题目内容

9．2012年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功．图（a）为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图．飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止．某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度一时间图线如图（b）所示．假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1 000m．已知航母始终静止，重力加速度的大小为g．则（　　）
A．在0.4 s～2.5 s时问内，阻拦索的张力几乎不随时间变化
B．从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的$\frac{1}{10}$
C．在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小不会超过2.5g
D．在0.4 s～2.5 s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率逐渐减小

分析 通过速度与时间的图象，由图象的斜率表示加速度大小，再由牛顿第二定律确定阻拦索的拉力，同时由图象与时间所构成的面积为位移的大小．由功率P=FV可确定大小如何变化

解答 解：A、在0.4s～2.5s时间内，速度与时间的图象的斜率不变，则加速度也不变，所以合力也不变，因此阻拦索的张力的合力几乎不随时间变化，但阻拦索的张力是变化的，故A错误；
B、：A、由图象可知，从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离即为图象与时间所构成的面积，即约为$\frac{70×3}{2}m=105m$，而无阻拦索的位移为1000m，因此飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的$\frac{1}{10}$，故B正确；
C、在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小为$a=\frac{△v}{△t}=\frac{10-65}{2.5-0.4}m/{s}^{2}=26.2m/{s}^{2}$＞2.5g，故C错误；
D、在0.4s～2.5s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率P=FV，虽然F不变，但V是渐渐变小，功率逐渐减小，故D正确；
故选：BD

点评 考查由速度与时间的图象，来读取正确的信息：斜率表示加速度的大小，图象与时间所夹的面积表示位移的大小．注意阻拦索的张力与张力的合力是不同的

练习册系列答案
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19．甲乙两队进行拔河比赛，结果甲队获胜，则比赛过程中，下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙两队与地面之间的摩擦力大小相等、方向相反
B．甲队与地面之间的摩擦力和乙队与地面之间的摩擦力是一对相互作用力
C．甲、乙两队拉绳子的力大小相等、方向相反
D．若考虑绳子质量，则甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力
20．图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图．图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用△t表示．在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”．

（1）完成下列实验步骤中的填空：
①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列等间距的点．
②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码．
③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点迹的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m．
④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③．
⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点．测量相邻计数点的间距s1，s2，…求出与不同m相对应的加速度a．
⑥以砝码的质量m为横坐标，$\frac{1}{a}$为纵坐标，在坐标纸上作出$\frac{1}{a}$-m关系图线．若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则$\frac{1}{a}$与m应成线性关系（填“线性”或“非线性”）．
（2）完成下列填空：
①本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是远小于小车和砝码的总质量．
②设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2和s3．a可用s1、s3和△t表示为a=$\frac{{s}_{3}-{s}_{1}}{50△{t}^{2}}$．图乙为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1=24.2mm，s3=47.3mm，由此求得加速度的大小a=1.16m/s2．
③图丙为所得实验图线的示意图．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为$\frac{1}{k}$，小车的质量为$\frac{b}{k}$．
17．下列说法正确的是（　　）
A．加速运动的物体速度一定变化
B．加速度大小不变的运动速度大小一定变化
C．加速运动的物体机械能一定不守恒
D．加速度不变的运动一定是直线运动
4．质量为M的光滑圆槽放在光滑水平面上，一水平恒力F作用在其上促使质量为m的小球静止在圆槽上，如图所示，则（　　）
A．小球对圆槽的压力为$\sqrt{（m{g}^{2}）+（\frac{mF}{M+m}）^{2}}$
B．小球对圆槽的压力为$\frac{mF}{M+m}$
C．水平恒力F变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力不变
D．水平恒力F变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力减小
14．根据玻尔理论，氢原子有一系列能级，以下说法正确的是（　　）
A．当氢原子处于第二能级且不发生跃迁时，会向外辐射光子
B．电子绕核旋转的轨道半径可取任意值
C．处于基态的氢原子可以吸收10eV的光子
D．大量氢原子处于第四能级向下跃迁时会出现6条谱线
1．甲、乙两车某时刻由同一地点，沿同一方向开始做直线运动，若以该时刻作为计时起点，得到两车的位移一时间图象，即x-t图象如图中实线所示．甲图象为平滑曲线，过O点的切线与AB平行，过C点（对应t1时刻）的切线与OA平行，则下列说法错误的是（　　）
A．t3时刻甲车与乙车相遇
B．甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度
C．0-t2时间内甲车的瞬时速度始终大于乙车的瞬时速度
D．在两车相遇前，t1时刻两车相距最远
18．如图甲所示，在“验证力的平行四边形定则”的实验中，某同学进行实验的主要步骤是：
①将橡皮筋的一端固定在木板上的A点，另一端拴上两根绳套，每根绳套分别连着一个弹簧测力计．
②沿着两个方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到某一位置，将该位置标记为O点，读取此时弹簧测力计的示数，分别记录为F1、F2，并用笔在两绳的拉力方向上分别标记a、b两点，分别将其与O点连接，表示两力的方向．
③再用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍然拉至O点，记录其拉力F的大小并用上述方法记录其方向．
（1）在③中，用一个弹簧测力计将橡皮筋的活动端仍然拉至O点，这样做的目的是：合力与分力的作用效果相同．
（2）这位同学在实验中确定分力方向时，同实验小组的另一个同学提出：图甲所示的a点位置标记得不太妥当，其原因是：Oa间距太小．
（3）图乙是在白纸上根据实验结果作出的力的图示，其中F1和F2的合力：理论值是F′，实际测量值是F．（填F或F′）
（4）已知两共点力F1=3.0N、F2=4.0N，两力之间夹角为60°，请你利用“力的平行四边形定则”求出这两个力的合力，合力大小为6.2N（保留一位小数）．
12．如图为俯视图，虚线MN右侧存在一个竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场，电阻为R，质量为m，边长为L的正方形单匝金属线框abcd放在光滑水平面上，ab边在磁场外侧紧靠MN虚线边界．当线框以初速度v0穿出磁场过程中，安培力对线框所做的功为W，求：
（1）初速度v0时刻，线框中感应电流I的大小和方向；
（2）线框cd边穿出磁场时的速度v；
（3）线框穿出磁场一半过程中，通过线框截面的电量q．

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