1、选择题
如图所示,ACB是一光滑的、足够长的、固定在竖直平面内的“∧”形框架,其中CA、CB边与竖直方向的夹角分别为37°和53°.P、Q两个轻质小环分别套在CA、CB上,两根细绳的一端分别系在P、Q环上,另一端和一绳套系在一起,结点为O.将质量为m的钩码挂在绳套上,OP、OQ两根细绳拉直后的长度分别用l1、l2表示,受到的拉力分别用F1和F2表示,则
A.F1:F2=l2:l1
B.F1:F2=1:1
C.F1:F2=sin37°:sin53°
D.F1:F2=cos37°:cos53°
参考答案:C
本题解析:分析:先对PQ环受力分析,它们只受两个力,根据二力平衡条件可知,绳子的拉力都是垂直于杆子的,这是解决此题的关键.再对结点O受力分析,再根据三力平衡求解F1:F2.
解答:
解:对P、Q小环分析,小环受光滑杆的支持力和绳子的拉力,根据平衡条件,这两个力是一对平衡力,支持力是垂直于杆子向上的,故绳子的拉力也是垂直于杆子的.
对结点O受力分析如图所示.
根据平衡条件可知,FP和FQ的合力与mg等值反向,如图所示.几何关系可知,
故FP:FQ=tan37°:1=sin37°:sin53°
故选C
点评:本题的解题关键是抓住两环只受两个力,二力平衡,确定出两绳的方向.还要能正确的受力分析,并且能熟练运用几何知识分析力的关系.
本题难度:简单
2、简答题 李明发现在居民区的楼顶上装有大量的太阳能热水器,想测试一下太阳能热水器对太阳能的利用率,设计了一个方案,具体如下:
(1)查阅资料:太阳垂直照射地区地球表面每平方米面积上每秒获得的太阳能
。
(2)他从说明书获得如下数据:,热水器的规格:1795(长)
1688(宽)mm;热水器采光(集热)面积:2.5m2;储热水器能容纳168kg水。
(3)在春分到秋分之间的某一天晴朗的无云或少云的天气,中午11点到下午2点之间进行测量,观察太阳光,中午前后太阳光应能几乎直射太阳能热水器的迎光面,放满水,测出初始水温
,以后每15分钟测一次水温,并记录到下表,测量共3小时,13个小组。

据记录绘制温度—时间图线,计算3小时内照射到太阳能热水器的太阳能E,水吸收的太阳能Q,计算太阳能热水器对太阳能的利用率
。
请你按照李明的计划作出温度—时间图线,并计算太阳能利用率
,并分析
为何远小于100%。
参考答案:温度—时间图线如图所示:

。
影响太阳能热水器效率的因素有很多,只要能回答其中只之一即可:太阳能热水器的迎光面不能总是与太阳光的方向垂直,因而有效面积比太阳能热水器的设计面积小。
本题解析:温度—时间图线如图所示:

垂直照射到热水器上的太阳能为:
水吸收的热量:

太阳能热水器的太阳利用率为:
。
影响太阳能热水器效率的因素有很多,只要能回答其中只之一即可:
①太阳能热水器的迎光面不能总是与太阳光的方向垂直,因而有效面积比太阳能热水器的设计面积小。
②太阳能热水器会反射一部分太阳能到空中。
③空中云层会遮住太阳光。
④太阳能热水器中的水温高于环境温度,会向周围空间散热,这时从图线上可以看出升温速度减缓,当散热量和吸热量相等时,热水器不再升温。
本题难度:一般
3、选择题 2003年10月15日9时整,“神舟”五号载人飞船进入预定轨道,将中国第一名航天员送上太空,飞船绕地球14圈,即飞行21小时后,于16日6时23分在内蒙古阿木古郎草原安全着陆,由以上材料可知? (? )
A.“神舟”五号运行周期比地球同步卫星大
B.“神舟”五号运行轨道半径比地球同步卫星大
C.“神舟”五号运行的线速度比地球同步卫星大
D.“神舟”五号经过赤道上空时,也可以实现定点,与地球自转同步
参考答案:C
本题解析:同步卫星的周期为24h,所以神州五号运行周期比同步卫星要小,所以A错误,由公式由公式
得
得,周期大则轨道半径大,神州五号运行轨道半径比同步卫星小,B错误。根据公式由公式
得
,神州五号运行的速度比同步卫星大,C正确。同步卫星不仅要求在赤道上空,而且轨道半径是一定的,所以D错误。
本题难度:一般
4、选择题
如图所示,用一根轻弹簧和一根轻线将一质量为m的小球悬挂于天花板上,平衡时轻弹簧的中心轴线、轻线与天花板的夹角为60°.则下列说法正确的是
A.弹簧的弹力大小为mg
B.弹簧的弹力大小为
C.若烧断轻线,在此瞬间小球的加速度大小为g
D.若烧断轻线,在此瞬间小球的加速度大小为g
参考答案:BD
本题解析:分析:根据共点力平衡求出弹簧的拉力大小,剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变,根据牛顿第二定律求出小球的加速度,
解答:A、B:对小球进行受力分析如图,根据共点力平衡得,弹簧的弹力和绳子的拉力大小相等都是F:2Fcos30°=mg.弹簧的拉力F=
mg.故选项A错误,B正确;
C、D:剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变,则弹簧弹力和重力的合力与绳子的拉力等值反向,根据牛顿第二定律得,
.故选项C错误,D正确.
故选:BD
点评:本题考查了共点力平衡和牛顿第二定律的基本运用,知道剪断细线的瞬间,弹簧的弹力不变.
本题难度:困难
5、选择题 我国载人飞船“神舟七号”的顺利飞天,极大地振奋了民族精神.“神七”在轨道飞行过程中,宇航员翟志钢跨出飞船,实现了“太空行走”,当他出舱后相对于飞船静止不动时,以下说法正确的是(?)
A.他处于平衡状态
B.他不受任何力的作用
C.他的加速度不为零
D.他的加速度恒定不变
参考答案:C
本题解析:分析:翟志钢出舱后相对于飞船静止不动,与飞船一起绕地球做圆周运动,处于非平衡状态.他受到地球的万有引力,加速度不是零,而且加速度是变化的.
解答:解:A、翟志钢出舱后相对于飞船静止不动,与飞船一起绕地球做圆周运动,处于非平衡状态.故A错误.
B、翟志钢出舱后仍受到地球的万有引力.故B错误.
C、翟志钢出舱后与飞船一起绕地球做圆周运动,加速度不是零.故C正确.
D、翟志钢的加速度方向时刻在变化,加速度是变化的.故D错误.
故选C
点评:本题是实际问题,考查运用物理分析实际问题的能力.要抓住翟志钢做圆周运动,具有圆周运动的特点,如速度、加速度是变化的,受到向心力等等.
本题难度:简单