参考答案
1.答案:C 解析:雨滴下落过程中受力如图所示
F合=mg-f,阻力随雨滴下落速度的增大而增大,所以F合逐渐减小,加速度逐渐减小,由v-t图象得C项正确.
2.答案:B 解析:刚开始物体受合外力F+μmg=ma,代入数据解得a=5 m/s2,由于a与v0方向相反,所以由v0=at得到t=2 s后物体速度为零,位移;接下来反向匀加速运动1 s,加速度,代入数据解得a1=1 m/s2,位移s1=a1t2=0.5 m,方向与s相反.v1=a1t1=1×1 m/s=1 m/s,接下来做加速度a2=μg=2 m/s2的匀减速运动,所以,方向与s相反,所以总位移为s总=s-s1-s2=9.25 m.
3.答案:C 解析:将猫隔离研究,设其质量为m,受力情况如图所示,猫相对斜面静止,则沿斜面方向合力为零,则mgsin α-f=0,以木板为研究对象,设质量为M=2m,受力情况如图所示,设沿斜面加速度为a,则有f+Mgsin α=Ma,联立解得:.
4.答案:D 解析:小滑环下滑过程中受重力和杆的弹力作用,下滑的加速度可认为是由重力沿杆方向的分力产生的,设轨迹与竖直方向夹角为θ,由牛顿第二定律知mgcos θ=ma①
设圆心为O,半径为R,由几何关系得,滑环由开始运动至D点的位移
s=2Rcos θ②
由运动学公式得s=at2③
由①②③联立解得
小圆环下滑的时间与细杆的倾斜情况无关,故t1=t2=t3.
5.答案:BD 解析:因为m、M在力F的作用下一起做无相对滑动的加速运动,所以取m、M为一整体,由牛顿第二定律可知F=(M+m)a,隔离木块m,设木块m受的摩擦力向右,大小为f,由牛顿第二定律得:f=ma,以上两式联立可得:,所以B、D正确.
6.答案:AD 解析:F1、F2的合力范围是4 N≤F≤8 N,所以加速度a的范围是4 m/s2≤a≤8