2.質(zhì)量相等的兩物體M、N放在同一水平面上,分別受到水平拉力F1、F2的作用由靜止開始從同一位置沿相同方向做勻加速直線運動.經(jīng)過時間t0和4t0,當(dāng)二者速度分別達到2v0和v0時分別撤去F1和F2,此后物體做勻減速運動直至停止.兩物體運動的v-t圖象如圖所示,下列結(jié)論正確的是(  )
A.物體M、N的位移大小之比是2:1
B.物體M、N所受拉力F1、F2的大小之比是12:5
C.物體M、N在整個運動過程中克服摩擦力做功之比是4:1
D.物體M、N在整個運動過程中平均速度之比是5:3

分析 速度-時間圖線與時間軸所圍成的面積表示位移.根據(jù)面積比得出位移比;根據(jù)兩物塊做勻減速運動過程,求出勻減速運動的加速度大小之比,從而求出摩擦力大小之比;根據(jù)牛頓第二定律:兩物塊做勻減速運動的加速度大小之比等于合外力之比;由位移與時間之比求解平均速度之比.

解答 解:A、由速度圖線與時間軸所圍成的面積表示運動的位移,則位移之比為xM:xN=$\frac{2{v}_{0}}{2}•3{t}_{0}:\frac{{v}_{0}}{2}•5{t}_{0}$=6:5.故A錯誤.
從圖象可知,兩物塊勻減速運動的加速度大小之都為a=$\frac{{v}_{0}}{{t}_{0}}$,根據(jù)牛頓第二定律,勻減速運動中有f=ma,則摩擦力大小都為f=m$\frac{{v}_{0}}{{t}_{0}}$根據(jù)圖象知,勻加速運動的加速度分別為:$\frac{2{v}_{0}}{{t}_{0}}$,$\frac{{v}_{0}}{4{t}_{0}}$,根據(jù)牛頓第二定律,勻加速運動中有F-f=ma,則F1=$\frac{3m{v}_{0}}{{t}_{0}}$,F(xiàn)2=$\frac{5m{v}_{0}}{4{t}_{0}}$,F(xiàn)1和F2的大小之比為12:5.故B正確
C、由圖看出,撤去拉力后兩圖象平行,說明加速度,由牛頓第二定律分析則知加速度a=μg,說明兩物體與地面的動摩擦因數(shù)相等,則兩物體所受的摩擦力大小相等,設(shè)為f,對全過程運用動能定理得:
W1-fs1=0,W2-fs2=0,得:W1=fs1,W2=fs2,由上可知,整個運動過程中F1和F2做功之比為6:5.物體M、N在整個運動過程中克服摩擦力做功等于拉力做功,則知物體M、N在整個運動過程中克服摩擦力做功之比是6:5.故C錯誤
D、物體M、N在整個運動過程中平均速度之比是$\overline{{v}_{m}}:\overline{{v}_{N}}=\frac{{x}_{M}}{3{t}_{0}}:\frac{{x}_{N}}{5{t}_{0}}=2:1$.故D錯誤
故選:B

點評 解決本題的關(guān)鍵通過圖象得出勻加速運動和勻減速運動的加速度,根據(jù)牛頓第二定律,得出兩個力的大小之比,以及知道速度-時間圖線與時間軸所圍成的面積表示位移

練習(xí)冊系列答案
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A.小女孩從蹲著的狀態(tài)開始,起立過程中一直處于超重狀態(tài)
B.小女孩從蹲著的狀態(tài)開始,起立過程中一直處于失重狀態(tài)
C.小女孩從站立的狀態(tài)開始,下蹲過程中,先處于超重狀態(tài),后處于失重狀態(tài)
D.小女孩從站立的狀態(tài)開始,下蹲過程中,先處于失重狀態(tài),后處于超重狀態(tài)

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10.測定電阻的阻值,實驗室提供下列器材:
A.待測電阻R(阻值約10kΩ)
B.滑動變阻器R1(0-1kΩ)
C.電阻箱R0(99999.9Ω)
D.靈敏電流計G(500μA,內(nèi)阻不可忽略)
E.電壓表V(3V,內(nèi)阻約3kΩ)
F.直流電源E(3V,內(nèi)阻不計)
G.開關(guān)、導(dǎo)線若干

(1)甲同學(xué)設(shè)計了如圖a所示的電路,請你指出他的設(shè)計中存在的問題①采用了電流表外接②滑動變阻器采用了限流式③通過靈敏電流計的電流超過其量程
(2)乙同學(xué)用圖b所示的電路進行實驗.①請在圖d中用筆畫線代替導(dǎo)線,完成實物電路的連接.②先將滑動變阻器的滑動頭移到左(選填“左”或“右”)端,再接通開關(guān)S;保持S2斷開,閉合S1,調(diào)節(jié)R1使電流計指針偏轉(zhuǎn)至某一位置,并記下電流I1③斷開S1,保持R1不變,調(diào)整電阻箱R0阻值在10kΩ左右,再閉合S2,調(diào)節(jié)R0阻值使得電流計讀數(shù)為I1時,R0的讀數(shù)即為電阻的阻值.
(3)丙同學(xué)查得靈敏電流計的內(nèi)阻為Rg,采用電路c進行實驗,改變電阻箱電阻R0值,讀出電流計相應(yīng)的I,由測得的數(shù)據(jù)作出$\frac{1}{I}$-R0圖象如圖2所示,圖線縱軸截距為m,斜率為k,則電阻的阻值為$\frac{m}{k}-{R}_{g}$.

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17.如圖所示A的上表面水平,A、B疊放在一起沿斜面以加速度a作勻加速直線線運動.已知B的質(zhì)量為m,重力加速度為g.求A對B的支持力和摩擦力的大。

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7.彈簧秤的秤鉤上掛一個質(zhì)量為1kg的物體,在下列情況下,彈簧秤的讀數(shù)各為多大?(g取10m/s2
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(2)以0.2m/s2的加速度沿豎直方向勻減速下降;
(3)以0.1m/s2的加速度沿豎直方向勻減速上升;
(4)以0.1m/s2的加速度沿豎直方向勻加速下降.

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14.如圖所示,R1、R2、R3、R4為定值電阻、L為燈泡,S為電鍵.現(xiàn)用多用電表測量流過電阻R2的電流.將多用電表的選擇開關(guān)調(diào)至(內(nèi)阻很。┮院螅_的接法是( 。
A.保持K閉合,將紅表筆接在a處,黑表筆接在b處
B.保持K閉合,將紅表筆接在b處,黑表筆接在a處
C.將K斷開,紅表筆接在a處,黑表筆接在b處
D.將K斷開,紅表筆接在b處,黑表筆接在a處

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11.2014年12月26日,我國東部14省市ETC聯(lián)網(wǎng)正式啟動運行,ETC是電子不停車收費系統(tǒng)的簡稱.汽車分別通過ETC通道和人工收費通道的流程如圖所示.假設(shè)汽車以v1=15m/s朝收費站正常沿直線行駛,如果過ETC通道,需要在收費站中心線前l(fā)0m處正好勻減速至v2=5m/s,勻速通過中心線后,再勻加速至v1正常行駛;如果過人工收費通道,需要恰好在中心線處勻減速至零,經(jīng)過20s繳費成功后,再啟動汽車勻加速至v1正常行駛.設(shè)汽車加速和減速過程中的加速度大小均為1m/s2.求:
(1)汽車過ETC通道時,從開始減速到恢復(fù)正常行駛過程中的位移大小?
(2)汽車過ETC通道和通過人工收費通道開始減速的位置相對于收費站中心線分別是多少?
(3)汽車通過ETC通道比通過人工收費通道節(jié)約的時間是多少?

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12.在機器人大賽中,某機器人在平面內(nèi)由點(0,0)出發(fā),沿直線運動到點(3,1),然后又由點(3,1)沿直線運動到點(1,4),然后又由點(1,4)沿直線運動到點(5,5),最后又由點(5,5)沿直線運動到點(2,2),平面坐標系橫、縱坐標軸的單位長度為1m.整個過程中機器人所用時間是2$\sqrt{2}$s,則(  )
A.機器人的運動軌跡是一條直線
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C.整個過程中機器人的位移大小為2$\sqrt{2}$m
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