1[.单选题]图1-4为质点做简谐运动的图像,该质点在t=1s时,速度与加速度的变化()。
A.速度为零,加速度为正
B.速度为零,加速度为负
C.加速度为零,速度为负
D.加速度为零,速度为正
[答案]C
[解析]本题考查的知识点是简谐运动的图像和简谐运动的基本过程。由图1-4知,质点在t=0时从平衡位置开始沿Y轴正向做简谐运动,它在t=1s时振动了半周回到平衡位置,然后沿y轴负方向运动,到t=2s时完成了一个全振动过程,回到平衡位置,继后周而复始地运动。当质点做简谐运动时,在端点时的速度为零,然后向平衡位置方向运动,速度增大,在平衡位置的速度最大。质点在端点时位移最大,弹力最大,加速度也最大;质点在平衡位置时,位移为零,弹力为零,加速度等于零。
t=1s时质点处于平衡位置,加速度为零,排除A、B。质点沿Y轴负方向运动,所以速度为负,故选C。
在振动曲线上,曲线上某一点的切线方向表示该点的运动方向。显然在t=1s处,切线的方向斜向下,所以速度是负的。
2[.单选题]如图2-1所示,一个光滑的小球,放在光滑的墙面和木板之间,木板与墙面之间的夹角为α。当α角增大时()。
A.墙对小球的弹力减小,木板对小球的弹力增大
B.墙对小球的弹力减小,木板对小球的弹力减小
C.墙对小球的弹力增大,木板对小球的弹力减小
D.墙对小球的弹力增大,木板对小球的弹力增大
[答案]B
3[.单选题]一个质量为m的球位于光滑地面和竖直光滑墙面的交界处,如图所示,外力F与水平方向成θ角。设墙对球的作用力为F1,地面对球的作用力为F2,则()。
A.F1=Fcosθ,F2=Fsinθ
B.F1=Fcosθ,F2=Fsinθ+mg
C.F1=Fsinθ,F2=Fcosθ
D.F1=Fsinθ,F2=Fcosθ+mg
[答案]B
[解析]本题考查的知识点是共点力的平衡。解这类题的步骤是先对物体进行受力分析,然后画出受力图,最后写出力的平衡方程求解。球受四个作用力:重力G,方向竖直向下;外力F方向斜向下;地面支持力F2,方向竖直向上;墙的压力F1,方向水平向右。(受力图略。)
对球写出平衡方程,在水平方向有
F1-Fcosθ=0
在竖直方向
F2-Fsinθ-mg=0
于是得F1=Fcosθ
F2=Fsinθ+mg
4[.单选题]把小球以初速度ν0=30m/s竖直上抛,忽略空气阻力,4s时小球运动的位移和路程分别是()。(取g=10m/s2)
A.4045m
B.40m,50m
C.45m,40m
D.50m,40m
[答案]B
[解析]本题的考点是竖直上抛运动,用竖直上抛运动的有关公式解题。解本题的关键是区别位移和路程的不同概念。位移是矢量,既有大小又有方向;路程只有大小。位移的大小是物体运动的起始点到终止点之间的直线距离,而路程是物体运动中所经过的轨道的长度。
竖直上抛运动可以分成上升和下落两个过程,运动的转折点是最高点。在上升阶段中,位移
的大小等于路程,在下落阶段中两者并不相等。
5[.单选题]如图所示,一个物体放在粗糙的水平地面上,用向右的水平拉力F把物体缓慢地由A点拉至B点,然后再用大小相同的向左的水平拉力F把物体由B点缓慢地拉回A点,则()。
A.物体的位移为零,拉力做功为零
B.物体的位移为零,拉力做功不为零
C.物体的位移不为零,拉力做功为零
D.物体的位移不为零,拉力做功不为零
[答案]B
[解析]本题是有关位移和功的概念的一道选择题,比较简单,无需计算就可直接判断选项。物体从A点出发,最后仍回到A点,始末点相同,位移为零,排除C、D。
物体在从A点到B点的过程中,向右的拉力F克服摩擦力做功;在从B点回到A点的过程中,向左的拉力F克服摩擦力做功。因此,在整个过程中拉力都做功,选B。
6[.单选题]小球O挨着光滑墙面静止在光滑水平面上,小球所受重力为G,FN1、FN2分别为墙和水平面对小球的弹力,则在图7-1中,正确的受力图是()。
A.(a)
B.(b)
C.(c)
D.(d)
[答案]B
[解析]画受力图是解力学试题的基本功之一。只有正确分析物体的受力情况后,才能正确画出受力图。在本试题中,小球只受两个作用力,重力G和水平面的弹力FN2。有些考生认为墙面对小球有弹力FN1作用而误选C。事实上,小球对墙面没有挤压,因此它们没有相互作用力。即使墙面不存在,小球仍能保持平衡。此外,由图7-1可知,(a)、(c)的情形下,小球所受的合外力显然不为零,小球不可能处于静止状态。
7[.单选题]用100N的水平力拉静止在冰面上的一个冰车,冰车的质量为400kg。在开始的4s内,拉力的功为()。(不计冰车与冰面间的摩擦力。)
A.100J
B.200J
C.400J
D.300J
[答案]B
8[.单选题]如图7-2所示,两块水平放置的平行金属板,在两板上接稳定电压,两板间有一带电油滴静止不动。今把下板固定,上板向下移动,油滴将()。
A.向上加速运动
B.向下加速运动
C.向上匀速运动
D.向下匀速运动
[答案]A
[解析]本题是力学、电学简单综合的选择题,考查的知识点是力的平衡和平板电容器中电场强度与电压的关系。最初,带电油滴在重力和电场力作用下保持静止状态,因此电场力F的大小等于重力G,方向竖直向上。由此可见,油滴带负电荷。根据匀强电场中电场强度与电势差的关系式U=Ed知,当电容器上的电压U不变时,减小两平板之间的距离d时电容器中的电场强度E增大,因此竖直向上的电场力F也增大,油滴所受的合外力不再为零。因为合外力竖直向上,所以油滴向上做加速运动。
9[.单选题]如图4-1所示,在粗糙的木板上放置一个木块。抬起木板的一端使木板倾斜,并使木板的倾角缓慢地增大,但木块仍相对静止在木板上,则木块与木板之间的静摩擦力()。
A.增加
B.减小
C.不变,始终为零
D.不变,始终不为零
[答案]A
[解析]本题的考点是物体的平衡和静摩擦力的概念。静止在斜面上的1/2木块处于平衡状态。木块受到三个作用力:重力G,木板的支持力FN,静摩擦力Ff。因此,本题是三个共点力的平衡问题。对木块写出牛顿方程,沿斜面方向有Gsinθ-Ff=0垂直于斜面方向为FN-Gcosθ=0因此Ff=Gsinθ可见,当θ增大时,Ff也增大,直至Gsinθ大于最大静摩擦力时平衡被破坏,木块开始沿滑面下滑。注意,在增大θ角时必须非常缓慢,这样木块才处于平衡状态。否则木块随木板转动,即使静止在木板上也不是平衡状态。
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