1、1(三)选择题快速练二 力学(2)1.如图所示,某竖直弹射装置由两根劲度系数为 k 的轻弹簧以及质量不计的底盘构成,当质量为 m 的物体在最低点时,底盘对物体的支持力为 6mg(g 为重力加速度),已知两根弹簧与竖直方向的夹角为=60,则此时每根弹簧的伸长量为( )A. B. C. D.3mgk 4mgk 5mgk 6mgk2.如图所示,光滑水平地面上固定一带滑轮的竖直杆,用轻绳系着小滑块绕过光滑滑轮,用恒力 F1水平向左拉滑块的同时,用恒力 F2拉绳,使滑块从 A 点起由静止开始向右运动,B 和 C 是 A 点右方的两点,且AB=BC,则以下说法正确的是( )A.从 A 点至 B 点 F2做
2、的功大于从 B 点至 C 点 F2做的功B.从 A 点至 B 点 F2做的功小于从 B 点至 C 点 F2做的功C.从 A 点至 C 点 F2做的功一定等于滑块克服 F1做的功D.从 A 点至 C 点 F2做的功一定大于滑块克服 F1做的功3.(多选)火星探测已成为世界各国航天领域的研究热点,现有人想设计发射一颗火星的同步卫星,若已知火星的质量 M,半径 R0,火星表面的重力加速度 g0,自转的角速度 0,引力常量 G,则同步卫星离火星表面的高度为( )A. -R0 B. C. -R0 D.3g0R20 20 3g0R20 20 3GM 20 3GM 204.甲、乙两辆汽车从平直公路上同一位置
3、沿着同一方向做直线运动,它们的 v-t 图像如图所示,则( )A.甲、乙两车同时从静止开始出发B.在 t=2 s 时乙车追上甲车C.在 t=4 s 时乙车追上甲车2D.甲、乙两车在公路上能相遇两次5.将一小球从高处水平抛出,最初 2 s 内小球动能 Ek随时间 t 变化的图线如图所示,不计空气阻力,重力加速度 g 取 10 m/s2。根据图像信息,不能确定的物理量是( )A.小球的质量B.小球的初速度C.小球抛出时的高度D.最初 2 s 内重力对小球做功的平均功率6.高空作业须系安全带。如果质量为 m 的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为 h(可视为自由落
4、体运动)。此后经历时间 t 安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上。重力加速度为 g。则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( )A. +mg B. -mgm2ght m2ghtC. +mg D. -mgmght mght7.如图所示,质量为 m 的物块与水平转台之间的动摩擦因数为 ,物块与转台转轴相距 R,物块随转台由静止开始转动。当转速缓慢增加到某值时,物块即将在转台上滑动。假设物块与水平转台之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在这一过程中,摩擦力对物块做的功为( )A.0 B.2mgR C.2mgR D. mgR128.如图甲所示,倾斜的传送带正以恒定速率 v1沿顺时针方向转
5、动,传送带的倾角为 37。一物块以初速度 v0从传送带的底部冲上传送带并沿传送带向上运动,其运动的 v-t 图像如图乙所示,物块到传送带顶端时速度恰好为零,sin 37=0.6,cos 37=0.8,g=10 m/s 2,则( )3A.传送带的速度为 4 m/sB.传送带底端到顶端的距离为 14 mC.物块与传送带间的动摩擦因数为18D.摩擦力方向一直与物块运动的方向相反4答案精解精析1.D 对物体分析,受重力和支持力,根据牛顿第二定律有 N-mg=ma,其中 N=6mg,解得 a=5g,再对质量不计的底盘和物体整体分析,受两个拉力和重力,根据牛顿第二定律有,竖直方向 2F cos 60-mg
6、=ma,解得F=6mg,根据胡克定律有 x= = ,故 D 正确。Fk6mgk2.A 由题意知,AB=BC,根据数学知识知,从 A 点至 B 点绳头的位移大于从 B 点至 C 点的位移,又 F2是恒力,则从 A 点至 B 点 F2做的功大于从 B 点至 C 点 F2做的功,故 A 正确,B 错误。滑块从 A 到 C 过程,可能先加速后减速,滑块在 C 点速率可能大于 0 也可能等于 0,根据动能定理知,从 A 点至 C 点 F2做的功可能大于也可能等于滑块克服 F1做的功,故 C、D 错误。3.AC 由 =m (R0+h),可得 h= -R0,选项 C 正确,选项 D 错误;由 =mg0,得
7、GM=g0 ,可得 h=GMm(R0+h)2 20 3GM 20 GMmR20 R20-R0,选项 A 正确,选项 B 错误。3g0R20 204.C 乙车比甲车晚 1 s 出发,故 A 错误。根据 v-t 图线与时间轴围成的面积表示位移知,t=2 s 时,甲车的位移比乙的位移大,则知该时刻乙车还没有追上甲车,故 B 错误。在 04 s 内,甲车的位移 x 甲= 84 m=16 m,乙车的位移 x 乙 = (1+3)8 m=16 m,所以 x 甲 =x 乙 ,两者又是从同一位置沿着同一方12 12向运动的,则在 t=4 s 时乙车追上甲车,故 C 正确。在 t=4 s 时乙车追上甲车,由于 t
8、=4 s 以后,甲车比乙车的速度大,两车不可能再相遇,所以两车只相遇一次,故 D 错误。5.C 当 t=0 时,初动能 Ek0= m =5 J。在最初 2 s 内,由动能定理可知 mgh=25 J,而 h= gt2=20 m,可解得12v20 12m=0.125 kg,v0=4 m,最初 2 s 内重力对小球做功的平均功率 = =12.5 W,但小球抛出时的高度不能5 Pmght求解,故选 C。6.A 安全带对人起作用之前,人做自由落体运动;由 v2=2gh 可得,安全带对人起作用前瞬间,人的速度v= ;安全带达到最大伸长量时,人的速度为零;从安全带开始对人起作用到安全带伸长量最大,由动2gh
9、量定理可得 0-mv=mgt- t,故 = +mg= +mg,故选项 A 正确。F Fmvt m2ght7.D 随着转速的缓慢增加,物块与水平转台之间的静摩擦力的大小和方向不断变化,即摩擦力对物块做的功属于变力的功。物块即将在转台上滑动时,最大静摩擦力提供向心力 mg=m ,物块做加速圆周运v2R动过程中,由动能定理可知 Wf= mv2,由两式解得 Wf= mgR,故 D 正确。12 128.A 如果 v0小于 v1,则物块向上做减速运动时加速度不变,与题图乙不符,因此物块的初速度 v0一定大于 v1。结合题图乙可知物块减速运动到与传送带速度相同时,继续向上做减速运动,由此可以判断传送5带的速度为 4 m/s,选项 A 正确。传送带底端到顶端的距离等于 v-t 图线与横轴所围的面积,即 (4+12)121 m+ 14 m=10 m,选项 B 错误。01 s 内,g sin +g cos =8 m/s 2,12 s 内,g sin -g 12cos =4 m/s 2,解得 = ,选项 C 错误;在 12 s 内,摩擦力方向与物块的运动方向相同,选项 D 错误。14
