考前特训答案精析
热点突破练
热点1 受力分析和物体平衡
1.B [对球A受力分析如图所示,
因A静止,将A的重力G分解,由三角形相似得==0.8,得FT=0.8G,绳子在P点对墙的拉力大小也等于0.8G,B正确.]
2.D [假设右滑轮到小球球心的距离为l,轻绳与竖直方向的夹角为α,小球在A→O的运动过程中,由牛顿第二定律可知FT-mAgcos α=,得FT=mAgcos α+,由动能定理可知v不断变大,且α减小,所以FT变大,则小球从A→O→B的过程中,FT先增大后减小.设物块的质量为m,斜面体的质量为M、倾角为θ,对物块受力分析可知斜面对物块的支持力大小为FN1=mgcos θ-FT,斜面对物块的静摩擦力大小为Ff1=mgsin θ,则FN1先减小后增大,Ff1不变,故A、B错误;对斜面体和物块P整体受力分析可知地面对斜面体的支持力大小FN2=(M+m)g-FTcos θ,地面对斜面体的静摩擦力大小Ff2=FTsin θ,则FN2先减小后增大,Ff2先增大后减小,故C错误,D正确.]
3.C [设一个篮子的质量为m,连接下篮的每根轻绳的张力大小为FT2,对下篮,根据平衡条件得4FT2=mg,解得FT2=;设连接上篮的每根轻绳的张力大小为FT1,轻绳与竖直方向夹角为θ,对晾衣篮整体由平衡条件得4FT1cos θ=2mg,根据题图以及几何关系得sin θ==0.6,则cos θ=0.8,联立解得FT1=mg,则=,故C正确,A、B、D错误.]
4.C [设细线与竖直方向夹角为θ,对小球B受力分析可知FTcos θ=mBg,FTsin θ=F,则随着θ角逐渐变大,则细线张力FT逐渐变大,水平外力F逐渐变大,选项A、B错误;对A、B的整体受力分析,得轻杆的弹力大小FN=,可知随着F的增大,轻杆的弹力逐渐增大,选项
C正确;细线与轻杆共线时,对球A受力分析可知,球A受到竖直向下的重力和细线对A沿杆向下的拉力,则轻杆对球A的弹力方向沿着球A的重力与细线对A的拉力的合力的反方向,可知轻杆对球A的弹力不是沿杆向上,选项D错误.]
5.D [若B球带负电,则A对B为吸引力,方向沿BA方向,此时无论圆环给B球的支持力指向圆心还是背离圆心,B球都不能处于平衡状态,所以A球对B球为排斥力,方向沿AB方向,如图所示,
且对B球受力分析可得,圆环对B球的支持力指向圆心,即由B指向O,故A错误;由几何关系可知圆环对B球弹力的大小为FN=mg,则A、B两球之间的排斥力大小为FAB=2mgcos 30°=mg,对A球受力分析,可得FN′=mg+FABcos 30°=2.5mg,Ff=FABsin 30°=,所以当Ff=μFN′时,动摩擦因数最小,为μ=,故B、C错误,D正确.]
6.B [对小球受力分析,受到自身重力、细线拉力及拉力F,三者关系如图所示,
由图可知,F一直增大,θ一直减小,所以B正确,A、C、D错误.]
7.B [小球的受力情况如图甲所示,
可得墙壁对小球的弹力大小为
FN1==mg
半球和小球整体的受力情况如图乙所示,
墙壁对整体的弹力大小为
FN13==mg
故墙壁对半球的弹力大小为
FN3=FN13-FN1=mg
根据牛顿第三定律,半球对墙壁的弹力大小为mg,故选B.]
热点2 牛顿运动定律的应用
1.A [由题意可知,撤去水平力F前,小球与竖直杆CD之间摩擦力为零,设弹簧弹力大小为FT,根据平衡条件有FTcos θ=mg,撤去水平力F的瞬间,弹簧弹力不会发生突变,此时在竖直方向上小球受力仍平衡,而在水平方向上,竖直杆CD对小球的支持力与FT在水平方向的分力平衡,综上所述可知在撤去F瞬间,小球所受合外力仍为零,加速度为零,故选A.]
2.A [当两球运动至二者相距L时,如图所示,
由几何关系可知sin θ==,设绳子拉力为FT,水平方向有2FTcos θ=F,解得FT=F,对任意小球由牛顿第二定律有FT=ma,解得a=,故A正确,B、C、D错误.]
3.BC [利用整体法受力分析,可得(M+m)gsin θ-μMgcos θ=(M+m)a,解得a=gsin θ-,故A错误,B正确;对物块B受力分析,可得mgsin θ-F=ma,解得F=,故C正确,D错误.]
4.B [小物块沿斜面向上运动时加速度大小为a=gsin α+μgcos α=10 m/s2,物块运动到最高点的时间t′==1 s<1.5 s,由于mgsin α=μmgcos α,则小物块运动到最高点速度为0时停止运动,故
t=1.5 s时小物块离斜面底端的距离为x==5 m,故选B.]
5.BC [运动员做匀加速运动的距离为x=t=×4.5 m=40.5 m,A错误;匀加速过程中,