题目内容

4．2013年6月我国宇航员在天宫一号空间站中进行了我国首次太空授课活动，其中演示了太空“质量测量仪”测质量的实验，助教聂海胜将自己固定在支架一端，王亚平将连接运动机构的弹簧拉到指定位置，如图所示；松手后，弹簧凸轮机构产生恒定的作用力，使弹簧回到初始位置，同时用光栅测速装置测量出支架复位时的速度和所用时间．这样，就测出了聂海胜的质量一一74kg．下列关于“质量测量仪”测质量的说法正确的是（　　）
A．需要测量支架质量B．需要知道g的大小
C．其测量原理根据惯性定律D．其测量原理根据牛顿第二定律

分析 根据速度和时间，结合速度时间公式求出航天员的加速度，根据牛顿第二定律求出物体质量的表达式，再分析所需要测量的物理量．

解答 解：因为航天员处于完全失重状态，弹簧凸轮机构产生恒定的作用力就是人所受的合力．应用的物理学原理是牛顿第二运动定律：F=ma．
质量测量仪上的弹簧能够产生一个恒定的力F，同时用光栅测速装置测量出支架复位的速度v和时间t，计算出加速度a=$\frac{△v}{△t}$，再根据牛顿第二定律就能够计算出物体的质量．可知，不需要测量支架质量，也不需要知道g的大小，其测量原理根据牛顿第二定律，故ABC错误，D正确．
故选：D

点评 本题的关键要明确航天员处于完全失重状态，其所受的合力就是弹簧凸轮机构产生恒定的作用力，懂得其测量原理：牛顿第二运动定律：F（力）=m（质量）×a（加速度）．

练习册系列答案
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13．在大雾天气，某高速公路同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车，其速度大小分别为v1=30m/s，v2=20m/s，轿车在与货车距离s0=12m时轿车司机才发现前方有货车，若此时轿车只是立即刹车，则轿车要经过s=112.5m才能停下来，两车均可视为质点．
（1）若轿车刹车时货车以v2匀速行驶，通过计算分析两车是否会相撞；
（2）若轿车在刹车的同时给货车发信号，货车司机经t0=1s收到信号并立即以大小a2=2m/s2的加速度匀加速行驶，通过计算分析两车是否会相撞．
14．把带电的金属小球接触一个不带电的金箔验电器，金箔的张角将（　　）
A．变大B．变小C．不变D．不能确定
11．铀核（${\;}_{92}^{235}$U）经过m次α衰变和n次β衰变变成铅核（${\;}_{82}^{207}$Pb），关于该过程，下列说法中正确的是（　　）
A．m=5，n=4
B．铀核（${\;}_{92}^{235}$U）的比结合能比铅核（${\;}_{82}^{207}$Pb）的比结合能小
C．衰变产物的结合能之和小于铀核（${\;}_{92}^{235}$U）的结合能
D．铀核（${\;}_{92}^{235}$U）衰变过程的半衰期与温度和压强有关
18．如图所示，m1与m2通过轻质绳连接，m1＜m2，滑轮光滑且质量不计．在m2下降一段距离（不计空气阻力）的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．m1的机械能守恒B．m1的机械能减小
C．m1和m2的总机械能减少D．m1和m2组成的系统机械能守恒
9．如图所示，劲度系数k=1000N/m的轻质弹簧一端固定在墙上，另一端与倾角为θ=37°的斜面体小车M连接，小车置于光滑水平面上．在小车上叠放一个小物块m，已知小车质量M=3kg，物块质量m=1kg，当小车位于O点时，整个系统处于平衡状态．现将小车从O点缓慢地拉倒B点，OB的长度L=5cm；将小车无初速释放，小车在水平面上的B、C间来回往复运动，B、C关于O点对称，物块和小车之间始终相对静止．求：（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）小车位于O点时，物块受到摩擦力的大小f1；
（2）小车在B点时的加速度大小a和物块所受到摩擦力的大小f2；
（3）小车运动到C点时小车对物块支持力的大小FC．
13．
站序车站车次出发时间
达到时间		历时
1北京T3913：42
----		----
2天津T3915：18
15：09		01：27
当日到达
3重庆T3916：31
16：29		02：47
当日到达
如图为T39列车时刻表（部分）设火车在每个车站都能准点到达，准点开出，则关于火车运动情况叙述正确的是（　　）
A．13：40火车速度为零
B．15：10火车是运动的
C．北京到天津火车一直是匀速直线运动
D．根据时刻表数据可以求出火车任意时刻的速度
14．对于牛顿第三定律的理解，下列说法正确的是（　　）
A．重力没有反作用力
B．作用力与反作用力一定同时产生
C．作用力是弹力，反作用力可以是摩擦力
D．作用力与反作用力在任何情况下都不能平衡

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