一、选择题部分
1. 真题展示
(1)一个物体在水平面上受到三个力的作用,这三个力的合力为零,则这三个力的方向关系是( )
A. 三个力相互平行 B. 三个力相互垂直 C. 三个力构成等边三角形 D. 三个力构成等腰三角形
(2)一个物体从静止开始沿光滑斜面下滑,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 物体的动能逐渐增大,势能逐渐减小 B. 物体的速度逐渐增大,加速度逐渐减小 C. 物体的动能逐渐减小,势能逐渐增大 D. 物体的速度逐渐增大,加速度逐渐增大
2. 答案解析
(1)答案:C
解析:三个力的合力为零,说明这三个力相互平衡,它们构成一个封闭的三角形,而等边三角形是唯一一个三个内角都相等的三角形,因此选C。
(2)答案:A
解析:物体沿光滑斜面下滑,不计空气阻力,其重力势能转化为动能,动能逐渐增大,势能逐渐减小。根据牛顿第二定律,物体加速度与合力成正比,方向与合力方向相同,由于合力方向不变,所以加速度也不变。因此选A。
二、填空题部分
1. 真题展示
(1)一个物体从静止开始沿水平面做匀加速直线运动,其加速度为2m/s²,则物体在2s内的位移为________m。
(2)一个物体在水平面上受到一个恒力F的作用,其加速度a与F成正比,比例系数为k,则k的值为________。
2. 答案解析
(1)答案:8
解析:根据匀加速直线运动的位移公式s=ut+½at²,其中u为初速度,a为加速度,t为时间。由于物体从静止开始,所以u=0,代入公式得s=½at²=½×2×2²=8m。
(2)答案:1
解析:根据牛顿第二定律F=ma,其中F为作用力,m为物体质量,a为加速度。由题意知加速度a与力F成正比,即a=kF。将牛顿第二定律代入得F=ma=kF,解得k=1。
三、解答题部分
1. 真题展示
(1)一个物体在水平面上受到三个力的作用,这三个力的合力为零,其中两个力的方向分别为水平向右和竖直向上,求第三个力的方向和大小。
(2)一个物体从静止开始沿光滑斜面下滑,不计空气阻力,斜面倾角为30°,求物体下滑过程中重力势能的减少量。
2. 答案解析
(1)答案:第三个力的方向为水平向左,大小为10N。
解析:由于三个力的合力为零,所以第三个力与水平向右和竖直向上的两个力的合力相等,方向相反。设第三个力为F,则有F=10N,方向为水平向左。
(2)答案:重力势能的减少量为mgh,其中m为物体质量,g为重力加速度,h为物体下滑的高度。
解析:物体下滑过程中,重力势能转化为动能,根据能量守恒定律,重力势能的减少量等于动能的增加量。物体下滑的高度为h=sin30°×L,其中L为斜面长度。代入公式得重力势能的减少量为mgh=m×g×sin30°×L。
