题目内容
12.将一只木球以v0的初速度竖直向上抛出,设小球在运动过程中所受到的阻力f的大小与小球的运动速度v成正比.则在小球抛出后到落回抛出点的过程中,其运动的速度v、加速度a、位移s和机械能随时间t(或离出发点的距离h)的函数图象,其中一定错误的是( )A. | B. | C. | D. |
分析 本题中木球受到重力和空气阻力作用,根据牛顿第二定律分析加速度情况,v-t图象的斜率表示加速度,从而分析其运动情况,根据功能关系分析机械能的变化,即可选择图象.
解答 解:AB、上升阶段,根据牛顿第二定律,有:mg+f=ma,故a=g+$\frac{f}{m}$,由于阻力随着速度的减小而减小,则加速度逐渐减小,v-t图象的斜率减小;
下降阶段,根据牛顿第二定律,有:mg-f=ma,故a=g-$\frac{f}{m}$,由于阻力随着速度的增大而增大,故加速度减小,v-t图象的斜率减小.故AB正确.
C、s-t图象切线的斜率等于速度,木块速度先增大后减小,由于上升过程的加速度比下降过程的加速度大,上升过程速度减小更快,所以上升时间比下降时间短,故C错误.
D、机械能的变化等于空气阻力做功,则有△E=-f△h,上升时,f减小,E-h图象的斜率减小.下降时,f增大,E-h图象的斜率增加,故D正确.
本题选错误的,故选:C.
点评 本题关键是受力分析后得到加速度的表达式,然后结合速度的变化得到阻力变化,最后判断出加速度的变化规律.
练习册系列答案
相关题目
3.在温控电路中,通过热敏电阻阻值随温度的变化可实现对电路相关物理量的控制作用,如图所示电路,R1为定值电阻,R2为半导体热敏电阻(温度越高电阻越小),C为电容器,当环境温度降低时( )
A. | 电容器C的带电量增大 | B. | 电压表的读数减小 | ||
C. | 电容器C两板间的电场强度减小 | D. | R1消耗的功率增大 |
20.学过单摆的周期公式以后,物理兴趣小组的同学们对钟摆产生了 兴趣,老师建议他们先研究用厚度和质量分布均匀的长木条(如一把米尺)做成的摆(这种摆被称为复摆),如图所示.让其在竖直平面内做小角度摆动,C点为重心,木条长为L,周期用T表示.
甲同学猜想:复摆的周期应该与木条的质量有关.
乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离$\frac{L}{2}$.
丙同学猜想:复摆的摆长应该大于$\frac{L}{2}$.理由是:若OC段看成细线,线栓在C处,C点以下部分的重心离O点的距离显然大于$\frac{L}{2}$.
为了研究以上猜想是否正确,同学们进行了下面的实验探索:
①把两个相同的长木条完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个长木条摆动时的周期相同,重做多次仍有这样的特点.则证明了甲同学的猜想是错误的(选填“正确”或“错误”).
②用To表示木条长为L的复摆看成摆长为$\frac{L}{2}$单摆的周期计算值,用T表示木条长为L复摆的实际周期测量值.计算与测量的数据如表:
由上表可知,复摆的等效摆长大于$\frac{L}{2}$(选填“大于”、“小于”或“等于”).
甲同学猜想:复摆的周期应该与木条的质量有关.
乙同学猜想:复摆的摆长应该是悬点到重心的距离$\frac{L}{2}$.
丙同学猜想:复摆的摆长应该大于$\frac{L}{2}$.理由是:若OC段看成细线,线栓在C处,C点以下部分的重心离O点的距离显然大于$\frac{L}{2}$.
为了研究以上猜想是否正确,同学们进行了下面的实验探索:
①把两个相同的长木条完全重叠在一起,用透明胶(质量不计)粘好,测量其摆动周期,发现与单个长木条摆动时的周期相同,重做多次仍有这样的特点.则证明了甲同学的猜想是错误的(选填“正确”或“错误”).
②用To表示木条长为L的复摆看成摆长为$\frac{L}{2}$单摆的周期计算值,用T表示木条长为L复摆的实际周期测量值.计算与测量的数据如表:
板长L(cm) | 25 | 50 | 80 | 100 | 120 | 150 |
周期计算值To/(s) | 0.70 | 1.00 | 1.27 | 1.41 | 1.55 | 1.73 |
周期测量值T/(s) | 0.81 | 1.16 | 1.47 | 1.64 | 1.80 | 2.01 |
7.观察“神州十号”在圆轨道上的运动,发现每经过时间2t通过的弧长为l,该弧长对应的圆心角为θ(弧度),如图所示,已知引力常量为G,由此可推导出地球的质量为( )
A. | $\frac{{l}^{3}}{4Gθ{t}^{2}}$ | B. | $\frac{2{l}^{3}θ}{G{t}^{2}}$ | C. | $\frac{l}{4Gθ{t}^{2}}$ | D. | $\frac{2{l}^{2}}{Gθ{t}^{2}}$ |