题目内容

17．我国研制的深海载人潜水器“蛟龙”号在马里亚纳海沟创造了下潜7062米的载人深潜纪录，它在海水中下落最终会达到一个恒定的速度，称之为收尾速度．“蛟龙”号质量为m，完全入水后从静止开始无动力下潜，最后“蛟龙”号的收尾速度为v，若“蛟龙”号在水中所受浮力保持不变恒为F，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）
A．“蛟龙”号从静止至达到收尾速度的过程中所受海水阻力应为恒力
B．若测得某时“蛟龙”号的加速度大小为a，则“蛟龙”号此时受到的水的阻力为m（a+g）-F
C．若测得“蛟龙”号从静止至达到收尾速度所用时间为t，则“蛟龙”号的位移为$\frac{vt}{2}$
D．若测得“蛟龙”号下落t时间，通过的位移为y，则该过程的平均速度一定为$\frac{y}{t}$

分析 利用牛顿第二定律，分析蛟龙号的受力情况，再由运动学知识点确定位移和速度的关系．

解答 解：A、“蛟龙”号的收尾速度为v，即开始时做变速运动最后做匀速运动，对蛟龙号受力分析，受重力和浮力及海水阻力，由牛顿第二定律得：mg-F-f=ma，而重力mg，浮力F恒定，最后物体又匀速运动，a=0，故阻力f变化，故A错误；
B、对蛟龙号受力分析，受重力和浮力及海水阻力，由牛顿第二定律得：mg-F-f=ma，解得：f=mg-ma-F，故B错误；
C、根据运动学公式，可知，在匀变速运动中：x=$\overline{v}t$=$\frac{v}{2}t$，但“蛟龙”号从静止至达到收尾速度所用时间为t的过程中，阻力是变化的，加速度变化不是匀变速运动，故C错误；
D、根据运动学公式，可知，$\overline{v}=\frac{{x}_{总}}{{t}_{总}}=\frac{y}{t}$，故D正确；
故选：D

点评 本题是在蛟龙号的背景下，考查了牛顿第二定律和运动学公式等常规公式和知识点，合理利用规律和公式应用场景．

练习册系列答案
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7．如图所示为A、B两物体做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图象，其中A为双曲线的一个分支，由图可知（　　）
A．A物体运动的角速度大小不变B．A物体运动的线速度与半径成反比
C．B物体运动的角速度大小不变D．B物体运动的角速度与半径成正比
8．如图所示一辆翻滚过山车质量为m=100kg，从轨道的顶端A释放后，沿轨道运行，如图所示．当它恰好能经过最高点B时，车的速度大小是多少？车对轨道压力大小是多少？（图中A距地面高72m，B距地面高37m，取g=10m/s2）
5．关于做曲线运动的物体，下列说法中正确的是（　　）
A．它所受的合外力一定不为零B．它所受的合外力一定是变力
C．其速度可以保持不变D．其加速度可以保持不变
12．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示．产生的交变电动势的图象如图2所示，则（　　）
A．t=0.005s时线框的磁通量变化率为零
B．线框产生的交变电动势有效值为311V
C．t=0.01s时线框平面与磁场垂直
D．线框产生的交变电动势频率为100HZ
2．现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是电子加速的设备．它的基本原理如图所示，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动．电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化．上图为侧视图，下图为真空室的俯视图，如果从上向下看，电子沿逆时针方向运动．以下分析正确的是（　　）
A．变化的磁场在真空室内形成感生电场使电子加速
B．变化的电场在真空室内形成磁场使电子加速
C．当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，为使电子加速，电磁铁中的电流应该由小变大
D．当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时，为使电子加速，电磁铁中的电流应该由大变小
9．穿过一个N匝线圈的磁通量始终保持每秒钟减少2Wb，则（　　）
A．线圈中感应电动势每秒增加2VB．线圈中感应电动势每秒减少2V
C．线圈中无感应电动势D．线圈中感应电动势保持不变
6．如图所示，质量为m的小球用长为L的悬线固定于O点，在O点正下方O′处钉一个钉子，把悬线拉直与竖直方向成一定角度，由静止释放小球，当悬线碰到钉子时，则（　　）
A．小球的线速度v突然变大B．小球的向心加速度a突然变大
C．小球的角速度ω突然变小D．悬线的张力突然变大
10．许多科学家在物理学发展过程中做出了重要的贡献，下列表述中不符合历史事实的是（　　）
A．伽利略由斜面实验通过逻辑推理得出落体运动规律
B．牛顿通过对运动和力关系的研究得出物体的加速度与质量成反比的结论
C．卡文迪许利用卡文迪许扭秤装置测得了万有引力常量
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