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河北省邢台市南宫一中2015-2016学年高一上学期月考物理试卷(11月份)


2015-2016 学年河北省邢台市南宫一中高一 (上) 月考物理试卷 (11 月份)
一、选择题 1.关于力和运动的关系,下列说法中正确的是( A.力是物体运动的原因 B.力是维持物体运动的原因 C.力是改变物体运动状态的原因 D.力是物体获得速度的原因



2.如图所示,在一辆表面光滑的小车上,有质量分别为 m1、m2 的

两个小球(m1>m2)随小 车一起匀速运动.当车突然停止时,如不考虑其它阻力,设车足够长,则两个小球( )

A.一定相碰 B.一定不相碰 C.不一定相碰 D.难以确定是否相碰,因为不知道小车的运动方向 3.跳高运动员从地面上起跳的瞬间,下列说法中正确的是( A.运动员对地面的压力大于运动员受到的重力 B.地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力 C.地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力 D.运动员对地面的压力等于运动员受到的重力 )

4.关于物体运动状态的改变,下列说法中正确的是( ) A.物体运动的速率不变,其运动状态就不变 B.物体运动的加速度不变,其运动状态就不变 C.物体运动状态的改变包括两种情况:一是由静止到运动,二是由运动到静止 D.物体的运动速度不变,我们就说它的运动状态不变 5.由牛顿第二定律知,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是当我们用一个力推桌 子时没有推动,其原因是?( ) A.牛顿第二定律不适用于静止的物体? B.桌子的加速度很小,速度增量很小,眼睛不易觉察到? C.推力小于摩擦力,加速度是负值? D.推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零,物体的加速度为零,所以原来静止仍 静止?

6.用力 F1 单独作用于某一物体上可产生加速度为 3m/s ,力 F2 单独作用于这一物体可产生加 2 速度为 1m/s ,若 F1、F2 同时作用于该物体,可能产生的加速度为( ) 2 2 2 2 A.1m/s B.5m/s ? C.3m/s D.4m/s ? 7.在光滑水平面上的木块受到一个方向不变,大小从某一数值逐渐变小的外力作用时,木块 将作( ) A.匀减速运动 B.匀加速运动 C.速度逐渐减小的变加速运动 D.速度逐渐增大的变加速运动 8. 设雨滴从很高处竖直下落, 所受空气阻力 f 和其速度 v 成正比. 则雨滴的运动情况是 ( A.先加速后减速,最后静止 B.先加速后匀速 C.先加速后减速直至匀速 D.加速度逐渐减小到零 )

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9. 一物体在几个力的共同作用下处于静止状态. 现使其中向东的一个力 F 的值逐渐减小到零, 又马上使其恢复到原值(方向不变) ,则( ) A.物体始终向西运动 B.物体先向西运动后向东运动 C.物体的加速度先增大后减小 D.物体的速度先增大后减小 10.物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合外力的方向之间的关系是( ) A.速度方向、加速度方向、合外力方向三者总是相同的 B.速度方向可与加速度成任何夹角,但加速度方向总是与合外力的方向相同 C.速度方向总是与合外力方向相同,而加速度方向可能与速度方向相同,也可能不相同 D.速度方向总是与加速度方向相同,而速度方向可能与合外力方向相同,也可能不相同 11.下列关于超重和失重的说法中,正确的是( ) A.物体处于超重状态时,其重力增加 B.物体处于完全失重状态时,其重力为零 C.物体处于超重或失重状态时,其惯性比物体处于静止状态时增加或减小 D.物体处于超重或失重状态时,其质量及受到的重力都没有变化 12.一个物体,受 n 个力的作用而做匀速直线运动,现将其中一个与速度方向相反的力逐渐 减小到零,而其他的力保持不变,则物体的加速度和速度( ) A.加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越快 B.加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越慢 C.加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越快 D.加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越慢

二、实验题 13.如图所示,为某同学安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置,在小车的前端固定一个传感 器,和砂桶连接的细线接在传感器上,通过传感器可显示出细线的拉力.在图示状态下开始 做实验. (1)从图上可以看出,该同学在装置和操作中的主要错误是 .

(2)若砂和砂桶的质量为 m,小车和传感器的总重量为 M,做好此实验 要”或“不需要”)M? m 的条件.

(填“需

14.研究小车匀变速直线运动的实验装置如图(a)所示,其中斜面倾角 θ 可调,打点计时器 的工作频率为 50Hz,纸带上计数点的间距如图(b)所示,其中每相邻两点之间还有 4 个记录 点未画出.

①部分实验步骤如下: A.测量完毕,关闭电源,取出纸带 B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车 C.将小车依靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连 D.把打点计时器固定在平板上,让纸穿过限位孔 上述实验步骤的正确顺序是: (用字母填写) ②图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔 T=

s .

③计数点 5 对应的瞬时速度大小计算式为 v5= . ④为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为 a=

三、计算题 15.一只小猫跳起来抓住悬挂在天花板上的竖直木杆,如图所示,在这一瞬间悬绳断了,设 木杆足够长,由于小猫继续上爬,所以小猫离地面高度不变,则木杆下降的加速度大小 为 ,方向为 . (设小猫质量为 m,木杆的质量为 M)

16.一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱子与杆的质 量为 M,环的质量为 m,如图所示.已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为 Ff, 则此时箱子对地面的压力大小为多少?

17.车厢顶部固定一滑轮,在跨过定滑轮绳子的两端各系一个物体,质量分别为 m1、m2,且 m2>m1,m2 静止在车厢底板上,当车厢向右运动时,系 m1 的那段绳子与竖直方向夹角为 θ, 如图所示,绳子的质量、滑轮与绳子的摩擦忽略不计,求: (1)车厢的加速度; (2)车厢底板对 m2 的支持力和摩擦力.

18.一人在井下站在吊台上,用如图所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来.图中跨 过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦.吊台的质量 m=15kg,人的质量为 M=55kg,起 动时吊台向上的加速度是 a=0.2m/s ,求这时人对吊台的压力. (g=9.8m/s )
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2015-2016 学年河北省邢台市南宫一中高一(上)月考物 理试卷(11 月份)
参考答案与试题解析

一、选择题 1.关于力和运动的关系,下列说法中正确的是( ) A.力是物体运动的原因 B.力是维持物体运动的原因 C.力是改变物体运动状态的原因 D.力是物体获得速度的原因 【考点】牛顿第一定律. 【分析】本题考查了力和运动的关系,正确理解牛顿第一定律即可解答本题. 【解答】解:力和运动无关,力不是产生运动的原因,力是运动状态变化的原因是产生加速 度的原因,故 ABD 错误,C 正确. 故选:C. 【点评】力与运动的关系在历史经历了曲折、漫长过程,在学习过程中学生要了解这段历史, 同时了解伽利略的理想斜面实验. 2.如图所示,在一辆表面光滑的小车上,有质量分别为 m1、m2 的两个小球(m1>m2)随小 车一起匀速运动.当车突然停止时,如不考虑其它阻力,设车足够长,则两个小球( )

A.一定相碰 B.一定不相碰 C.不一定相碰 D.难以确定是否相碰,因为不知道小车的运动方向 【考点】动量守恒定律. 【分析】先分析车突然停止前,两个小球和小车的运动状态,当小车突然停止时,根据一切 物体都有保持原来运动状态的性质来分析两个小球的运动状态. 【解答】解:车停止前,两个小球和小车一起作匀速直线运动,并且两个小球和小车具有共 同的速度,当小车突然停止时,由于小球在光滑接触面上,因此两个小球由于惯性,还要保 持原来大小不变的速度做匀速直线运动,由于两球的速度相同,相等时间内通过的位移相等, 因此两个小球间的距离不变,一定不会相碰. 故选:B. 【点评】学会依据牛顿第一定律,即惯性定律,判断出两球在车停止后的运动状态,才能对 两球是否能相碰做出正确的推断. 3.跳高运动员从地面上起跳的瞬间,下列说法中正确的是( A.运动员对地面的压力大于运动员受到的重力 )

B.地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力 C.地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力 D.运动员对地面的压力等于运动员受到的重力 【考点】作用力和反作用力;牛顿第一定律. 【分析】力是改变物体运动状态的原因;物体在平衡力的作用下会保持静止状态,物体在非 平衡力的作用下运动状态不断变化;物体间力的作用是相互的. 【解答】解:A、跳高运动员从地上起跳还未离开地的瞬间,运动员受到地球的重力和地面的 支持力的作用,由于运动员用力蹬地面,因此这两个力不平衡,地面地运动员的弹力(支持 力)大于他的重力使运动员上升;又运动员对地面的压力(重力+蹬力)与地面对运动员的支 持力是一对相互作用力,它们大小相等,方向相反,故正确的说法是运动员对地面的压力大 于他的重力;地面对运动员的支持力大于他的重力;地面对运动员的支持力等于他对地面的 压力. 故选:A、B 【点评】本题涉及到力和运动的关系以及相互作用的概念的考查,知识点比较多,难在对平 衡力和相互作用力的区分. 4.关于物体运动状态的改变,下列说法中正确的是( ) A.物体运动的速率不变,其运动状态就不变 B.物体运动的加速度不变,其运动状态就不变 C.物体运动状态的改变包括两种情况:一是由静止到运动,二是由运动到静止 D.物体的运动速度不变,我们就说它的运动状态不变 【考点】速度;力的概念及其矢量性. 【专题】直线运动规律专题. 【分析】物体的运动状态包括速度大小和方向两方面,速度大小和方向只要有一个改变,那 么运动状态就得改变. 【解答】解:A、物体运动的速率不变,它的运动方向可能会改变,所以运动状态可能改变, 故 A 错误; B、运动物体的加速度不变,速度可能发生改变,例如平抛运动,故 B 错误; C、物体速度的改变包括两种情况:一是由静止到运动,二是由运动到静止,运动状态还与运 动方向有关,故 C 错误; D、物体的运动速度不变,我们就说它的运动状态不变,故 D 正确. 故选 D. 【点评】解答本题的关键是要明确运动状态的改变既是指运动速度的变化,也是指运动方向 的变化. 5.由牛顿第二定律知,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是当我们用一个力推桌 子时没有推动,其原因是?( ) A.牛顿第二定律不适用于静止的物体? B.桌子的加速度很小,速度增量很小,眼睛不易觉察到? C.推力小于摩擦力,加速度是负值? D.推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零,物体的加速度为零,所以原来静止仍 静止? 【考点】牛顿第二定律.

【分析】当我们用一个力推桌子时没有推动,因为桌子还受地面的摩擦力,只有当推力大于 摩擦力时,桌子才会有加速度. 【解答】解: ABC、由牛顿第二定律知,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,这里的力指的是合外 力,当我们用一个力推桌子时没有推动,因为桌子还受地面的摩擦力,只有当推力大于摩擦 力时,桌子才会有加速度,桌子不动,说明合外力为零,即推力等于摩擦力,故 A 错误,B 错误,C 错误. D、桌子在竖直方向还受重力,地面支持力,竖直方向合力也为零,故推力、重力、地面的支 持力与摩擦力的合力等于零,物体的加速度为零,所以原来静止仍静止,故 D 正确. 故选:D 【点评】本题主要是对牛顿第二定律的理解,其中的力指物体受到的合外力,而不是单纯的 一个推力或拉力. 6.用力 F1 单独作用于某一物体上可产生加速度为 3m/s ,力 F2 单独作用于这一物体可产生加 2 速度为 1m/s ,若 F1、F2 同时作用于该物体,可能产生的加速度为( ) 2 2 2 2 A.1m/s B.5m/s ? C.3m/s D.4m/s ? 【考点】牛顿第二定律. 【专题】牛顿运动定律综合专题. 【分析】解答本题关键是:首先研究两个力单独作用时,根据牛顿第二定律用加速度表示力 F1、F2,得到两个力合力范围,再根据牛顿第二定律研究 F1、F2 同时作用于该物体时产生的 加速度范围,即可选择. 【解答】解:设物体的质量为 m,根据牛顿第二定律得: F1=ma1=3m F2=ma2=m, 则 F1、F2 两个力的合力范围为 2m≤F 合≤4m 若 F1、F2 同时作用于该物体时,根据牛顿第二定律 F=ma 得: 2 2 物体的加速度范围为:2m/s ≤F 合≤4m/s .故 AB 错误,CD 正确. 故选:CD. 【点评】本题关键之处是根据牛顿第二定律表示 F1、F2,得到两个力合力范围,确定出加速 度范围. 7.在光滑水平面上的木块受到一个方向不变,大小从某一数值逐渐变小的外力作用时,木块 将作( ) A.匀减速运动 B.匀加速运动 C.速度逐渐减小的变加速运动 D.速度逐渐增大的变加速运动 【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系. 【专题】牛顿运动定律综合专题. 【分析】根据牛顿第二定律分析加速度如何变化,速度方向与加速度同向时物体做加速运动, 速度方向与加速度反向时物体做减速运动. 【解答】解:由题,外力逐渐减小,根据牛顿第二定律得知,加速度也逐渐减小; 若外力与运动方向相同,则木块做加速运动,故木块做速度逐渐增大的变加速运动; 若外力与运动方向相反,则木块做减速运动,故木块做速度逐渐减小的变加速运动; 故选:D.
2

【点评】本题关键根据牛顿第二定律确定加速度在增大,由外力与速度方向的关系即可判断 木块做加速运动. 8. 设雨滴从很高处竖直下落, 所受空气阻力 f 和其速度 v 成正比. 则雨滴的运动情况是 ( ) A.先加速后减速,最后静止 B.先加速后匀速 C.先加速后减速直至匀速 D.加速度逐渐减小到零 【考点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的速度与时间的关系. 【专题】牛顿运动定律综合专题. 【分析】正确分析雨滴下落受力特点是解答本题的关键,由于阻力随着速度的增大而增大, 因此雨滴下落的加速度逐渐减小,当阻力等于重力时,雨滴匀速下落. 【解答】解:根据题意可设阻力为:f=kv, 根据牛顿第二定律得:mg﹣kv=ma,由此可知,随着速度的增大,阻力增大,加速度减小, 当 f=kv=mg 时,加速度等于零,速度不在变化,阻力不变,雨滴开始匀速运动,所以整个过 程中雨滴开始做加速度逐渐减小的加速运动.然后匀速运动,故 AC 错误,BD 正确. 故选 BD. 【点评】本题主要考查学生对同一直线上二力的合成,以及力可以改变物体的运功状态的认 识和了解,要正确应用牛顿第二定律进行物体加速度的分析. 9. 一物体在几个力的共同作用下处于静止状态. 现使其中向东的一个力 F 的值逐渐减小到零, 又马上使其恢复到原值(方向不变) ,则( ) A.物体始终向西运动 B.物体先向西运动后向东运动 C.物体的加速度先增大后减小 D.物体的速度先增大后减小 【考点】牛顿第二定律;力的合成. 【分析】根据共点力的平衡的条件可以知道物体的合力的情况,由牛顿第二定律可以知道物 体的加速度的变化,进而可以判断物体的运动的情况. 【解答】解:一物体在几个力的共同作用下处于静止状态,知合力为零,使其中向东的一个 力 F 的值逐渐减小到零,又马上使其恢复到原值,物体向西加速,知加速度先增大后减小, 加速度方向不变,始终与速度方向相同,则物体始终向西运动,速度一直增大.故 A、C 正确, B、D 错误. 故选:AC. 【点评】当物体在几个力的共同的作用下处于平衡状态时,其中任何一个力的大小与其他力 的合力的大小相等,方向相反.由此可以判断物体受到的合力的变化情况. 10.物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合外力的方向之间的关系是( ) A.速度方向、加速度方向、合外力方向三者总是相同的 B.速度方向可与加速度成任何夹角,但加速度方向总是与合外力的方向相同 C.速度方向总是与合外力方向相同,而加速度方向可能与速度方向相同,也可能不相同 D.速度方向总是与加速度方向相同,而速度方向可能与合外力方向相同,也可能不相同 【考点】牛顿第二定律. 【专题】牛顿运动定律综合专题. 【分析】根据牛顿第二定律得知:加速度方向与合外力方向总是相同,而与速度方向不一定 相同,速度方向与加速度方向可以成任意夹角. 【解答】解:A、加速度方向与合外力方向总是相同,而与速度方向不一定相同.故 A 错误.

B、速度与加速度没有直接的关系,两者方向可以成任何夹角,而加速度方向总是与合外 力的方向相同.故 B 正确. C、D 加速度方向、合外力方向可能与速度方向相同,也可能不相同.故 C 错误,D 错误. 故选 B 【点评】本题考查对速度、加速度和合外力方向关系的理解能力.抓住牛顿第二定律理解合 外力与加速度的关系,而速度与加速度无关. 11.下列关于超重和失重的说法中,正确的是( ) A.物体处于超重状态时,其重力增加 B.物体处于完全失重状态时,其重力为零 C.物体处于超重或失重状态时,其惯性比物体处于静止状态时增加或减小 D.物体处于超重或失重状态时,其质量及受到的重力都没有变化 【考点】牛顿运动定律的应用-超重和失重. 【分析】物体对支持物的压力或者对悬挂物的拉力大于物体的重力称为超重,小于重力则称 为失重,处于超重或失重状态时物体的质量或重力并不变. 【解答】解:A、不论超重或失重甚至完全失重,物体所受重力是不变的.故 A 错误,B 错误; C、质量是物体的固有属性,与物体的运动状态无关.不论超重或失重甚至完全失重,物体的 质量大小不变.故 C 错误; D、不论超重或失重甚至完全失重,物体所受重力的大小和方向都是不变的.故 D 正确. 故选:D 【点评】所谓超重或失重都是指物体的视重发生变化,而物体受到的重力保持不变. 12.一个物体,受 n 个力的作用而做匀速直线运动,现将其中一个与速度方向相反的力逐渐 减小到零,而其他的力保持不变,则物体的加速度和速度( ) A.加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越快 B.加速度与原速度方向相同,速度增加得越来越慢 C.加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越快 D.加速度与原速度方向相反,速度减小得越来越慢 【考点】牛顿第二定律;力的合成. 【专题】牛顿运动定律综合专题. 【分析】本题关键先分析物体的受力情况,再分析物体的运动情况;根据牛顿第二定律分析 加速度的变化,速度方向与加速度方向相同时,物体的速度增加,反之,速度减小. 【解答】解:物体在几个力的作用下做匀速直线运动时,合力为零,当沿与速度方向相反的 一个力逐渐减小时,物体的合力大小逐渐增大,方向与速度相同,则由牛顿第二定律可知, 加速度增大,速度增大,物体做变加速直线运动.故 A 正确,BCD 错误. 故选 A. 【点评】本题的解题关键是分析物体的合力变化情况,根据牛顿第二定律即可判断加速度和 速度的变化情况. 二、实验题 13.如图所示,为某同学安装的“验证牛顿第二定律”的实验装置,在小车的前端固定一个传感 器,和砂桶连接的细线接在传感器上,通过传感器可显示出细线的拉力.在图示状态下开始 做实验.

(1)从图上可以看出,该同学在装置和操作中的主要错误是 ①未平衡摩擦力;②细线与 木板不平行;③开始实验时,小车离打点计时器太远 . (2)若砂和砂桶的质量为 m,小车和传感器的总重量为 M,做好此实验 不需要 (填“需 要”或“不需要”)M? m 的条件.

【考点】验证牛顿第二运动定律. 【专题】实验题;定性思想;实验分析法;牛顿运动定律综合专题. 【分析】 (1)分析实验的原理图,根据实验中的注意事项分析本实验存在的问题; (2)该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小,故不需要满足砝码和砝码盘的总质量远 小于小车的质量. 【解答】解: (1)从图上可以看出,该同学在装置和操作中的主要错误是: 本实验没有平衡摩擦力,则砂桶的重力不等于小车受到的拉力; 牵引小力的绳子没有和桌面平行,会产生斜向上的拉力; 因纸带的长度有限,故开始时应让小车靠近打点计时器; (2) 该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小, 不是将砂和砂桶的重力作为小车的拉力, 故不需要 M? m 的条件. . 故答案为: (1)①未平衡摩擦力;②细线与木板不平行;③开始实验时,小车离打点计时器 太远; (2)不需要. 【点评】本题考查了“验证牛顿第二定律”实验装置分析,知道实验原理与实验注意事项、分析 清楚图示实验情景即可正确解题.要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能 力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用. 14.研究小车匀变速直线运动的实验装置如图(a)所示,其中斜面倾角 θ 可调,打点计时器 的工作频率为 50Hz,纸带上计数点的间距如图(b)所示,其中每相邻两点之间还有 4 个记录 点未画出.

①部分实验步骤如下: A.测量完毕,关闭电源,取出纸带 B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车 C.将小车依靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连 D.把打点计时器固定在平板上,让纸穿过限位孔 上述实验步骤的正确顺序是: DCBA (用字母填写) ②图(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔 T= 0.1 s

③计数点 5 对应的瞬时速度大小计算式为 v5=



④为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为 a=

. 【考点】探究小车速度随时间变化的规律. 【专题】计算题;实验题. 【分析】①先连接实验器材,测量时先接通电源,后释放纸带; ②打点计时器的工作频率为 50Hz,每隔 0.02s 打一次电,每相邻两点之间还有 4 个记录点未 画出,共 5 个 0.02s; ③匀变速直线运动中,平均速度等于中间时刻的瞬时速度; 2 ④根据公式△ x=aT 列式求解. 【解答】解:①先连接实验器材,后穿纸带,再连接小车,最后打点并选择纸带进行数据处 理; 故为 DCBA; ②打点计时器的工作频率为 50Hz,每隔 0.02s 打一次电,每相邻两点之间还有 4 个记录点未 画出,共 5 个 0.02s,故 T=0.1s;

③匀变速直线运动中,平均速度等于中间时刻的瞬时速度,故 ④根据公式△ x=aT ,有:
2

; ;

解得:



故答案为:①DCBA,②0.1,③

,④



【点评】本题关键明确实验原理、实验步骤,会计算瞬时速度和加速度,基础题. 三、计算题 15.一只小猫跳起来抓住悬挂在天花板上的竖直木杆,如图所示,在这一瞬间悬绳断了,设 木杆足够长,由于小猫继续上爬,所以小猫离地面高度不变,则木杆下降的加速度大小为 g ,方向为 向下 . (设小猫质量为 m,木杆的质量为 M)

【考点】牛顿第二定律. 【专题】牛顿运动定律综合专题.

【分析】先对猫受力分析,抓住猫处于平衡状态求出杆子对猫的摩擦力,再隔离对杆分析, 根据牛顿第二定律求出杆的加速度大小和方向. 【解答】解:先对猫进行分析,由于猫相对地面高度不变,即猫处于平衡状态,而猫受重力 G1=mg 和木杆对猫向上的摩擦力 F 的作用,如图所示, 故 G1 与 F 二力平衡,即: F=G1=mg…① 再对木杆进行受力分析:木杆受重力 G2=Mg 作用,由于木杆对猫有向上的摩擦力 F,由牛顿 第三定律可知,猫对杆有向下的摩擦力 F′,且有: F′=F…② 由牛顿第二定律,杆的加速度为:

a=

…③ g,

由①、②、③式可得:a= 即杆下降的加速度为

g,方向向下. g,向下.

故答案为:杆下降的加速度为

【点评】解决本题的关键能够正确地受力分析,运用牛顿第二定律进行求解,掌握整体法和 隔离法在物理解题中的运用. 16.一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱子与杆的质 量为 M,环的质量为 m,如图所示.已知环沿杆匀加速下滑时,环与杆间的摩擦力大小为 Ff, 则此时箱子对地面的压力大小为多少?

【考点】牛顿第三定律. 【专题】牛顿运动定律综合专题. 【分析】以箱子为研究对象,分析受力情况,根据平衡条件求出地面对箱子的支持力,再根 据牛顿第三定律求出箱对地面的压力. 【解答】解:以箱子为研究对象,分析受力情况:箱子受到重力 Mg、地面的支持力 N 和环对 箱子向下的滑动摩擦力 Ff,

根据平衡条件得:N=Mg+Ff 根据牛顿第三定律得箱对地面的压力大小:N′=N=Mg+Ff 答:此时箱子对地面的压力大小为 Mg+Ff 【点评】本题是平衡条件和牛顿运动定律的综合应用,分析受力是关键. 17.车厢顶部固定一滑轮,在跨过定滑轮绳子的两端各系一个物体,质量分别为 m1、m2,且 m2>m1,m2 静止在车厢底板上,当车厢向右运动时,系 m1 的那段绳子与竖直方向夹角为 θ, 如图所示,绳子的质量、滑轮与绳子的摩擦忽略不计,求: (1)车厢的加速度; (2)车厢底板对 m2 的支持力和摩擦力.

【考点】牛顿第二定律;力的合成与分解的运用. 【专题】牛顿运动定律综合专题. 【分析】 (1)由题,绳子与竖直方向夹角为 θ 不变,小球 m1 相对于车厢静止,其加速度与车 厢相同.以小球为研究对象,分析受力,根据牛顿第二定律求出加速度. (2)再以 m2 为研究对象,分析受力,根据牛顿第二定律,运用正交分解法求解车厢底板对 m2 的支持力和摩擦力. 【解答】解:m1 和 m2 的受力图如图所示 (1)对 m1 研究. 竖直方向有:T1cosθ=m1g ① 水平方向有:T1sinθ=m1a ② 由②:①解得:a=gtanθ ③ 车厢与 m1 的加速度相同为 a=gtanθ,方向向右.

(2)绳的拉力 T1=T1′= 对 m2 有:N+T1′=m2g

④ ⑤

解得支持力 N=m2g﹣

,方向竖直向上

水平方向有:f=m2a=m2gtanθ,方向水平向右. 答: (1)车厢的加速度是 gtanθ,方向向右;

(2) 车厢底板对 m2 的支持力大小等于 m2g﹣ 方向水平向右.

, 方向竖直向上, 摩擦力大小 m2gtanθ,

【点评】本题属于知道受力情况求解运动情况的类型,关键是分析受力情况.本题中对小球 也可以采用合成法求解加速度. 18.一人在井下站在吊台上,用如图所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来.图中跨 过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦.吊台的质量 m=15kg,人的质量为 M=55kg,起 动时吊台向上的加速度是 a=0.2m/s ,求这时人对吊台的压力. (g=9.8m/s )
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【考点】牛顿第二定律. 【专题】牛顿运动定律综合专题. 【分析】以人与吊板整体为研究对象,运用牛顿第二定律求出加速度.再隔离吊板研究,再 由牛顿第二定律求出人对吊板的压力 F. 【解答】解:选人和吊台组成的系统为研究对象,绳的拉力为 F, 由牛顿第二定律有:2F﹣(m+M)g=(M+m)a

则拉力大小为: 再选人为研究对象,吊台对人的支持力为 FN. 由牛顿第二定律得:F+FN﹣Mg=Ma, 故 FN=M(a+g)﹣F=200N. 答:这时人对吊台的压力为 200N. 【点评】本题考查灵活选择研究对象的能力,当几个物体的加速度相同时,可以采用整体法 求解加速度.


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