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1、选择题 在一种叫“蹦极跳”的运动中,质量为m的游戏者身系一根自然长度为L、劲度系数为k的弹性良好的轻质柔软橡皮绳,从高处由静止开始下落1.5L时到达最低点,若在下落过程中不计空气阻力,则下列说法中正确的是
A.下落高度为L时速度最大,然后速度开始减小,到最低点时速度为零
B.人在整个下落过程的运动形式为先做匀加速运动,后做匀减速运动
C.下落高度为L+mg/k时,游戏者速度最大
D.在到达最低点时,速度、加速度均为零
参考答案:C
本题解析:分析:在弹性绳从原长达最低点的过程中,开始阶段,游戏者的重力大于橡皮绳的拉力,游戏者做加速运动,后来橡皮绳的拉力大于游戏者的重力,游戏者做减速运动,根据牛顿第二定律分析加速度变化情况.
解答:A、游戏者先做自由落体运动,在弹性绳从原长达最低点的过程中,开始阶段,游戏者的重力大于橡皮绳的拉力,根据牛顿第二定律,加速度方向向下,先向下做加速度减小的加速运动,当弹力和重力相等时,速度达到最大,然后橡皮绳的拉力大于游戏者的重力,加速度方向向上,做加速度逐渐增大的减速运动,到达最低点时,速度为零,加速度达到最大.故A、B、D错误.
? C、当弹力和重力相等时,速度最大,根据胡克定律有mg=kx,x=,游戏者下落的高度h=.故C正确.
故选C.
点评:解决本题的关键会根据牛顿第二定律判断加速度的变化,会根据速度方向和加速度方向的关系判断速度的变化.
本题难度:困难
2、选择题 某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升机上由静止跳下,跳离飞机一段时间后打开降落伞减速下落.他打开降落伞后的速度图线如图(a)所示.降落伞用8根对称的绳悬挂运动员,每根绳与中轴线的夹角均为?α=37°,如图(b)所示.已知运动员的质量为50kg,降落伞的质量也为50kg,不计运动员所受的阻力,打开伞后伞所受阻力f与速度v成正比,即f=kv(g取10m/s2,sin?37°=0.6.cos?37°=0.8).则下列判断中正确的是
A.阻力系数k=100?N?s/m
B.打开伞瞬间运动员的加速度α=30?m/s2,方向竖直向上
C.悬绳能够承受的拉力至少为312.5N
D.悬绳能够承受的拉力至少为2500N
参考答案:BC
本题解析:分析:由a图可知,当速度等于5m/s时,物体做匀速运动,受力平衡,根据kv=2mg即可求解k,根据牛顿第二定律求解加速度;以运动员为研究对象,根据牛顿第二定律即可求最小拉力.
解答:A、当速度为5m/s时,做匀速直线运动,对整体,根据平衡有:2mg=kv,解得k=200N.s/m.故A错误.
B、对整体,根据牛顿第二定律得,kv′-2mg=2ma,解得a=,方向竖直向上.故B正确.
C、向上的加速度最大时,绳子的拉力最大,对运动员分析,有8Tcos37°-mg=ma,解得T=,所以悬绳能够承受的拉力至少为312.5N.故C正确,D错误.
故选BC.
点评:本题要求同学们能根据速度图象分析出运动员的运动情况,知道当速度等于5m/s时,物体做匀速运动,受力平衡,难度适中.
本题难度:一般
3、选择题 下列有关动量的说法正确的是
A.物体的动量越大,其惯性也越大
B.速度大的物体动量一定大
C.物体的动量越大,受到的作用力一定越大
D.动量的方向一定是物体运动的方向
参考答案:D
本题解析:分析:动量(国际单位制中的单位为kg?m/s)表示为物体的质量和速度的乘积,是与物体的质量和速度相关的物理量,指的是这个物体在它运动方向上保持运动的趋势.动量也是矢量,它的方向与速度的方向相同.动量实际上是牛顿第一定律的一个推论.
解答:A、动量大小等于质量乘以速度,而惯性大小的唯一量度是质量,故A错误;
B、动量大小等于质量乘以速度,故B错误;
C、动量大小等于质量乘以速度,与受力的大小无关,力是改变动量的原因,故C错误;
D、动量也是矢量,它的方向与速度的方向相同,故D正确.
故选D.
点评:本题关键是考查了动量的定义,要知道动量的大小P=mv,还要知道其方向与速度方向相同,动量是描述物体运动的最基本的物理量之一.
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,三角体由两种材料拼接而成,BC界面平行底面DE,且B点为AD的中点,两侧面与水平面夹角分别为30°和60°.已知一物块从A静止下滑,加速至B减速至D,且到D点时恰好静止.若该物块从A点静止释放沿另一侧面下滑,则有
A.通过C点的速率一定小于通过B点的速率
B.通过C点的速率一定等于通过B点的速率
C.通过C点的速率大于通过B点的速率
D.条件不足、无法判断
参考答案:C
本题解析:分析:对滑块受力分析,受重力、支持力和滑动摩擦力,然后根据动能定理列式分析求解.
解答:滑块从A滑到B过程,根据动能定理,有
? ? ①
滑块从A滑到C过程,根据动能定理,有
? ②
由①②两式,得到vB<vC
故选C.
点评:本题关键是对物体受力分析后,根据动能定理列式后分析比较,得出结论;当然,也可以用牛顿第二定律求出加速度,再用运动学公式列式求解;显然,用动能定理起到事半功倍的效果.
本题难度:一般
5、选择题 下列物体的加速度最大的是
A.加速器中的质子
B.火箭升空
C.地球上自由落体
D.卡车起步
参考答案:A
本题解析:分析:根据牛顿第二定律a=比较各物体的加速度.
解答:根据牛顿第二定律a=知,质子的质量非常小,所受的电场力比较大,所以加速器中的质子加速度最大.故A正确,B、C、D错误.
故选A.
点评:解决本题的关键掌握牛顿第二定律a=.
本题难度:一般