题目内容
20.如图所示,一足够长倾角为θ的光滑斜面,一弹簧上端固定在斜面的顶端,下端与物体b相连,物体b上表面粗糙,在其上面放一物体a与b之间的动摩擦因数为μ,且μ<tanθ.将物体a、b从O点由静止开始释放,释放时弹簧恰好处于自由伸长状态,当b滑到A点时,a刚好从b上滑下,b的速度恰好为0.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.则下列描述正确的是( )A. | 从O点到A点的过程中,a的速度一直增大 | |
B. | 从O点到A点的过程中,a的速度先增大后减小 | |
C. | 从O点到A点的过程中,b的加速度一直减小 | |
D. | 从O点到A点的过程中,b的加速度先减小后增大 |
分析 本题的关键是先对a与b组成的整体进行受力分析并列出系统加速下滑和减速下滑时的牛顿第二定律表达式,μ>tanθ,则μmgcosθ>mgsinθ,当b滑到A点时,a刚好从b上开始滑动说明ab加速度开始不同.再采用隔离法对a分析可知,加速下滑时,a受到的摩擦力斜向上,减速下滑时摩擦力方向斜向下,然后分别列出牛顿第二定律表达;当系统速度最大时,加速度应为0;当系统加速度最大时,速度为0,a所受的摩擦力方向斜向上
解答 解:对物体a受力分析可知,由于μ<tanθ,即μmgcosθ<mgsinθ,距物体a一直加速运动,故速度一直增大,故A正确,B错误
C、物体b在下滑过程中,弹簧的伸长量增大,故物体b先加速后减速,故加速度先减小后增大,故C错误,D正确
故选:AD
点评 该题是牛顿第二定律的直接应用,本题ABC三个选项注意使用临界分析法即可得到正确结果,D选项关键点在于a脱离b后,b的受力满足机械能和简谐振动模型
练习册系列答案
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10.如图所示,在水平地面上固定一个倾角为θ=37°的足够长的光滑斜面,质量为m=1kg的物体从斜面底端在与斜面平行的恒力F作用下由静止开始沿斜面上升,经过时间t,力F做功Wf=2J,此时撤去恒力F,又经过时间t物体回到斜面底端(已知g=10m/s2,sin37°=0.6,cos=37°=0.8).则下列说法正确的是( )
A. | 撤去恒力F时物体的速度为2m/s | B. | 物体回到底端的速度为4m/s | ||
C. | 物体回到底端的动能为4J | D. | 恒力F的大小为8N |
8.我国“神舟七号”载人飞船成功发射.设近地加速过程中,飞船以5g的加速度匀加速上升,则质量为m的宇航员对飞船底部的压力为(g为重力加速度)( )
A. | 6mg | B. | 5mg | C. | 4mg | D. | mg |
15.如图甲所示,一个物体放在光滑的水平地面上.在t=0时刻,物体在水平力F作用下由静止开始做直线运动.在0到t0时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图乙所示.则( )
A. | 在0到t0时间内,力F大小恒定 | |
B. | 在0到t0时间内,物体的速度逐渐变小 | |
C. | 在0到t0时间内,物体的速度均匀增大 | |
D. | 在0到t0时间内,物体的位移逐渐变大 |
12.雨滴从高空下落,由于空气阻力作用,其加速度逐渐减小,直到为零,在此过程中雨滴的运动情况是( )
A. | 速度不断减小,加速度为零时,速度最小 | |
B. | 速度不断增大,加速度为零时,速度最大 | |
C. | 速度一直保持不变 | |
D. | 速度的变化越来越慢 |
9.有一些问题你可能不会求解,但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断,例如从解得物理量单位,解随某些已知量变化的趋势,解在一种特殊条件下的结果等方面进行分析,并与预期结果,实验结论等进行比较,从而判断解的合理性或正确性.
举例如下:如图所示.质量为M,倾角为θ的滑块A放于水平地面上,把质量为m的滑块B放在A的斜面上.忽略一切摩擦,有人求得B相对地面的加速度a=$\frac{M+m}{M+m{sin}^{2}θ}$gsinθ,式中g为重力加速度.对于上述解,某同学首先分析了等号右侧量的单位,没发现问题.他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断,所得结论都是“解可能是对的”.但是,其中有一项是错误的.请你指出该项.( )
举例如下:如图所示.质量为M,倾角为θ的滑块A放于水平地面上,把质量为m的滑块B放在A的斜面上.忽略一切摩擦,有人求得B相对地面的加速度a=$\frac{M+m}{M+m{sin}^{2}θ}$gsinθ,式中g为重力加速度.对于上述解,某同学首先分析了等号右侧量的单位,没发现问题.他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断,所得结论都是“解可能是对的”.但是,其中有一项是错误的.请你指出该项.( )
A. | 当θ°=0时,该解给出a=0,这符合常识,说明该解可能是对的 | |
B. | 当θ=90°时,该解给出a=g,这符合实验结论,说明该解可能是对的 | |
C. | 当M>>m时,该解给出a≈$\frac{g}{sinθ}$,这符合预期的结果,说明该解可能是对的 | |
D. | 当m>>M时,该解给出a≈gsinθ,这符合预期的结果,说明该解可能是对的 |
10.关于伽俐略对自由落体运动的研究,下列哪个过程是他的探究过程( )
A. | 猜想--问题--数学推理--实验验证--合理外推--得出结论 | |
B. | 猜想--问题--实验验证--数学推理--合理外推--得出结论 | |
C. | 问题--猜想--实验验证--数学推理--合理外推--得出结论 | |
D. | 问题--猜想--数学推理--实验验证--合理外推--得出结论 |