力和加速度大小分别为(取g=10 m/s2)( )
A.1 N 19 m/s2 B.0 20 m/s2
C.1 N 21 m/s2 D.条件不足,无法计算
答案 C
2.用30 N的水平外力F,拉一个静止在光滑水平面上的质量为20 kg的物体,力F作用3 s后消失.则第5 s末物体的速度和加速度分别是( )
A.v=4.5 m/s,a=1.5 m/s2
B.v=7.5 m/s,a=1.5 m/s2
C.v=4.5 m/s,a=0
D.v=7.5 m/s,a=0
答案 C
解析 力F作用3 s时速度大小为4.5 m/s,而力F消失后,其速度不再变化,物体加速度为零,故C正确.
图4-6-3
3.一光滑斜劈,在力F推动下向左匀加速运动,且斜劈上有一木块恰好与斜劈保持相对静止,如图4-6-3所示,则木块所受合力的方向为( )
A.水平向左 B.水平向右
C.沿斜面向下 D.沿斜面向上
答案 A
4.一间新房要盖屋顶,为了使下落的雨滴能够以最短的时间淌离屋顶,则所盖屋顶的顶角应为(设雨滴沿屋顶下淌时,可看作在光滑的斜坡上下滑)( )
A.60° B.90° C.120° D.150°
答案 B
解析 因雨滴沿屋顶的运动过程中仅受重力和支持力作用,设其运动的加速度为a,屋顶的顶角为2α,则由牛顿第二定律易得a=gcos α.
又因房屋的前后间距已定,设为2b,则雨滴滑动经过的屋顶面长度x=b/sin α.
由x=at2得t=.
显然当α=45°时对应的时间t最小,即屋顶的顶角应取90°.
图4-6-4
5.如图4-6-4所示,小车质量为M,光滑小球P的质量为m,绳质量不计,水平地面光滑,要使小球P随车一起匀加速运动,则施于小车的水平作用力F是(θ已知)( )
A.mgtan θ B.(M+m)gtan θ
C.(M+m)gcot θ D.(M+m)gsin θ
答案 B
解析 对小球受力分析如右图所示,则mgtan θ=ma,所以a=gtan θ.对整体F=(M+m)a=(M+m)gtan θ
6.质量为60 kg的物体以4 m/s的速度竖直匀速下降,若向上的力突然变为630 N,并持续2 s,则这2 s内物体下落的高度是多少?(g取10 m/s2)