1.[2016·浙江卷] 如图13所示为一种常见的身高体重测量仪.测量仪顶部向下发射波速为v的超声波,超声波经反射后返回,被测量仪接收,测量仪记录发射和接收的时间间隔.质量为M0的测重台置于压力传感器上,传感器输出电压与作用在其上的压力成正比.当测重台没有站人时,测量仪记录的时间间隔为t0,输出电压为U0,某同学站上测重台,测量仪记录的时间间隔为t,输出电压为U,则该同学的身高和质量分别为( )
图13
A.v(t0-t),U
B.v(t0-t),U
C.v(t0-t),(U-U0)
D.v(t0-t),(U-U0)
2.[2016·全国卷Ⅱ] 两实心小球甲和乙由同一种材料制成,甲球质量大于乙球质量.两球在空气中由静止下落,假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关.若它们下落相同的距离,则( )
A.甲球用的时间比乙球长
B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小
C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小
D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功
【答案】BD 【解析】 设f=kR,则由牛顿第二定律得F合=mg-f=ma,而m=πR3·ρ,故a=g-,由m甲>m乙、ρ甲=ρ乙可知a甲>a乙,故C错误;因甲、乙位移相同,由v2=2ax可知,v甲>v乙,B正确;由x=at2可知,t甲f乙,则W甲克服>W乙克服,D正确.
3. [2016·全国卷Ⅲ] 一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t内位移为s,动能变为原来的9倍.该质点的加速度为( )
A. B.
C. D.
4.[2016·四川卷] 避险车道是避免恶性交通事故的重要设施,由制动坡床和防撞设施等组成,如图
竖直平面内,制动坡床视为与水平面夹角为θ的斜面.一辆长12 m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床,当车速为23 m/s时,车尾位于制动坡床的底端,货物开始在车厢内向车头滑动,当货物在车厢内滑动了4 m时,车头距制动坡床顶端38 m,再过一段时间,货车停止.已知货车质量是货物质量的4倍,货物与车厢间的动摩擦因数为0.4;货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍.货物与货车分别视为小滑块和平板,取cos θ=1,sin θ=0.1,g=10 m/s2.求:
(1)货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向;
(2)制动坡床的长度.
图1
【答案】(1)5 m/s2,方向沿制动坡床向下 (2)98 m
【解析】 (1)设货物的质量为m,货物在车厢内滑动过程中,货物与车厢间的动摩擦因数μ=0.4,受摩擦力大小为f,加速度大小为a1,则
f+mgsin θ=ma1
f=μmgcos θ
联立以上二式并代入数据得a1=5 m/s2
a1的方向沿制动坡床向下.
(2)设货车的质量为M,车尾位于制动坡床底端时的车速为v=23 m/s.货物在车厢内开始滑动到车头距制
l=l0+s0+s2
联立并代入数据得
l=98 m.
5.[2016·全国卷Ⅰ] 甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v t图像如图1所示.已知两车在t=3 s时并排行驶,则( )
图1
A.在t=1 s时,甲车在乙车后
B.在t=0时,甲车在乙车前7.5 m
C.两车另一次并排行驶的时刻是t=2 s
D.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m
【答案】 BD 【解析】在t=3 s时,两车并排,由图可得在1~3 s两车发生的位移大小相等,说明在t=1 s时,两车并排,由图像可得前1 s乙车位移大于甲车位移,且位移差Δx=x2-x1=×1 m=7.5 m,在t=0时,甲车在乙车前7.5 m,选项A、C错误,选项B正确;在1~3 s两车的平均速度v==20 m/s,各自的位移x=t=40 m,选项D正确.
6.[2016·天津卷]
(2)某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动.
①实验中,必要的措施是________.
图1
A.细线必须与长木板平行
B.先接通电源再释放小车
C.小车的质量远大于钩码的质量
D.平衡小车与长木板间的摩擦力
②他实验时将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图1所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出).s1=3.59 cm,s2=4.41 cm,s3=5.19 cm,s4=5.97 cm,s5=6.78 cm,s6=7.64 cm,则小车的加速度a=________m/s2(要求充分利用测量的数据),打点计时器在打B点时小车的速度vB=________m/s.(结果均保留两位有效数字)
图1
【答案】 ①AB ②0.80 0.40
点时小车的速度vB==0.40 m/s.
7.[2016·江苏卷] 小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞后回到原高度再次下落,重复上述运动,取小球的落地点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向,下列速度v和位置x的关系图像中,能描述该过程的是( )
图1
【答案】A 【解析】 由于取小球的落地点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向,位置总是大于零且最远只能到刚下落处,不会无限增加,选项C、D错误;小球与地面碰撞后做竖直上抛运动,此时位移的数值就代表小球的位置x,加速度a=-g,根据运动学公式v2-v=2ax得v2=v-2gx,这里v0为做竖直上抛运动的初速度,是定值,故vx图像是抛物线,故选项B错误,选项A正确.
8.[2016·全国卷Ⅰ] 一质点做匀速直线运动,现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则( )
A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直
C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同
D.质点单位时间内速率的变化量总是不变
9. [2016·全国卷Ⅱ]
两实心小球甲和乙由同一种材料制成,甲球质量大于乙球质量.两球在空气中由静止下落,假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关.若它们下落相同的距离,则( )
A.甲球用的时间比乙球长
B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小
C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小
D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功
【答案】BD 【解析】 设f=kR,则由牛顿第二定律得F合=mg-f=ma,而m=πR3·ρ,故a=g-,由m甲>m乙、ρ甲=ρ乙可知a甲>a乙,故C错误;因甲、乙位移相同,由v2=2ax可知,v甲>v乙,B正确;由x=at2可知,t甲f乙,则W甲克服>W乙克服,D正确.
10.[2016·全国卷Ⅱ] 如图1,小球套在光滑的竖直杆上,轻弹簧一端固定于O点,另一端与小球相连.现将小球从M点由静止释放,它在下降的过程中经过了N点.已知在M、N两点处,弹簧对小球的弹力大小相等,且∠ONM