题目内容

12.如图所示,球B放在密闭容器A内,且B略小于A,将它们以一定的初速度向上抛出,容器A受到的空气阻力与速度大小成正比,则下列说法正确的是(  )
A.在上升的过程中,A对B有向上的压力
B.在下落的过程中,A对B有向下的压力
C.只有在最高点瞬间,A、B之间才没有作用力
D.在整个运动过程中,A、B之间都没有作用力

分析 以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得到加速度大于g,再以球B为研究对象,根据牛顿第二定律分析B所受压力方向.

解答 解:AC、以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得到:mg+f=ma,上升过程中速度减小,阻力减小,故上升过程加速度大于g但逐渐减小,再以球B为研究对象,根据牛顿第二定律可得m′g+FN=m′a:B受到的合力大于重力,B除受到重力外,还应受到向下的压力.A对B的压力向下且逐渐减小,在最高点瞬间,AB之间没有作用力,故A错误,C正确.
B、以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得到:mg-f=ma,下降过程中速度增大,阻力增大,故下降过程加速度小于g但逐渐减小,再以球B为研究对象,根据牛顿第二定律可得m′g-FN=m′a:B受到的合力小于重力,B除受到重力外,还应受到向上的支持.故B错误;
D、由上分析可知,整个运动过程中,A、B之间时而有力,时而没有作用力,故D错误.
故选:C.

点评 本题采用整体法和隔离法,由牛顿定律分析物体的受力情况,考查灵活选择研究对象的能力.

练习册系列答案
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20.像打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置.当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现利用图乙所示装置设计一个“探究物体运动的加速度与合外力、质量关系的实验,图中NQ是水平桌面、PQ是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门(与之连接的两个光电计时器没有画出).小车上固定着用于挡光的窄片K,让小车从木板的顶端滑下,光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2

(1)用游标卡尺测量窄片K的宽度d(已知l>>d),光电门1,2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为t1、t2.则窄片K通过光电门1的速度表达式v1=$\frac{d}{{t}_{1}}$.
(2)用米尺测量两光电门间距为l,则小车的加速度表达式a=$\frac{{{d^2}(t_1^2-t_2^2)}}{2lt_1^2t_2^2}$.
(3)该实验中,为了把砂和砂桶拉车的力当作小车受的合外力,就必须平衡小车受到的摩擦力,正确的做法不挂砂和砂桶,调节长木板的倾角,轻推小车让其下滑,直至两个光电门的读数相等为止.
(4)实验中,有位同学通过测量,把砂和砂桶的重力当作小车的合外力F,作出a-F图线,如图丙中的实线所示.试分析:图线不通过坐标原点O的原因是平衡摩擦力时木板倾角太大;曲线上部弯曲的原因没有满足小车质量远大于砂和砂桶的质量.

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