题目内容

7.一物体自空中的A点以一定的初速度竖直向上抛出,1s后物体的速率变为10m/s,此时物体的位置和速度方向是(不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2)(  )
A.在A点上方,向上B.在A点下方,向下C.在A点上方,向下D.在A点下方,向上

分析 物体做竖直上抛运动,取竖直向上为正,竖直上抛运动可以看成一种匀减速直线运动,根据位移时间公式和速度时间公式求出位移和速度,再分析.

解答 解:取竖直向上为正,竖直上抛运动可以看成一种匀减速直线运动.
A、若物体此时的位置在A点上方,速度方向向上,由v=v0-gt得,初速度v0=v+gt=20m/s,是可能的,故A正确.
BD、若物体做自由落体运动,1s后物体的速率v=gt=10m/s,而题中物体做竖直上抛运动,物体先向上做匀减速运动,1s后物体的速率变为10m/s,此时物体的位置不可能在A点的下方,否则速率必小于10m/s.故B、D错误.
C、若物体此时的位置在A点上方,速度方向向下,v=-10m/s,由公式v=v0-gt得,v0=0,与物体以一定的初速度竖直向上抛出不符.故C错误.
故选:A

点评 本题一要掌握竖直上抛运动的处理方法:整体法,二要有逻辑推理能力,采用假设法研究.

练习册系列答案
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5.图1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,获得带有点列的纸袋,在纸袋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,设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,在坐标纸上做出$\frac{1}{a}$-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处应成线性关系(填“线性”或“非线性”).
(2)完成下列填空:
(ⅰ)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小吊盘和盘中物块的质量之和远小于小车和砝码的总质量.
(ⅱ)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3.a可用s1、s3和△t表示为a=$\frac{{s}_{3}-{s}_{1}}{2(△t)^{2}}$.图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=24.5mm,s3=47.0 mm.由此求得加速度的大小a=1.12m/s2

(ⅲ)图3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$\frac{b}{k}$.

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