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20．爱因斯坦曾经设计了一个真空中的理想实验室，在这个实验中，电梯里的观察者发现，当电梯相对于地球静止时，从手中释放的苹果和羽毛同时落到地上，当电梯做自由落体运动时，从手中释放的苹果和羽毛会停在空中而不下落，以下对这一实验的说法中正确的是（　　）
A．电梯相对地球静止时，释放后的苹果和羽毛所受的合力为零
B．电梯做自由落体运动时，释放后的苹果和羽毛受到的合力为零
C．以自由下落的电梯为参考系，牛顿运动定律也是成立的
D．在自由下落的电梯里，释放后的苹果和羽毛下落的加速度相同

分析 常规物体只在重力的作用下，初速度为零的运动，叫做自由落体运动．自由落体运动是一种理想状态下的物理模型．实际物体自由下落时，若空气阻力可以忽略不计，可以当作自由落体运动处理．

解答 解：A、电梯相对地球静止时，释放后的苹果和羽毛所受的合力等于它们的重力．故A错误；
B、电梯做自由落体运动时，释放后的苹果和羽毛受到的合力等于它们的重力．故B错误；
C、牛顿运动定律适用于惯性参考系，即选择静止或匀速直线运动的物体为参考系，以自由下落的电梯为参考系，牛顿运动定律是不成立的．故C错误；
D、在自由下落的电梯里，释放后的苹果和羽毛受到的合力等于它们的重力，下落的加速度相同．故D正确．
故选：D

点评 自由落体运动的特点体现在“自由”二字上，其含意为：
（1）物体开始下落时是静止的即初速度V=0．如果物体的初速度不为0，就算是竖直下落，也不能算是自由落体；
（2）物体下落过程中，除受重力作用外，不再受其他任何外界的作用力（包括空气阻力）或外力的合力为0；
（3）任何物体在相同高度做自由落体运动时，下落时间相同．

练习册系列答案
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A．MgHB．MgH+$\frac{{{M^2}{g^2}}}{k}$C．MgH-$\frac{Mg}{k}$D．MgH-$\frac{{{M^2}{g^2}}}{k}$
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D．若A板固定，B板上移，则P点的电场强度不变，P点电势升高
15．有一只电炉，额定电压为220V，额定功率为1000W，电炉丝的电阻不受湿度影响，
（1）求电炉正常工作时的电阻
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（3）在220V电压下，如果平均每天使用电炉2.5h，那么此电炉一个月（按30天计算）要消耗多少千瓦时电能？
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12．有关光的衍射现象，下列说法中正确的是（　　）
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B．产生明显衍射现象的条件是光的波长比孔或障碍物的尺寸大得多
C．单缝衍射现象中，缝越窄，衍射现象越显著
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