知初速度越大,刹车后滑行的路程越长,选项C正确,选项D错误.
3. C 解析:刚离开气球瞬间,物体由于惯性保持向上的速度,但由于合外力向下,加速度方向向下,选项C正确.
4. AC 解析:物体间的作用是相互的,甲物体受到乙物体的作用,乙物体必定同时受到甲物体的作用,且作用力与反作用力一定大小相等、方向相反、作用在同一条直线上,相互作用的两个力中,其中任何一个都可以叫做作用力,另一个叫做反作用力.综上所述,选项A、C正确,选项B、D错误.
5. D 解析:电梯静止时,弹簧的拉力和重力相等.现在,弹簧的伸长量变大,则弹簧的拉力增大,小铁球的合力方向向上,加速度方向向上,小铁球处于超重状态.乘客运动状态与小铁球相同,但是电梯的运动方向可能向上也可能向下,故只有选项D正确.
6. BC 解析:设物体质量为m,物体与水平面间的动摩擦因数为μ,由题图乙可看出,当物体所受水平拉力F1=7 N时,其加速度=0.5 m/s2,由牛顿第二定律得,当物体所受水平拉力F2=14 N时,其加速度=4 m/s2,由牛顿第二定律得,联立解得m=2 kg,μ=0.3,所以选项B、C正确.
7. A 解析:水平放置时,,,可得;竖直放置时: ,,解得,故x1∶x2=1∶1,选项A正确.
8. D 解析:球受力如图12所示.
由牛顿第二定律得:,由此判断A、B错误;根据牛顿第二定律,、和三力的合力等于,选项C错误;根据,知选项D正确.
9. BC 解析:升降机匀速运动时,在水平方向,物体所受的静摩擦力与弹簧的弹力相平衡,若突然发现物体被弹簧拉动,说明最大静摩擦力已经小于弹力,即正压力突然变小,物体处于失重状态,它的加速度竖直向下,升降机可能是加速下降或减速上升,故选项B、C正确.
10. CD 解析:若C的斜面光滑,由牛顿第二定律可知,A、B一起下滑或以一初速度沿斜面向上滑行时的加速度,方向沿斜面向下.隔离球B受力分析如图13所示,水平方向应用牛顿第二定律可得:,故Q点对B有压力,选项A、B均错误.若斜劈A沿斜面匀速下滑,球B的加速度为0,球水平方向合力为零,P、Q均对球B无压力,选项C正确;若斜劈A沿斜面加速下滑,则有>0,即Q点对球B有压力,选项D正确.
11. (1)小车的总质量 小车所受的外力
(2)①在质量不变的情况下,加速度与外力成正比 ②C
解析:(1)因为要探索加速度和力的关系,所以应保持小车的总质量不变,钩码所受的重力作为小车所受外力.
(2)由于OA段a-F关系为一倾斜的直线,所以在质量不变的条件下,加速度与外力成正比;由实验原理:得,而实际上,可见AB段明显偏离直线是没有满足M m造成的.
12. 3.2 m 解析:设物体的质量为,物体与斜面间的动摩擦因数为,由于物体在斜面上可匀速下滑,
所以 sin θ=cos θ.
设物体向上运动的加速度大小为a,则
sin θ+cos θ=,
代入数据解得=10 m/s2
设经过时间t0物体的速度减为零
0=t0
t0=0.8 s<1 s
物体速度减为零后将静止在斜面上,所以通过的距离为
==3.2 m
13. (1) (2) 解析:(1)球和挡板分离后做加速度减小的加速运动,当加速度为零时,速度最大,此时小球所受合力为零.即,解得.
(2)设球与挡板分离时位移为s,经历的时间为t,从开始运动到分离的过程中,m受竖直向下的重力,垂直斜面向上的支持力FN,沿斜面向上的挡板支持力F1和弹簧弹力F.
据牛顿第二定律有,.
随着的增大,F增大,F1减小,保持不变,当m与挡板分离时,增大到等于s,F1减小到零,则有:
,又s=t2
联立解得mgsin θ- kat2=ma,.
14. 0≤6 m/s
解析:货箱先相对平板车向左滑,当与平板车的速度相等后相对平板车向右滑.若货箱与平板车的速度相等时货箱未从平板车上掉下来,则以后货箱不会从平板车上掉下来.
设经过时间t,货箱和平板车达到共同速度 ,以货箱为研究对象,由牛顿第二定律得,货箱向右做匀加速运动的加速度 ①
货箱向右运动的位移 ②
又 ③
平板车向右运动的位移 ④
又 ⑤
为使货箱不从平板车上掉下来,应满足+l≥ ⑥
联立①~⑥式解得: 0≤
代入数据,得: 0≤6 m/s.
15. (1)0.5 20 N (2)见解析
解析:(1)设撤去拉力前物体的加速度大小为,撤去拉力后物体沿斜面继续上滑的加速度大小为2,由 -t图象可知: ①
②
对物体在撤去拉力前,由牛顿第二定律得
③
对物体在撤去拉力后上滑时,由牛顿第二定律得
④
解得F=30 N,μ=0.5
(2)加速上滑的时间t1=1 s,撤去拉力时的速度为 =20 m/s,设再经过t2速度减至0.
由得=2 s ⑤
在最高点时,因,故物体将沿斜面加速下滑,设加速度大小为a3,据牛顿第二定律得 ⑥
解得=2 m/s2 ⑦
再经过3 s物体的速度大小为6 m/s,方向沿斜面向下,补画完整后的图线及有关数据如图14所示.
图14
总结:数图结合解决物理问题的答题技巧
(1)物理公式与物理图象的结合是中学物理的重要题型,也是近年高考的热点,特别是 -t图象在考题中出现频率极高.
(2)对于由已知图象求解相关物理量的问题,往往是结合物理过程从分析图象的横、纵轴所对应的物理量的函数入手,分析图线的斜率、截距所代表的物理意义得出相关信息,结合题目所问,选择合适规律列式求解.
(3)针对本题,图线分三段,0~1 s倾斜直线表示匀加速;1 s~3 s倾斜直线表示匀减速;3 s后通过计算判断其运动性质.图线斜率代表加速度,纵轴截距代表初速度,线与时间轴所围面积代表位移,理解这些知识再结合牛顿第二定律,本题就不难求解.21世纪教育网
图 1
图 5
图 6
图12
图13本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网www.21cnjy.com
[课时跟踪训练]
(时间:25分钟 满分:50分)
一、选择题(每小题4分,共32分)
1.瓦特改良的蒸汽机之所以被称为“万能蒸汽机”,主要是因为( )
A.能适应不同工厂的需要
B.工作效率高,运行安全
C.使机器作业开始代替手工劳动
D.大大减少了热量浪费
解析:本题考查学生理解分析能力。瓦特改良的蒸汽机改变了以往蒸汽机直线往复的运动方式,可以做旋转运动。同时还可以调节蒸汽机速率,适应了不同工厂的需要。
答案:A
2.推动瓦特改良蒸汽机的直接的社会动力是( )[来源:21世纪教育网]
A.瓦特勤奋好学,并掌握了许多科学知识
B.早期蒸汽机存在着很大弊端
C.工业革命的展开需要更便捷可用的动力驱动机器
D.瓦特对改良蒸汽机有浓厚的兴趣
解析:本题考查学生的分析判断能力。工业革命需要用大量的机器作业取代手工劳动,因此需要用驱动机器的动力机器,瓦特正是适应了形势的需要而改良了蒸汽机。
答案:C[来源:21世纪教育网]
3.(2012·保定期末)瓦特改良的蒸汽机将人类社会推进到了“蒸汽时代”,“蒸汽时代”的社会现象不包括( )21世纪教育网
A.殖民活动猖獗21世纪教育网
B.社会生产力大幅度提高21世纪教育网
C.信息与化工对工业生产影响巨大
D.世界不同地区间经济差距拉大
解析:本题可用排除法来做。信息技术在20世纪中期才出现,不可能出现在“蒸汽时代”。
答案:C
4.列宁指出:“电力工业是最能代表最新技术成就、代表19世纪末20世纪初的资本主义的一个工业部门。”对此理解最确切的是( )
A.电气产品的发明层出不穷
B.电力方便了人们的生活21世纪教育网
C.人类从此用上了电
D.电的发明及其广泛应用扮演着重要角色
解析:材料中“电力工业”成为一个工业部门,体现了电的发明及应用扮演着重要角色,故D项最符合题意。
答案:D
5.蒸汽机和电气技术的广泛应用使社会生产力大幅度提高。它说明( )
A.工业革命大大提高了工人阶级的劳动积极性[来源:21世纪教育网]
B.资本主义消灭了阻碍生产力发展的因素21世纪教育网
C.机器的使用减轻了工人的劳动强度[来源:21世纪教育网]
D.科学技术是生产力
解析:蒸汽机和电气技术的使用从本质上看它使社会生产力得到提高,说明了科技对生产力发展的推动作用,也说明了科技与生产力发展的密切关系,科学技术就是生产力。
答案:D
6.人们日常生活的改善离不开科技发明,下列表述不符合这一现象的是( )
A.汽车、飞机改善了交通条件
B.洗衣机、电冰箱提高了生活品质
C.互联网的诞生是为了改善生活
D.信息技术改变了联系方式
解析:本题考查学生的基础知识。互联网的诞生是军事需要,而不是为了改善生活。
答案:C
7.(2012·德州高二检测)随着人类社会的不断进步,人们实现了“坐拥天地”的梦想。实现这一梦想得益于计算机网络的帮助,计算机网络最早出现于( )
A.20世纪40年代 B.19世纪末
C.20世纪50年代 D.20世纪60年代
解析:注意与计算机出现的时间不要混淆了,世界上第一台计算机出现于1946年,而计算机网络则出现于20世纪60年代。
答案:D
8.互联网对青少年的影响有许多不同的表现。依据这一媒体特性与影响,你认为下列表述正确的是( )
A.网络作为信息载体能无限拓展青少年知识
B.使人们了解无限宽阔的世界发展和未来变化
C.给青少年学生的精神健康带来危害,弊大于利
D.可以上网获取知识,但要警惕网上的不良信息
解析:互联网在给青少年带来大量知识的同时,也给其带来不良信息,D项正确。A、B的说法太绝对化,超越了现实的可能性,C项对利与弊的判断不正确,互联网代表了最先进的科技发展,我们应该很好地利用它。
答案:D
二、非选择题(18分)
9.阅读下列材料:
材料1:
材料2:随着广播、电视和其他电子媒介的出现,人与人之间的时空距离骤然缩短,整个世界紧缩成一个“村落”——“地球村”的概念由此产生……“地球村”的概念也同样意味着全球是一个有机的系统,而不只是两百多个国家与地区的大拼盘。
请回答:
(1)结合所学知识,指出材料1中三幅图片反映的历史信息及产生的影响。(8分)
(2)根据所学知识,指出电力与蒸汽动力相比具有的优越性。(4分)
(3)根据材料2,分析“地球村”的特点。列举近代以来三次工业或科技革命中,对“地球村”的形成起直接推动作用的科技发明各一例。(6分)
解析:第(1)问提取图片关键信息并结合所学知识即可得出答案;第(2)问可以从使用范围、动力等方面分析作答;第(3)问先从材料中提取关键信息,如“时空距离骤然缩短”“有机的系统”等,归纳出“地球村”的相关特点,然后再根据题目要求列举推动各地联系的科技发明。
答案:(1)历史信息及影响:瓦特改良了蒸汽机,使人类进入了“蒸汽时代”;法拉第发现了电磁感应现象,为发电机的研制奠定了理论基础,此后发电机、电动机相继问世,人类进入了“电气时代”;爱迪生发明了电灯,使人类开始告别用油灯照明的时代。
(2)用途更广;动力更大;应用更方便。
(3)特点:世界各地的时空联系日益紧密,全球成为一个有机的系统。例子:第一次工业革命:汽船、蒸汽机车;(任举其中一例即可)第二次工业革命:汽车、飞机、电话、电报等;(任举其中一例即可)第三次科技革命:移动电话、互联网。(任举其中一例即可)21世纪教育网
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网第7节 力学单位
建议用时 实际用时 满分 实际得分
45分钟 100分
一、选择题(本题包括8小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分,共48分)
1. 下列说法中正确的是 ( )
A.质量是物理学中的基本物理量
B.长度是国际单位制中的基本单位
C.kg·m/s2是国际单位制中的导出单位
D.时间的单位小时是国际单位制中的导出单位
2. 关于力的单位,下列说法正确的是( )
A.力的单位是根据公式F=ma和基本单位推导出来的
B.1 N=1 kg·m/s2
C.1 N=10-5 g·cm/s2
D.在力学中,N是最重要的一个基本单位
3. 下列哪组单位都是国际单位制中的基本单位( )
A.千克、秒、牛顿
B.千克、米、秒
C.克、千米、秒
D.牛顿、克、米
4. 下列哪些物理量的单位是导出单位( )
A.力的单位N
B.压强的单位Pa
C.长度的单位m
D.加速度的单位m/s2
5. 下列四组力学单位中,都是国际单位制中的基本单位的是( )
A.N、kg、m B.N、m、s
C.kg、m、s D.kg、N、m
6. 下列物理量中,其单位属于基本单位的物理量是 ( )
A.力 B.时间
C.位移 D.速度
7. 关于力学单位制,下列说法中正确的是 ( )
A.kg、m/s、N是导出单位
B.kg、m、s是基本单位
C.在国际单位制中,质量的单位是g,也可以是kg
D.只有在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式才是F=ma
8. 下列有关力学单位制的说法中,正确的是 ( )
A. 在力学的分析计算中,只能采用国际制单位,不能采用其他单位
B. 力学单位制中,选为基本单位的物理量有长度、时间、质量
C. 力学单位制中,采用国际单位制的基本单位有千克、米、秒
D. 单位制中的导出单位可以用基本单位来表示
二、非选择题(本题包括5小题,解答应写出必要的文字说明,只有最后结果不得分,共52分)
9. (10分)现有一个我们未学过的公式=2π ,已知m代表质量这个物理量,k代表弹簧的劲度系数这个物理量,其单位为N/m,请判断是关于什么的物理量.
10. (10分)质量为1.5 t的汽车在前进中遇到的阻力是车重的0.05倍,汽车在水平地面上做匀加速直线运动时,5 s内速度由36 km/h增至54 km/h,g取10 m/s2,求发动机的牵引力的大小.
21世纪教育网
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11. (10分)一个滑雪的人,从85 m长的山坡上匀加速滑下,初速度是1.8 m/s,末速度是18 km/h,他通过这段山坡需要多长时间?
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12. (10分)如图1所示,质量为500 g的物体,在与水平方向成37°角的斜向上拉力F的作用下,沿水平面以3 m/s2的加速度运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,求拉力F的大小.(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)[来源:21世纪教育网]
图 1
13. (12分)A、B两列火车,在同轨道上同向行驶,A车在前,速度 A=10 m/s,B车在后,其速度 B=30 m/s.因大雾能见度低,B车在距A车700 m时才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但B车要经过1 800 m才能停下.问A车若按原速度前进,两车是否会相撞?说明理由.
[来源:21世纪教育网]
第7节 力学单位
答题纸
得分:
1、 选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案
二、非选择题
9.
10.
11.
12.
13.
第7节 力学单位 课节训练 参考答案
1. AC 解析:长度是基本的物理量,选项B错误;小时不是导出单位,选项D错误.
2. ABC 解析:力的单位是导出单位,选项A正确,选项D错误;1 N=1 kg·m/s2,选项B正确,根据换算得到选项C正确.
3. B
4. ABD
5. C
6. BC
7. BD
8. BCD 解析:在国际单位制中共有七个物理量的单位被作为基本单位,其中力学部分的有长度的单位m,质量的单位kg,时间的单位s.而其余物理量的单位都是在这些基本单位的基础上应用公式推导而得出,即其他物理量的单位(导出单位)由基本单位来表示.国际单位制只是诸多单位制中的一种,在实际生活中还存在其他的单位制.
9. 是关于时间的物理量(周期)
解析:k的单位转化为国际单位制中的基本单位表示为==kg/s2,m的单位为kg,常数2π没有单位(或者单位就用1表示),将它们代入公式得到的单位是1×==s,所以应该是关于时间的物理量(周期).
10. 2 250 N
解析:由题知汽车初速度 0=36 km/h=10 m/s,末速度 =54 km/h=15 m/s.由 = 0+at,则汽车做匀加速直线运动的加速度为= m/s2=1 m/s2.对汽车由牛顿第二定律得F-Ff=ma,解得F=Ff+ma=2 250 N.
11. 25 s
解析: 0=1.8 m/s, t=18 km/h=5 m/s.由匀加速运动规律得t= t
解之得t== s=25 s
12. 2.7 N
解析:物体受力分析如图2所示,根据牛顿第二定律可得
x轴方向 ①
y轴方向 ②
联立①②式得.
13. 见解析
解析:根据题意,B车刹车过程中的加速度为:
= m/s2=0.25 m/s2,
B车减速至A车的速度所用时间= s=80 s
在80 s内,A车位移=10×80 m=800 m,
B车位移=(30×80-×0.25×802) m=1 600 m.
因=1 600 m>+700 m=1 500 m,
所以两车速度相等之前已经相撞.
图 2