F=ma,加速度大小与合力大小成正比,加速度与合力是瞬时关系,可知物体立刻产生加速度,而物体由于惯性,此瞬间还保持原来的状态,速度为零,A正确. 7.【答案】A
【解析】人站在匀速上升的电梯中,随电梯匀速上升,所以其受到的重力与电梯对他的支持力是一对平衡力,故A正确,B错误;电梯对他的支持力和人对电梯的压力是对作用力与反作用力,即FN和FN′是一对相互作用力,故C、D错误. 8.【答案】A
【解析】AB、炮弹的运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动,在竖直方向的初速度为:vy=v0sin 30°=800×m/s=400 m/s; 在水平方向上有:vx=v0cos 60°=800×
m/s693 m/s.故A正确,B错误;
C、炮弹射出后,因加速度不变,且加速度与速度不共线,做匀变速曲线运动,故C错误; D、根据运动学公式可知,射出后能上升的最大高度h=9.【答案】D
【解析】A、B、在恒力作用下可能做曲线运动,比如平抛运动;也可以是变力,比如匀速圆周运动,故A、B错误.
C、D、由牛顿第二定律可知合外力的方向与加速度的方向始终相同,所以物体的加速度与速度方向不在同一直线上.故C错误,D正确. 10.【答案】A
【解析】设该星球的重力加速度为g,则根据自由落体运动规律:h=gt2,得到:g=,选项B错误;根据在表面重力等于万有引力:确;根据
=mg,可以得到:M=
=
=
,选项A正
=
m=8 000 m,故D错误.
=mg=m,则第一宇宙速度为:v=,选项C错误;根据密度公式:
ρ===,选项D错误.
11.【答案】A
【解析】做自由落体运动的物体,只受重力作用,机械能守恒,A正确;人乘电梯加速上升的过程,电梯对人的支持力做功,故人的机械能不守恒,B错误;物体在只有重力做功,其他力也可存在,但不做功或做功之和为0的情况下,机械能守恒,C错误;物体以g的加速度向上做匀减速运动时,由牛顿第二定律mg-F=m×g,有F=mg,则物体受到竖直向上的大小为mg的外力作用,该力对物体做了正功,机械能不守恒,D错误.
12.【答案】B
【解析】根据动能定理得:W-mgh=mv2,解得手对物体做功为:W=mgh+mv2=1×10×2+×1×4=22 J,故A正确;合力做功等于动能的变化,则:W合=mv2=×1×4=2 J,故B错误,C正确;重力对物体做功为:WG=-mgh=-1×10×2 J=-20 J,即物体克服重力做功20 J,故D正确. 13.【答案】BC
【解析】根据匀变速直线运动的规律Δx=aT2可得:x3-x1=2aT2 a=
m/s2=-3.75 m/s2,因为物体做匀减速运动最终会停下来,且不可返回,假设它在
第2 s到第3 s之间的某一时刻就已经停下来了,加速度大小就不再等于3.75 m/s2,A错误,B正确;第0.5 s末速度为第1 s内的中间时刻速度,根据v==m/s=8 m/s,C正确;如果在第3 s末前就已经停止运动,则物体在第2.5 s末速度不等于第3 s内的平均速度,D错误. 14.【答案】BCD
【解析】大小相同、方向相反的力不一定作用在同一点,但一对平衡力必在同一直线上,是共点力,所以A错误,B正确;作用在一个物体上的几个力,如果作用在物体的同一点,或者虽不作用在物体的同一点,但力的作用线交于一点,则这几个力是共点力,所以C、D均正确. 15.【答案】AC
【解析】太阳系中的八大行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,而太阳位于八大行星椭圆轨道的一个公共焦点上,选项A正确,B错误;行星的运动是曲线运动,运动方向总是沿着轨道的切线方向,选项C正确;行星从近日点向远日点运动时,行星的运动方向和它与太阳连线的夹角大于90°,行星从远日点向近日点运动时,行星的运动方向和它与太阳连线的夹角小于90°,选项D错误. 16.【答案】BC
【解析】两物体运动过程中,只有重力和橡皮筋弹力做功,A、B两个物体和橡皮筋系统机械能守恒,但A、B的机械能之和不守恒,故A错误,B正确;根据能量守恒可知,A的重力势能减少量等于B的重力势能的增加量和橡皮筋弹性势能的增加量,所以A的重力势能减少量大于橡皮筋弹力所做的功,故C正确;重力对A做功大于橡皮筋弹力对B做功,而时间相等,重力对A做功的平均功率大于橡皮筋弹力对B做功的平均功率,故D错误. 17.【答案】(1)A、B、D、F、G、H、I、J 骑在气垫导轨上的滑块 (2)①研究a与F的关系(m一定) ②研究a与m的关系(F一定)
【解析】根据原理想步骤,根据步骤想器材.
本实验的重点是:在m一定时,根据在不同力作用下打出的纸带,求出加速度;在F一定时,根据在不同质量条件下打出的纸带,求出加速度.故只要明确电火花计时器及气垫导轨的工作条件,则不难将器材选出.
18.【答案】(1)0.978 1.36 (2)0.460 0.447 【解析】(1)vB=vD=
=
=
m/s=0.978 m/s
m/s=1.36 m/s
(2)ΔEp=mghBD=1×9.8×(95.9-49.0)×10-3J=0.460 J ΔEk=m(v-v)=×1×(1.362-0.9782) J=0.447 J. 19.【答案】 50 km/h
【解析】 根据追赶过程中驱逐舰的位移和速度,可求得追赶过程所用的时间t==3 h 追赶过程中,航空母舰的位移x2=x1-120 km=150 km 所以,航空母舰的速度:v==50 km/h. 20.【答案】4
N 4 N
【解析】把小球的重力G沿BO和AO方向进行分解,分力分别为FB和FA,如图所示,由几何关系得:
G=FBsin 60° =8×sin 60° N =4
FA
N
=FBcos 60°
=8×cos 60° N =4 N.
21.【答案】19 m
【解析】由图可知,在t=0到t1=2 s的时间内,电梯向上加速运动.设在这段时间内体重计作用于小孩的力为F1,电梯及小孩的加速度为a1,根据牛顿第二定律,得:F1-mg=ma1① 在这段时间内电梯上升的高度h1=a1t②
在t2-t1=3 s的时间内,电梯匀速上升,速度为t1时刻的电梯的速度,即v1=a1t1③ 在这段时间内电梯上升的高度h2=v1(t2-t1)④
在t3-t2=1 s时间内,电梯做减速上升运动.设这段时间内体重计作用于小孩的力为F2,电梯及小孩的加速度为a2,由牛顿第二定律,得:mg-F2=ma2⑤ 在这段时间内电梯上升的高度h3=v1(t3-t2)-a2(t3-t2)2⑥ 电梯上升的总高度h=h1+h2+h3⑦ 由以上各式,解得h=19 m.⑧ 22.【答案】m=2M
【解析】解法一:分阶段应用能量守恒定律
设弹簧压缩至最短时的弹性势能为Ep,在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中,重力势能减少,弹性势能增加,摩擦力做功产生内能,设顶端到最低点的长度为l,由能量守恒定律得(M+m)glsinθ=μ(M+m)glcosθ+Ep
在木箱从最低点上滑至顶端的过程中,重力势能增加,弹性势能减少,摩擦力做功产生内能,由能量守恒定律得Ep=Mglsinθ+μMglcosθ 联立两式解得m=2M.
解法二:全过程应用能量守恒定律得
木箱与货物从顶端开始下滑到木箱返回到斜面顶端的全过程中,弹性势能不变,重力势能减少,摩擦力做功产生内能,设顶端到最低点的长度为l,由能量守恒定律得 mglsinθ=μ(M+m)glcosθ+μMglcosθ 解得m=2M.
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