19.一個質(zhì)量為2kg的物體,在六個恒定的共點力作用下處于平衡狀態(tài).現(xiàn)同時撤去大小分別為15N和20N的兩個力而其余力保持不變,關(guān)于此后該物體運動的說法中正確的是( 。
A.一定做勻變速直線運動,加速度大小可能是5m/s2
B.可能做勻減速直線運動,加速度大小是2m/s2
C.一定做加速度不變的變速運動,加速度大小可能是15m/s2
D.可能做勻速圓周運動,向心加速度大小可能是5m/s2

分析 撤去大小分別為15N和20N的兩個力,其余的力保持不變,則知其余力的合力范圍,由牛頓第二定律求出物體加速度的范圍.物體一定做勻變速運動,當撤去的兩個力的合力與原來的速度方向相同時,物體可能做勻減速直線運動.恒力作用下不可能做勻速圓周運動.

解答 解:根據(jù)平衡條件得知,余下力的合力與撤去的兩個力的合力大小相等、方向相反,則撤去大小分別為15N和20N的兩個力后,物體的合力大小范圍為5N≤F≤35N,物體的加速度范圍為:2.5m/s2≤a≤17.5m/s2
A、若物體原來做勻速直線運動,撤去的兩個力的合力方向與速度方向不在同一直線上或與速度方向相同時,物體做曲線運動或勻減速直線運動.故A錯誤.
B、若物體原來做勻速直線運動,撤去的兩個力的合力方向與速度方向相同時,物體做勻減速直線運動,但加速度大小一定要大于2.5m/s2 故B錯誤.
C、由于撤去兩個力后其余力保持不變,則物體所受的合力不變,一定做勻變速運動.物體的加速度范圍為:2.5m/s2≤a≤17.5m/s2.加速度大小可能是15m/s2.故C正確.
D、勻速圓周運動的向心力始終指向圓心,是變力,由于撤去兩個力后其余力保持不變,則物體所受的合力不變,所以不可能做勻速圓周運動,故D錯誤.
故選:C

點評 本題中物體原來可能靜止,也可能做勻速直線運動,要根據(jù)物體的合力與速度方向的關(guān)系分析物體可能的運動情況.

練習冊系列答案
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9.“空間站”是科學家進行天文探測和科學試驗的特殊而又重要的場所.假設某“空間站”正在地球赤道平面內(nèi)的圓周軌道上運行,其離地高度為同步衛(wèi)星離地高度的十分之一,且運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致.下列關(guān)于該“空間站”的說法正確的有( 。
A.運行的加速度不等于其所在高度處的重力加速度
B.運行的速度等于同步衛(wèi)星運行速度的$\sqrt{10}$倍
C.站在地球赤道上的人觀察到它向東運動
D.在“空間站”內(nèi)工作的宇航員因受到平衡力而在其中懸浮或靜止

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10.如圖,光滑水平軌道上有三個質(zhì)量均為m的物塊A、B、C,其中C的左側(cè)固定輕彈簧.設A以速度v0朝B運動,A與B相碰并粘結(jié)在一起,然后繼續(xù)朝C運動,壓縮彈簧,最終A、B與彈簧分離.從A開始運動直至A、B與彈簧分離的過程中,求:
①整個系統(tǒng)損失的機械能
②物塊C的最大速度.

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7.豎直放置的“”形支架上,一根不可伸長的輕繩通過輕質(zhì)滑輪懸掛一重物G,現(xiàn)將輕繩的一端固定于支架上的A點,另一端從與A點等高的B點沿支架緩慢地向C點移動,則繩中拉力大小變化的情況是(  )
A.先變小后變大B.先不變后變小C.先不變后變大D.先變大后變小

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14.如圖甲所示,傾角為θ的光滑斜面上有兩個寬度均為d的磁場區(qū)域I、Ⅱ,磁感應強度大小都為B,區(qū)域I的磁感應強度方向垂直斜面向上,區(qū)域Ⅱ的磁感應強度方向垂直斜面向下,兩磁場區(qū)域間距為d.斜面上有一矩形導體框,其質(zhì)量為m,電阻為R,導體框ab、cd邊長為l,bc、ad邊長為$\frac{3}{2}$d.剛開始時,導體框cd邊與磁場區(qū)域I的上邊界重合;t=0時刻,靜止釋放導體框;t1時刻ab邊恰進入磁場區(qū)域Ⅱ,框中電流為I1;隨即平行斜面垂直于cd邊對導體框施加力,使框中電流均勻增加,到t2時刻框中電流為I2.此時,ab邊未出磁場區(qū)域Ⅱ,框中電流如圖乙所示.求:

(1)在0~t2時間內(nèi),通過導體框截面的電荷量;
(2)在0~t1時間內(nèi),導體框產(chǎn)生的熱量;
(3)在t1~t2時間內(nèi),導體框運動的加速度.

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4.航天飛機水平降落在平直跑道上,其減速過程可簡化為兩個勻減速直線運動.航天飛機以水平速度v0著陸后立即打開減速阻力傘,加速度大小為a1,運動一段時間后減速為v;隨后在無阻力傘情況下勻減速直至停下,已知兩個勻減速滑行過程的總時間為t,求:
(1)第二個減速階段航天飛機運動的加速度大小
(2)航天飛機降落后滑行的總路程.

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11.信使號水星探測器按計劃將在今年隕落在水星表面.工程師通過向后釋放推進系統(tǒng)中的高壓氦氣來提升軌道,使其壽命再延長一個月,如圖所示,釋放氦氣前,探測器在貼近水星表面的圓形軌道Ⅰ上做勻速圓周運動,釋放氦氣后探測器進入橢圓軌道Ⅱ,忽略探測器在橢圓軌道上所受阻力.則下列說法正確的是( 。
A.探測器在軌道Ⅰ上E點速率等于在軌道Ⅱ上E點速率
B.探測器在軌道Ⅱ上某點的速率可能等于在軌道Ⅰ上速率
C.探測器在軌道Ⅰ和軌道Ⅱ上的E處加速度相同
D.探測器在軌道Ⅱ上遠離水星過程中,勢能和動能均減少

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8.“投壺”是我國的一種傳統(tǒng)投擲游戲.如圖,大人和小孩在同一豎直線上的不同高度分別以水平速度v1、v2拋出“箭矢”(可視為質(zhì)點),都能投入地面上的“壺”內(nèi),“箭矢”在空中的運動時間分別為t1、t2.忽略空氣阻力,則( 。
A.根據(jù)題給圖形可得t1<t2B.根據(jù)題給圖形可得t1=t2
C.根據(jù)題給圖形可得v1<v2D.根據(jù)題給圖形可得v1>v2

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9.某同學利用圖甲所示的實驗裝置,探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律.物塊在重物的牽引下開始運動,重物落地后,物塊再運動一段距離停在桌面上(尚未到達滑輪處).從紙帶上便于測量的點開始(其中第“1”點先打下),每5個點取1個計數(shù)點,相鄰計數(shù)間的距離如圖乙所示.打點計時器電源的頻率為50Hz.

①通過分析紙帶數(shù)據(jù),可判斷物塊在兩相鄰計數(shù)點6和7之間某時刻開始減速.
②計數(shù)點9對應的速度大小為0.76.(保留2位有效數(shù)字)
③物塊減速運動過程中加速度的大小為a=2.0.(保留2位有效數(shù)字)
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