1.如图所示,足够长的木板B放置在水平地面上,大小可忽略的铁块A静止放在木板B的最左端.从t=0时刻起对A施加一个水平向右的力F,且力F的大小随时间t成正比增加,已知铁块A的加速度aA随时间t变化的图象如图乙所示,则木板B的加速度大小aB随时间t的aB-t图象是下列图中的( )
2.(多选)美国《大众科学》杂志报道,中国首艘国产航母预计在2019年服役.假设航空母舰上装有帮助飞机起飞的弹射系统,已知某型号的舰载飞机质量为m=103 kg,在跑道上加速时产生的****动力为F=7×103 N,所受阻力为重力的0.2倍,当飞机的速度大小达到50 m/s时才能离开航空母舰起飞.g取10 m/s2,设航空母舰甲板长为160 m,则下列说法中正确的是( )
A.飞机在跑道上加速时所受阻力大小为103 N
B.飞机在跑道上加速时的****加速度大小为4 m/s2
C.若航空母舰处于静止状态,弹射系统必须使飞机至少具有大小为30 m/s的初速度
D.若航空母舰上不装弹射系统,为使飞机仍能在此舰上正常起飞,航空母舰沿飞机起飞方向的速度大小至少应为10 m/s
【解析】选CD.飞机在跑道上加速时所受阻力f=kmg=0.2×103×10 N=2×103 N,选项A错误.由牛顿第二定律得F-f=ma,解得a=5 m/s2,选项B错误.设弹射系统必须使飞机具有的初速度大小为v0,由匀变速直线运动规律得v2-v0=2ax,代入数据解得v0=30 m/s,选项C正确.若航空母舰上不装弹射系统,设飞机起飞所用的时间为t,航空母舰的最小速度为v1,则飞机相对地面的速度v=v1+at,飞机相对航母的位移大小x=2at2,代入数据联立解得v1=10 m/s,选项D正确.
3.如图甲所示,在某部电梯的顶部安装一个能够显示拉力大小的传感器,传感器下方挂上一轻质弹簧,弹簧下端挂一质量为m的小球.若该电梯在竖直方向行驶时突然停止,传感器显示弹簧弹力大小F随时间t变化的图象如图乙所示,g为重力加速度,则( )
A.电梯突然停止前可能在加速上升
B.电梯停止后小球向下运动,加速度小于g
C.电梯停止后小球向上运动,加速度小于g
D.0~t1时间内小球处于失重状态,t1~t2时间内小球处于超重状态
【解析】选C.从t=0时刻传感器示数为mg可知,电梯突然停止前做匀速运动,选项A错误.电梯停
4.(多选)如图所示,长为L=6 m、质量为m=10 kg的木板放在水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数为μ=0.2,一个质量为M=50 kg的人从木板的左端开始向右加速跑动,从人开始跑到人离开木板的过程中,以下v-t图象可能正确的是(g取10 m/s2,a为人的v-t图象,b为木板的v-t图象)( )
【解析】选ABC.人在木板上加速,受到木板向右的摩擦力,f=Ma1,木板与地面之间的****静摩擦力fm=μ(M+m)g=120 N;A中人的加速度a1=1 m/s2,f=Ma1=50 N<120 N,木板静止不动,t=2 s内人的位移x=6 m,A正确;同理B正确;C中人的加速度a1=3 m/s2,f=Ma1=150 N>120 N,木板向左加速,f-μ(M+m)g=ma2,a2=3 m/s2,t= s内人的位移大小x1=3 m,木板的位移大小x2=3 m,C正确;D中木板的位移为负,应在时间轴的下方,因此D错误.
5.放在足够长的木板上的物体A和B由同种材料制成,且表面粗糙程度一样,现随长木板以速度v向右做匀速直线运动,如图5所示.某时刻木板突然停止运动,已知mA>mB,下列说法正确的是( )
图5
A.若木板光滑,由于A的惯性较大,所以A、B一定会相撞
B.若木板粗糙,由于A的动能较大,所以A、B一定会相撞
C.若木板粗糙,由于A所受的摩擦力较大,所以A比B先停下来
D.无论木板是否光滑,A、B间的相对距离保持不变
【答案】D