题目内容

3．2013年6月20日，航天员王亚平进行了太空授课，她用天宫一号上的质量测量仪测出了航天员聂海胜的质量．其过程是：聂海胜把自己固定在质量测量仪的支架一端，王亚平轻轻拉开支架然后把手松开，支架便在弹簧的作用下回复原位，LED显示器上显示聂海胜的质量是74kg．质量测量仪能对支架产生一个恒定的力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．此次测质量的原理你认为是利用了（　　）
A．二力平衡B．牛顿第二定律C．动量守恒定律D．万有引力定律

分析 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，根据加速度的定义式求出时间，再根据牛顿第二定律求出质量．再根据牛顿第二定律就能够计算出物体的质量．

解答 解：天宫中的质量测量仪，应用的物理学原理是牛顿第二运动定律：F（力）=m（质量）×a（加速度）．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．
故选：B

点评 本题主要考查了天宫中的质量测量仪的原理，知道牛顿第二运动定律：F（力）=m（质量）×a（加速度），难度不大，属于基础题．

练习册系列答案
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16．某同学在探究小车速度随时间变化的规律时，对打出的一条纸带（图1）进行研究，从O点开始每5个打点作为一个计数点（中间4个打点未画出），计数点分别为A、B、C、D、E，该同学已求出各计数点对应的速度，其数值见表．
计数点ABCDE
速度/（m/s-1）0.70，0.911.101.301.49

（1）根据以上数据在所给的坐标纸（图2）中作出小车的v-t图线．
（2）根据图象可判定小车做匀加速直线运动．
（3）根据图象得计数点O对应的速度为0.50m/s，加速度为2.0 m/s2．（保留两位有效数字）
14．下列情形中的物体可以看做质点的是（　　）
A．研究郭晶晶在跳水比赛中的动作时
B．研究航天飞机相对地球的飞行周期时，绕地球飞行的航天飞机能看作质点
C．研究子弹射穿一张薄纸所需的时间，可以将子弹看作质点
D．一枚硬币用力上抛，猜测它落地时是正面朝上还是反面朝上
11．考驾照需要进行路考，路考中有一项是定点停车．路旁可以竖一标志杆，若车以v0的速度匀速行驶，当距标志杆的距离为x时，考官命令考员到标志杆停下，考员立即刹车，车在恒定滑动摩擦力作用下做匀减速运动，已知车（包括车内的人）的质量为M，车与路面间的动摩擦因数为μ，车视为质点，求车停下时距标志杆的距离△x（说明△x、v0与x、μ、g的关系）．
18．如图所示，在静止电荷+Q所产生的电场中，有与+Q共面的A、B、C三点，且B、C处于以+Q为圆心的同一圆周上．设A、B、C三点的电场强度大小分别为EA、EB、EC，电势分别为ϕA、ϕB、ϕC，则下列判断中正确的是（　　）
A．EA＜EB，ϕB=ϕCB．EA＜EB，ϕA＞ϕBC．EA＞EB，ϕA＜ϕBD．EA＞EC，ϕB=ϕC
8．一物体受到两个方向相反的力的作用，二力的大小F1=5N、F2=10N，现保持F1不变，F2的方向保持不变，将F2从10N减小到零的过程中，它们的合力大小变化情况是（　　）
A．逐渐变小B．逐渐变大C．先变小后变大D．先变大后变小
15．如图所示，一物体受到竖直向上的拉力F的作用．当拉力F=42N时，物体向上的加速度a=4.0m/s2，不计空气阻力，g取10m/s2．求：
（1）物体的质量．
（2）物体由静止开始向上运动2s的位移和2s末的速度．
12．2014年9月18～20日第三场广州国际自行车电动车展览会在广州保利世贸博览馆举行．有一红节能电动自行车，在上坡路上靠蓄电池供能，而下坡路上自带一种小型交流发电机发电给蓄电池充电，充电系统的结构示意图如图甲所示，图中N，S是一对固定的磁极，abcd是固定在转轴上的矩形线框，线框，转轴过bc的中点，与ab边平行，它的一端有一半径re=2.0cm的摩擦小轮，小轮与自行车车轮的边缘相接触，如图乙所示，当车轮转动是，因摩擦而带动小轮转动，从而使线框在磁极间转动，设线框由N=4000匝导线圈组成，每匝线圈的面积S=20cm2，磁极间的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度B=0.01T，自行车车轮半径R1=40cm，小齿轮的半径R2=4.0cm，大齿轮的半径R3=10.0cm（见图乙），现在测试过程中，是大齿轮转动，带动摩擦小轮发电，若不计线圈电阻，假定摩擦小轮与自行车车轮之间无相对滑动，当小发电机的输出电压有效值为16$\sqrt{2}$V时，

（1）求摩擦小轮的角速度ω0；
（2）求自行车车轮的角速度是ω1；
（3）求大齿轮的角速度．
10．质量均为0.2kg的物体A和B，A物体静止置于粗糙水平地面上，A与地面间的动摩擦因数μ1=0.4，物块B以一定水平初速度滑上A的左端，B、A间动摩擦因数μ2=0.5，B在A上滑行的过程中（　　）
A．A、B物体组成的系统动量守恒
B．A物体的加速度为零
C．A物体的加速度大小为1m/s2，方向水平向右
D．B物体的加速度大小为5m/s2，方向水平向左

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