1、第2讲力和直线运动1.(2016·长沙模拟一)秋季校运会上雯子同学手持乒乓球拍托球沿水平面匀加速跑,设球拍和球的质量分别为M、m,球拍平面和水平面之间的夹角为θ,球拍与球保持相对静止,它们间摩擦及空气阻力不计,则( C )A.球拍对球的作用力mgcosθB.运动员对球拍的作用力MgcosθC.运动员的加速度为gtanθD.若运动员的加速度大于gsinθ,球一定沿球拍向上运动解析:对乒乓球受力分析如图所示,易知球拍对球的作用力FN=,选项A错误;对球拍和球整体受力分析,运动员对球拍的作用力为F=,选项B错误;由图知,乒乓球所受的合力为mgtanθ,故运动员的加速度为
2、gtanθ,选项C正确;当运动员的加速度a>gtanθ时,乒乓球将沿球拍向上运动,由于gsinθ小于gtanθ,故运动员的加速度大于gsinθ,但小于gtanθ时,乒乓球不会沿球拍向上运动,选项D错误.2.(2016·湖北七市(州)联考)滑板运动是一项非常刺激的水上运动,研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力FT垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板速率(水可视为静止).某次运动中,运动员在水平牵引力F作用下,脚蹬滑板,沿水平面做了一小段匀加速直线运动,设滑板和水平面的夹角为θ,忽略空气阻力,在此运动过程中( CD )A.FT增大,保持θ不变B.F不变,调整
3、θ减小C.F增大,调整θ增大D.FT增大,调整θ增大解析:对运动员及滑板受力分析,水平方向上由牛顿第一定律得F-FTsinθ=ma,竖直方向上FTcosθ=mg,结合FT=kv2可得,随着v的增大,FT增大,由竖直方向平衡可得θ增大,分析水平方向可得F增大,CD正确.3.(2016·贵阳期末监测)如图所示,在水平向右做匀加速直线运动的平板车上有一小球,其质量为m且与竖直挡板及斜面间均无摩擦,若车的加速度为a,斜面的倾角为θ,斜面对小球的弹力为F1和挡板对小球的弹力为F2,则F1、F212的大小分别是( D )A.F1=B.F1=ma+mgtanθC.F2=D.F2
4、=ma+mgtanθ解析:以小球为研究对象,在竖直方向上有FTcosθ=mg,水平方向上有F2-F1sinθ=ma,解得F1=,F2=mgtanθ+ma.故选项D正确.4.(2016·湖南长郡中学月考三)如图所示,小车内有一质量为m的物体,一轻质弹簧两端与小车和物块相连,处于压缩状态且在弹性限度内,弹簧的劲度系数为k,形变量为x,物块和小车之间的动摩擦因数为μ.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.运动过程中,物块和小车始终保持相对静止,则下列说法正确的是( AC )A.若μmg小于kx,则小车的加速度方向一定向左B.若μmg小于kx,则小车的加速度最小值为a=,且小车只
6、线运动,拉力F与物体位移x的关系如图乙所示(g=10m/s2),则下列结论正确的是( C )12A.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态B.物体的质量为3kgC.物体的加速度大小为5m/s2D.弹簧的劲度系数为7.5N/cm解析:根据F-x图象可知,小物体在运动4cm以后拉力F为恒力,即小物体只受拉力F和重力的作用即物体与弹簧分离时,弹簧处于原长状态,选项A错误;刚开始物体处于静止状态,重力和弹力二力平衡,此时,拉力等于物体所受合外力,等于10N,即有F1+kx′-mg=ma;物体与弹簧分离后,拉力F2为30N,根据牛顿第二定律,有F2-mg=ma,代入数据解得m=
7、2kg,k=500N/m=5N/cm,a=5m/s2,选项C正确,选项BD错误.6.(2016·东北三省三校一模)如图,质量为M,倾角为θ=37°的斜面B上向左做匀加速直线运动,当作用在B上的外力F增大时,物块A仍保持与斜面相对静止,下列情况中可能正确的是( BC )A.斜面对A的支持力大小不变,斜面对A的摩擦力增大B.斜面对A的支持力增大,斜面对A的摩擦力减小C.斜面对A的支持力增大,斜面对A的摩擦力大小不变D.斜面对A的支持力减小,斜面对A的摩擦力大小不变解析:对A物体进行受力分析,受到竖直向下的重力G,垂直于斜面的支持力FN,还有摩擦力f,由于运动情况不确定