2.將一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球豎直向上拋出,最終落回拋出點(diǎn),運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力大小恒定,方向與運(yùn)動(dòng)方向相反,該過程的v-t圖象如圖所示,g取10m/s2,下列說法中正確的是(  )
A.小球所受重力和阻力之比為4:1
B.小球上升過程與下落過程所用時(shí)間之比為2:3
C.小球落回到拋出點(diǎn)時(shí)的速度大小為8$\sqrt{6}$m/s
D.小球下落過程中,受到向上的空氣阻力,處于超重狀態(tài)

分析 根據(jù)速度時(shí)間圖線得出向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小,結(jié)合牛頓第二定律求出阻力的大小,再根據(jù)牛頓第二定律求出下降的加速度,抓住上升的高度和下降的高度相等,結(jié)合位移時(shí)間公式得出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比.根據(jù)速度時(shí)間圖線得出上升的位移,從而得出下降的位移,結(jié)合速度位移公式求出小球落到拋出點(diǎn)時(shí)的速度.根據(jù)加速度的方向判斷超失重.

解答 解:A、由速度時(shí)間圖線可知,小球上升的加速度大小${a}_{1}=\frac{24}{2}m/{s}^{2}=12m/{s}^{2}$,根據(jù)牛頓第二定律得,mg+f=ma1,解得阻力f=ma1-mg=12-10N=2N,則重力和阻力大小之比為5:1,故A正確.
B、小球下降的加速度${a}_{2}=\frac{mg-f}{m}=\frac{10-2}{1}m/{s}^{2}$=8m/s2,根據(jù)x=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$得,t=$\sqrt{\frac{2x}{a}}$,因?yàn)榧铀俣戎葹?:2,則上升和下降的時(shí)間之比為$\sqrt{6}$:3,故B錯(cuò)誤.
C、小球勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移$x=\frac{1}{2}×2×24m=24m$,根據(jù)v2=2a2x得,小球落回到拋出點(diǎn)時(shí)的速度大小$v=\sqrt{2{a}_{2}x}=\sqrt{2×8×24}$m/s=$8\sqrt{6}$m/s,故C正確.
D、下落過程中,加速度方向向下,則小球處于失重狀態(tài),故D錯(cuò)誤.
故選:AC.

點(diǎn)評 本題考查了牛頓第二定律和速度時(shí)間圖線的綜合運(yùn)用,知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁,通過牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出阻力是解決本題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.如圖所示,實(shí)線為方向未知的三條電場線,虛線1、2、3為等差等勢線.已知a、b兩帶電粒子從等勢線2上的O點(diǎn)以相同的初速度飛出.僅在電場力作用下,兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,MN=NQ,則( 。
A.a一定帶正電,b一定帶負(fù)電
B.a加速度減小,b加速度增大
C.MN兩點(diǎn)的電勢差等于NQ兩點(diǎn)的電勢差
D.a粒子到達(dá)等勢線3的動(dòng)能變化量比b粒子到達(dá)等勢線1的動(dòng)能變化量小

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

19.物體在ab之間做簡諧運(yùn)動(dòng),已知ab間的距離為L=0.8m,振子在t=10 s內(nèi)完成了n=5次全振動(dòng).若從某時(shí)刻振子經(jīng)過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)(t=0),經(jīng)過1/2周期振子有正向最大速度.
(1)求振子的振幅A和周期T;
(2)寫出振子的振動(dòng)表達(dá)式;
(3)求振子在 t=2.25s時(shí)離平衡位置的距離d.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖甲所示,水平面上的兩光滑金屬導(dǎo)軌平行固定放置,間距d=0.5m,電阻不計(jì),左端通過導(dǎo)線與阻值R=2Ω的電阻連接,右端通過導(dǎo)線與阻值RL=4Ω的小燈泡L連接.在CDEF整個(gè)矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的勻強(qiáng)磁場,CE長x=4m,CDEF區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖乙所示.在t=0時(shí),有一阻值r=2Ω的金屬棒在水平向右的恒力F作用下由靜止開始從PQ位置沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng).已知從t=0開始到金屬棒運(yùn)動(dòng)到磁場邊界EF處的整個(gè)過程中,金屬棒始終垂直于兩導(dǎo)軌并且和兩導(dǎo)軌接觸良好,小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化.求:
(1)通過小燈泡的電流;
(2)恒力F的大;
(3)金屬棒的質(zhì)量及金屬棒在磁場區(qū)域運(yùn)動(dòng)過程中流過金屬棒的電量.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.如圖所示,兩足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,相距為d=0.1m,一電流表與兩導(dǎo)軌相連,勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直.一質(zhì)量為m=10g、有效電阻為R=0.1Ω的導(dǎo)體棒,在大小為0.1N、方向水平向右的力F作用下,從距磁場左邊界L=0.2m處由靜止開始運(yùn)動(dòng).導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場后,電流表的電流逐漸減小,最終穩(wěn)定為I0=1A,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好,且始終保持水平,不計(jì)導(dǎo)軌與電流表的電阻.求:
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
(2)電流穩(wěn)定后,導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度v的大。
(3)流經(jīng)電流表電流的最大值Im

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.質(zhì)量為m的物塊甲以3m/s的速度在光滑水平面上運(yùn)動(dòng),有一輕彈簧固定其上,另一質(zhì)量也為m的物體乙以4m/s的速度與甲相向運(yùn)動(dòng),如圖所示,下列說法中不正確的是(  )
A.甲、乙兩物塊在彈簧壓縮過程中,系統(tǒng)動(dòng)量守恒
B.當(dāng)兩物塊相距最近時(shí),甲物塊的速率為零
C.當(dāng)甲物塊的速率為1m/s時(shí),乙物塊的速率可能為2m/s,也可能為0
D.甲物塊的速率可能達(dá)到6m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.關(guān)于電源電動(dòng)勢,下列說法中正確的是(  )
A.在電源內(nèi)部,由負(fù)極到正極的方向?yàn)殡妱?dòng)勢的方向
B.電動(dòng)勢為1.5V的干電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)比電動(dòng)勢為2V的蓄電池強(qiáng)
C.干電池的電動(dòng)勢為1.5V,這表示電路中每通過1C的電量,電源把1.5J的電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
D.電動(dòng)勢是矢量

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示水平面AB段粗糙,BC段光滑,物塊M從A點(diǎn)以初動(dòng)量P0向右沿直線AB運(yùn)動(dòng),到達(dá)B時(shí)與靜止在B處的另一物塊N發(fā)生碰撞(設(shè)碰撞的時(shí)間極短),碰后N向右運(yùn)動(dòng),M以$\frac{{P}_{0}}{2}$的動(dòng)量反向彈回直至最終靜止,以向右的方向?yàn)檎,下列所示圖中哪幅圖反映了物塊M在整個(gè)過程中的運(yùn)動(dòng)情況( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.“嫦娥三號”的發(fā)射激發(fā)了同學(xué)們探索月球知識的極大熱情.小明在網(wǎng)上查到,月球上富含大量的${\;}_2^3He$,可供地球能源需求達(dá)萬年.利用${\;}_2^3He$與其他原子核發(fā)生反應(yīng)的方程很多,其中一個(gè)核反應(yīng)方程為:${\;}_2^3He+{\;}_1^2H→{\;}_2^4He+X$,下列說法正確的是( 。
A.方程中X代表中子
B.上述反應(yīng)是α衰變反應(yīng)
C.上述反應(yīng)是核聚變反應(yīng)
D.當(dāng)把能衰變的物質(zhì)從月球運(yùn)到地球,它的半衰期變長

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