一、选择题
1. 答案:A
解析:根据题意,物体在竖直方向上受到重力和支持力,且物体处于静止状态,根据牛顿第一定律,物体所受合力为零。因此,支持力等于重力,即F支 = mg。
2. 答案:C
解析:根据题意,物体在水平方向上受到摩擦力和拉力,且物体处于匀速直线运动状态,根据牛顿第二定律,物体所受合力为零。因此,摩擦力等于拉力,即f = F拉。
3. 答案:B
解析:根据题意,物体在竖直方向上受到重力和空气阻力,且物体处于匀速上升状态,根据牛顿第二定律,物体所受合力为零。因此,空气阻力等于重力,即f = mg。
4. 答案:D
解析:根据题意,物体在水平方向上受到摩擦力和拉力,且物体处于匀速直线运动状态,根据牛顿第二定律,物体所受合力为零。因此,摩擦力等于拉力,即f = F拉。
5. 答案:C
解析:根据题意,物体在竖直方向上受到重力和支持力,且物体处于匀速上升状态,根据牛顿第二定律,物体所受合力为零。因此,支持力等于重力,即F支 = mg。
二、填空题
1. 答案:1.5
解析:根据题意,物体在水平方向上受到摩擦力和拉力,且物体处于匀速直线运动状态,根据牛顿第二定律,物体所受合力为零。因此,摩擦力等于拉力,即f = F拉。由题意知,摩擦力为0.5N,所以拉力也为0.5N。根据功的定义,功等于力乘以位移,即W = F * s。由题意知,位移为2m,所以功为W = 0.5N * 2m = 1J。由能量守恒定律,物体的动能等于所做的功,即E_k = W = 1J。由动能公式,E_k = 1⁄2 * m * v^2,解得v = √(2E_k/m) = √(2 * 1J / 1kg) = 1.41m/s。由题意知,物体上升的高度为h = v^2 / (2g) = (1.41m/s)^2 / (2 * 9.8m/s^2) = 0.5m。由题意知,物体上升的时间为t = h / v = 0.5m / 1.41m/s ≈ 0.35s。由题意知,物体上升的加速度为a = v / t = 1.41m/s / 0.35s ≈ 4m/s^2。由牛顿第二定律,物体所受合力为F = m * a = 1kg * 4m/s^2 = 4N。由题意知,物体所受合力为4N,所以支持力为F支 = mg + F = 1kg * 9.8m/s^2 + 4N = 13.8N。
2. 答案:0.4
解析:根据题意,物体在水平方向上受到摩擦力和拉力,且物体处于匀速直线运动状态,根据牛顿第二定律,物体所受合力为零。因此,摩擦力等于拉力,即f = F拉。由题意知,摩擦力为0.3N,所以拉力也为0.3N。根据功的定义,功等于力乘以位移,即W = F * s。由题意知,位移为3m,所以功为W = 0.3N * 3m = 0.9J。由能量守恒定律,物体的动能等于所做的功,即E_k = W = 0.9J。由动能公式,E_k = 1⁄2 * m * v^2,解得v = √(2E_k/m) = √(2 * 0.9J / 1kg) = 1.22m/s。由题意知,物体上升的高度为h = v^2 / (2g) = (1.22m/s)^2 / (2 * 9.8m/s^2) = 0.06m。由题意知,物体上升的时间为t = h / v = 0.06m / 1.22m/s ≈ 0.05s。由题意知,物体上升的加速度为a = v / t = 1.22m/s / 0.05s ≈ 24.4m/s^2。由牛顿第二定律,物体所受合力为F = m * a = 1kg * 24.4m/s^2 = 24.4N。由题意知,物体所受合力为24.4N,所以支持力为F支 = mg + F = 1kg * 9.8m/s^2 + 24.4N = 33.8N。
3. 答案:0.5
解析:根据题意,物体在竖直方向上受到重力和支持力,且物体处于匀速上升状态,根据牛顿第二定律,物体所受合力为零。因此,支持力等于重力,即F支 = mg。由题意知,物体上升的高度为h = 1m,所以支持力为F支 = mg = 1kg * 9.8m/s^2 = 9.8N。
三、解答题
1. 解答:
(1)根据题意,物体在水平方向上受到摩擦力和拉力,且物体处于匀速直线运动状态,根据牛顿第二定律,物体所受合力为零。因此,摩擦力等于拉力,即f = F拉。由题意知,摩擦力为0.5N,所以拉力也为0.5N。根据功的定义,功等于力乘以位移,即W = F * s。由题意知,位移为2m,所以功为W = 0.5N * 2m = 1J。由能量守恒定律,物体的动能等于所做的功,即E_k = W = 1J。由动能公式,E_k = 1⁄2 * m * v^2,解得v = √(2E_k/m) = √(2 * 1J / 1kg) = 1.41m/s。由题意知,物体上升的高度为h = v^2 / (2g) = (1.41m/s)^2 / (2 * 9.8m/s^2) = 0.5m。由题意知,物体上升的时间为t = h / v = 0.5m / 1.41m/s ≈ 0.35s。由题意知,物体上升的加速度为a = v / t = 1.41m/s / 0.35s ≈ 4m/s^2。由牛顿第二定律,物体所受合力为F = m * a = 1kg * 4m/s^2 = 4N。由题意知,物体所受合力为4N,所以支持力为F支 = mg + F = 1kg * 9.8m/s^2 + 4N = 13.8N。
(2)根据题意,物体在竖直方向上受到重力和支持力,且物体处于匀速上升状态,根据牛顿第二定律,物体所受合力为零。因此,支持力等于重力,即F支 = mg。由题意知,物体上升的高度为h = 1m,所以支持力为F支 = mg = 1kg * 9.8m/s^2 = 9.8N。
2. 解答:
(1)根据题意,物体在水平方向上受到摩擦力和拉力,且物体处于匀速直线运动状态,根据牛顿第二定律,物体所受合力为零。因此,摩擦力等于拉力,即f = F拉。由题意知,摩擦力为0.3N,所以拉力也为0.3N。根据功的定义,功等于力乘以位移,即W = F * s。由题意知,位移为3m,所以功为W = 0.3N * 3m = 0.9J。由能量守恒定律,物体的动能等于所做的功,即E_k = W = 0.9J。由动能公式,E_k = 1⁄2 * m * v^2,解得v = √(2E_k/m) = √(2 * 0.9J / 1kg) = 1.22m/s。由题意知,物体上升的高度为h = v^2 / (2g) = (1.22m/s)^2 / (2 * 9.8m/s^2) = 0.06m。由题意知,物体上升的时间为t = h / v = 0.06m / 1.22m/s ≈ 0.05s。由题意知,物体上升的加速度为a = v / t = 1.22m/s / 0.05s ≈ 24.4m/s^2。由牛顿第二定律,物体所受合力为F = m * a = 1kg * 24.4m/s^2 = 24.4N。由题意知,物体所受合力为24.4N,所以支持力为F支 = mg + F = 1kg * 9.8m/s^2 + 24.4N = 33.8N。
(2)根据题意,物体在竖直方向上受到重力和支持力,且物体处于匀速上升状态,根据牛顿第二定律,物体所受合力为零。因此,支持力等于重力,即F支 = mg。由题意知,物体上升的高度为h = 1m,所以支持力为F支 = mg = 1kg * 9.8m/s^2 = 9.8N。
3. 解答:
(1)根据题意,物体在水平方向上受到摩擦力和拉力,且物体处于匀速直线运动状态,根据牛顿第二定律,物体所受合力为零。因此,摩擦力等于拉力,即f = F拉。由题意知,摩擦力为0.5N,所以拉力也为0.5N。根据功的定义,功等于力乘以位移,即W = F * s。由题意知,位移为2m,所以功为W = 0.5N * 2m = 1J。由能量守恒定律,物体的动能等于所做的功,即E_k = W = 1J。由动能公式,E_k = 1⁄2 * m * v^2,解得v = √(2E_k/m) = √(2 * 1J / 1kg) = 1.41m/s。由题意知,物体上升的高度为h = v^2 / (2g) = (1.41m/s)^2 / (2 * 9.8m/s^2) = 0.5m。由题意知,物体上升的时间为t = h / v = 0.5m / 1.41m/s ≈ 0.35s。由题意知,物体上升的加速度为a = v / t = 1.41m/s / 0.35s ≈ 4m/s^2。由牛顿第二定律,物体所受合力为F = m * a = 1kg * 4m/s^2 = 4N。由题意知,物体所受合力为4N,所以支持力为F支 = mg + F = 1kg * 9.8m/s^2 + 4N = 13.8N。
(2)根据题意,物体在竖直方向上受到重力和支持力,且物体处于匀速上升状态,根据牛顿第二定律,物体所受合力为零。因此,支持力等于重力,即F支 = mg。由题意知,物体上升的高度为h = 1m,所以支持力为F支 = mg = 1kg * 9.8m/s^2 = 9.8N。
