7. 如图所示,用一水平压力$F=kt$($k$为大于0的常数,$t$为作用时间)将一重力为$G$的物体压在足够长的平整竖直粗糙墙面上,则物体的运动情况是 ()

A.始终静止
B.速度先增加后不变
C.速度先增大,后减小,最终静止
D.速度始终增大
A.始终静止
B.速度先增加后不变
C.速度先增大,后减小,最终静止
D.速度始终增大
答案
C
解析
初始时水平压力F=kt较小,墙面的滑动摩擦力小于物体重力G,物体向下加速,速度逐渐增大;随时间t增大,压力不断变大,滑动摩擦力随压力增大而增大,当滑动摩擦力大于G后,合力方向与物体运动方向相反,物体开始减速,速度逐渐减小;当物体速度减为0后,物体静止在墙面上,此时静摩擦力等于重力G,物体保持静止。因此物体速度先增大,后减小,最终静止。
8. 蹦极是一项极其富有挑战性的运动。小辰做了一个模拟“蹦极”的小实验。如图所示,他用一根橡皮筋的一端系一个小钢球,另一端固定在A点,B点是橡皮筋不系小钢球自然下垂时下端所处的位置,C点是小钢球从A点自由释放后所能到达的最低点。不计空气阻力,在小钢球从A点运动到C点的过程中,下列说法正确的是()

A.小钢球的速度一直在减小
B.从A点下落到B点的过程中,小钢球受到重力和弹力的作用
C.从B点下落到C点的过程中,小钢球所受的合力先减小后增大
D.到达C点时,小钢球受到的拉力等于其自身的重力
A.小钢球的速度一直在减小
B.从A点下落到B点的过程中,小钢球受到重力和弹力的作用
C.从B点下落到C点的过程中,小钢球所受的合力先减小后增大
D.到达C点时,小钢球受到的拉力等于其自身的重力
答案
C
解析
逐个分析选项:
1. 分析A选项:小钢球从A到B过程只受重力,速度持续增大;过B点后初始阶段弹力小于重力,速度仍在增大,因此速度并非一直减小,A错误。
2. 分析B选项:B点是橡皮筋自然下垂的位置,从A下落到B的过程中橡皮筋未发生弹性形变,没有弹力,小钢球只受重力,B错误。
3. 分析C选项:从B下落到C的过程中,初始阶段弹力小于重力,合力为重力减去弹力,随着橡皮筋伸长弹力逐渐增大,合力逐渐减小;当弹力增大到等于重力时合力为0;继续向下运动,弹力大于重力,合力为弹力减去重力,弹力继续增大,合力逐渐变大,因此小钢球所受合力先减小后增大,C正确。
4. 分析D选项:到达C点时小钢球速度为0,之后会向上运动,说明此时小钢球受到的拉力大于自身重力,D错误。
1. 分析A选项:小钢球从A到B过程只受重力,速度持续增大;过B点后初始阶段弹力小于重力,速度仍在增大,因此速度并非一直减小,A错误。
2. 分析B选项:B点是橡皮筋自然下垂的位置,从A下落到B的过程中橡皮筋未发生弹性形变,没有弹力,小钢球只受重力,B错误。
3. 分析C选项:从B下落到C的过程中,初始阶段弹力小于重力,合力为重力减去弹力,随着橡皮筋伸长弹力逐渐增大,合力逐渐减小;当弹力增大到等于重力时合力为0;继续向下运动,弹力大于重力,合力为弹力减去重力,弹力继续增大,合力逐渐变大,因此小钢球所受合力先减小后增大,C正确。
4. 分析D选项:到达C点时小钢球速度为0,之后会向上运动,说明此时小钢球受到的拉力大于自身重力,D错误。
9.如图甲所示,将轻质弹簧的一端固定在水平桌面上,在弹簧正上方O点释放一个重为G的金属小球,下落到A点时与弹簧接触并压缩弹簧至B点,随即被弹簧竖直弹出(整个过程弹簧在弹性范围内)。请在坐标图乙上画出小球从O点下落直至B点的过程中,其所受合力的大小随运动距离变化的大致关系图像。(不计空气阻力)

答案
解:
分阶段分析合力变化规律:
1. 小球从O点运动到A点的过程:未接触弹簧,不计空气阻力,小球仅受重力G,合力大小恒为G,对应图像为从坐标点$(0, G)$水平向右延伸至横坐标$s=A$处的水平线段。
2. 小球从A点向下运动到弹簧弹力与重力大小相等的位置(位于A、B两点之间)的过程:弹簧弹力随压缩量增大竖直向上逐渐增大,合力满足$F_{合}=G-F_{弹}$,合力从G开始逐渐减小,至该位置时合力为0,对应图像为从点$(A, G)$斜向右下、到达A、B间某点时$F_{合}=0$的倾斜线段。
3. 小球从弹力等于重力的位置继续向下运动到B点的过程:弹簧弹力继续增大且大于重力,合力满足$F_{合}=F_{弹}-G$,合力从0开始逐渐增大,到达B点时合力大小大于G,对应图像为从$F_{合}=0$的点斜向右上、到横坐标$s=B$处时$F_{合}>G$的倾斜线段。
按上述三段特征绘制的大致图像即为所求。
分阶段分析合力变化规律:
1. 小球从O点运动到A点的过程:未接触弹簧,不计空气阻力,小球仅受重力G,合力大小恒为G,对应图像为从坐标点$(0, G)$水平向右延伸至横坐标$s=A$处的水平线段。
2. 小球从A点向下运动到弹簧弹力与重力大小相等的位置(位于A、B两点之间)的过程:弹簧弹力随压缩量增大竖直向上逐渐增大,合力满足$F_{合}=G-F_{弹}$,合力从G开始逐渐减小,至该位置时合力为0,对应图像为从点$(A, G)$斜向右下、到达A、B间某点时$F_{合}=0$的倾斜线段。
3. 小球从弹力等于重力的位置继续向下运动到B点的过程:弹簧弹力继续增大且大于重力,合力满足$F_{合}=F_{弹}-G$,合力从0开始逐渐增大,到达B点时合力大小大于G,对应图像为从$F_{合}=0$的点斜向右上、到横坐标$s=B$处时$F_{合}>G$的倾斜线段。
按上述三段特征绘制的大致图像即为所求。
登录