题目内容
2.一小球从静止开始向下运动,经过时间t0落到地面.已知在物体运动过程中物体所受的空气阻力与速率成正比.若用F、v、s和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能,则下列图象中可能正确的是( )A. | B. | C. | D. |
分析 小球向下做初速度为零的变速直线运动,分析其受力情况,结合空气阻力与速率成正比,分析合力的变化,由牛顿第二定律判断加速度的变化,由功能关系列式分析机械能的变化,即可选择图象.
解答 解:A、小球向下运动的过程中,受到重力和空气阻力两个力作用,重力不变,空气阻力随速度的增大而增大,所以合力F不断减小,由牛顿第二定律知加速度不断减小.由F=mg-kv,得 $\frac{△F}{△t}$=-k$\frac{△v}{△t}$=-ka,a减小,则$\frac{△F}{△t}$的绝对值减小,F-t图象切线的斜率大小减小,故A正确.
B、a减小,v-t图象切线的斜率减小,故B正确.
C、根据s-t图象的斜率等于速度,可知,该图表示物体做匀速直线运动,与题不符,故C错误.
D、由于空气阻力对小球要做负功,所以小球的机械能逐渐减小.根据功能关系知:△E=-f△s=-kv△s,得 $\frac{△E}{△t}$=-kv$\frac{△s}{△t}$=-kv2,v增大,$\frac{△E}{△t}$的绝对值增大,故D正确.
故选:ABD
点评 对于图象问题要明确两坐标轴及斜率的含义等,对于比较复杂的图象问题可以利用物理规律写出两个物理量的函数关系式,根据数学知识进一步判断图象性质.
练习册系列答案
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12.质量M=4kg,m=2kg的物体如图所示,M与地面的摩擦力不计,m与M的摩擦因数为0.1,现在有一个力F分别两次作用在M和m上,至少为多大,M和m发生相对运动( )
A. | 2N 6N | B. | 3N 2N | C. | 3N 6N | D. | 6N 3N |
13.2010年9月29日美国天文学家宣布发现了一颗迄今为止与地球最类似的行星,该行星绕太阳系外的红矮星做匀速圆周运动.公转周期约为37天,该行星的半径大约是地球半径的1.9倍,且表面重力加速度与地球表面重力加速度相近,下列关于该行星的说法正确的是( )
A. | 该行星的公转角速度一定比地球的公转角速度小 | |
B. | 该行星平均密度比地球平均密度大 | |
C. | 该行星近地卫星的运行速度大于地球近地卫星的运行速度 | |
D. | 该行星同步卫星的周期大于地球同步卫星的周期 |
10.如图所示,斜面体A静置于粗糙水平面上,小球B置于光滑的斜面上,用一轻绳拴住B,轻绳左端固定在竖直墙面上P处,初始时轻绳与斜面平行,若将轻绳左端从P处缓慢沿前面上移到P′处,斜面体始终处于静止状态,则在轻绳移动过程中( )
A. | 轻绳的拉力逐渐减小 | B. | 斜面体对小球的支持力逐渐减小 | ||
C. | 斜面体对水平面的压力逐渐减小 | D. | 斜面体对水平面的摩擦力逐渐增大 |
17.一理想弹簧下端固定在水平地面上,上端与质量为2kg的物体B栓接,再把另一质量为lkg的物体A放在B上,静止在图示位置.现对A施加一竖直向上的力F,欲使在施加力的瞬间,A、B即开始分离,则F的最小值为(g=10m/s2)( )
A. | l0N | |
B. | 15N | |
C. | 20N | |
D. | 满足要求的F的最小值与弹簧的劲度系数有关 |
7.历史上有些科学家曾这样定义直线运动的加速度:A=$\frac{{v}_{x}-{v}_{0}}{x}$,其中v0和vx分别表示某段位移x内的初速度和末速度.而现在物理学中加速度的定义式为a=$\frac{{v}_{t}-{v}_{0}}{t}$,下列说法正确的是( )
A. | 对于加速直线运动,即初速度和加速度方向相同,若a不变,则A将变小 | |
B. | 对于加速直线运动,即初速度和加速度方向相同,若A不变,则a将变小 | |
C. | 若A不变,则物体在中间时刻的速度为$\frac{{v}_{0}+{v}_{x}}{2}$ | |
D. | 若A不变,则物体在中间位置处的瞬时速度将小于物体中间时刻的瞬时速度 |
14.如图所示,长为2L的轻弹簧AB两端等高的固定在竖直墙面上,弹簧刚好处于原长,现在其中点O处轻轻地挂上一个质量为m的物体P后,物体向下运动,当它运动到最低点时,弹簧与竖直方向的夹角为θ,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A. | 向下运动的过程中,物体的加速度先增大后减小 | |
B. | 向下运动的过程中,物体的机械能先增大后减小 | |
C. | 物体在最低点时,弹簧的弹性势能为$\frac{mgL}{tanθ}$ | |
D. | 物体在最低点时,弹簧中的弹力为$\frac{mg}{2cosθ}$ |
11.如图所示,图甲为质点a和b做直线运动的位移-时间图象,图乙为质点c和d做直线运动的速度-时间图象,由图可知( )
A. | 若t1时刻a、b两质点第一次相遇,则t2时刻两质点第二次相遇 | |
B. | 若t1时刻c、d两质点第一次相遇,则t2时刻两质点第二次相遇 | |
C. | t1到t2时间内,四个质点中只有b和d两个质点的运动方向发生改变 | |
D. | t1到t2时间内,四个质点中只有b和d两个质点的速率先减小后增大 |
18.如图所示,在空间存在竖直向上的匀强电场,质量为m、电荷量为q的物块,从A点由静止开始向下做加速度为$\frac{g}{3}$匀加速直线运动,下落高度H到达B点后与一轻弹簧接触,又下落h后到达最低点C,整个过程中不计空气阻力,且弹簧始终在弹性限度内,g为重力加速度,在物块由A点运动到C的过程中( )
A. | 物块所受的电场力大小为$\frac{2mg}{3}$ | B. | 物块动能的最大值为$\frac{mgH}{3}$ | ||
C. | 物块电势能的减少量为$\frac{mg(H+h)}{2}$ | D. | 弹簧弹性势能的增加量为$\frac{mg(H+h)}{3}$ |