13.如圖甲所示,將一塊長(zhǎng)度為$\frac{L}{2}$的表面光滑的金屬板AB的另一塊長(zhǎng)度也為$\frac{L}{2}$的表面粗糙的木板BC平滑地拼接在一起組成斜面AC,并將一小物塊在平行于斜面的恒定拉力F作用下由靜止從A運(yùn)動(dòng)到C,歷時(shí)為t0,小物塊的動(dòng)能Ek隨位移x的變化情況如圖乙所示,則小物塊的速度v、加速度大小a、重力勢(shì)能Ep隨時(shí)間t(或位移x)變化情況的下列圖中,可能正確的有(  )
A.B.C.D.

分析 首先要根據(jù)動(dòng)能定理,得出物塊受到的合外力隨L的變化情況,然后結(jié)合牛頓第二定律分析加速度的大。Y(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式分析物塊的速度隨時(shí)間的變化;結(jié)合重力勢(shì)能的表達(dá)式分析重力勢(shì)能的變化.

解答 解:由圖乙可知,物塊在前半段速度增大,后半段的速度減。鶕(jù)動(dòng)能定理:
△Ek=F•x
所以:${F}_{合}=\frac{△{E}_{k}}{△x}$,可知圖線的斜率表示合外力的大。
結(jié)合圖可知,物塊在前半段受到的合力大小不變,方向向上;在后半段受到的合力的大小也不變,方向向下.由圖,前半段的斜率大于后半段的斜率,所以前半段的合外力的大小大于后半段的合外力的大小.
A、由于物塊受到的合外力前半段的大小大于后半段,結(jié)合牛頓第二定律可知,物塊前半段的加速度大小大于后半段的加速度的大小,都是勻變速運(yùn)動(dòng).故A正確;
B、C、物塊在前半段的初速度是0,前半段的末速度等于后半段的初速度,而后半段的末速度不等于0,所以前半段的平均速度小于后半段的平均速度,則前半段的時(shí)間大于后半段的時(shí)間,故B錯(cuò)誤,C錯(cuò)誤;
D、物塊在前半段做加速運(yùn)動(dòng),后半段做減速運(yùn)動(dòng),整個(gè)的過(guò)程中高度不斷上升,設(shè)斜面與水平面之間的夾角為θ,則物塊的重力勢(shì)能:EP=mgh=mgx•sinθ,與物塊上升的距離成正比.故D正確.
故選:AD

點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)能定理、牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合運(yùn)用,知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

13.對(duì)超導(dǎo)現(xiàn)象的研究是當(dāng)今科技的熱點(diǎn).當(dāng)一塊磁體靠近超導(dǎo)體時(shí),超導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的電流,對(duì)磁體產(chǎn)生排斥作用.這種排斥力可使磁體懸浮在空中.磁懸浮列車就是采用了這種技術(shù).磁體懸浮的原理是( 。
A.超導(dǎo)體電流的磁場(chǎng)方向與磁體磁場(chǎng)方向相同
B.超導(dǎo)體電流的磁場(chǎng)方向與磁體磁場(chǎng)方向相反
C.超導(dǎo)體使磁體處于失重狀態(tài)
D.超導(dǎo)體產(chǎn)生的磁力和磁體的重力是一對(duì)作用力與反作用力

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4.假想地球是一個(gè)質(zhì)量分布均勻的球體,已知半徑為R,表面的重力加速度為g,引力常量為G,則地球的質(zhì)量為$\frac{g{R}^{2}}{G}$,密度為$\frac{3g}{4πGR}$.

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8.如圖為中國(guó)月球探測(cè)工程的標(biāo)志,它以中國(guó)書法的筆觸,勾勒出一輪明月和一雙踏在其上的腳印,象征著月球探測(cè)的終極夢(mèng)想,我國(guó)自主研制的第一顆月球探測(cè)衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”的發(fā)射成功,標(biāo)志著我國(guó)實(shí)施繞月探測(cè)工程邁出重要一步.宇航員在地球表面以一定初速度、豎直上拋一小球,經(jīng)過(guò)時(shí)間t小球落回原處;若他在月球表面以相同的初速度豎直上拋同一小球,需經(jīng)過(guò)時(shí)間6t小球落回原處.(取地球表面重力加速度g=10m/s2,空氣阻力不計(jì))
(1)求月球表面附近的重力加速度大小g
(2)若月球的半徑與地球半徑之比為R:R=3:11,求月球的質(zhì)量與地球質(zhì)量之比M:M

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18.一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星,在離該行星中心距離為R的圓形軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng).現(xiàn)觀測(cè)到此飛船環(huán)繞行星n圈所用的時(shí)間為t,已知引力常量為G,則此飛船繞該行星運(yùn)動(dòng)的周期為$\frac{t}{n}$,該行星的質(zhì)量為$\frac{4{π}^{2}{n}^{2}{R}^{3}}{G{t}^{2}}$.

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5.地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心加速度為a;假設(shè)月球繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌道半徑為r1,向心加速度為a1.已知萬(wàn)有引力常量為G,地球半徑為R.下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.地球質(zhì)量M=$\frac{a{R}^{2}}{G}$B.地球密度ρ=$\frac{3{a}_{1}{r}_{1}^{2}}{4πG{R}^{3}}$
C.地球的第一宇宙速度為$\sqrt{aR}$D.向心加速度之比$\frac{{a}_{1}}{a}$=$\frac{{R}^{2}}{{η}^{2}}$

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2.A、B兩物體的運(yùn)動(dòng)都發(fā)生在同一直線上,A某時(shí)刻的速度為2m/s,以0.2m/s2的加速度做勻減速前進(jìn),2s后與原來(lái)靜止的B發(fā)生碰撞,碰撞后A以碰撞前的速率的一半反向彈回,仍做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度的值不變; B獲得0.6m/s的速度,以0.4m/s2的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng).不計(jì)碰撞所用的時(shí)間.求:
(1)碰后B運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間;
(2)碰后A、B之間的最遠(yuǎn)距離.

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3.如圖所示,民族運(yùn)動(dòng)會(huì)上有一個(gè)騎射項(xiàng)目,運(yùn)動(dòng)員騎在奔馳的馬背上沿跑道AB運(yùn)動(dòng),拉弓放箭射向他左側(cè)的固定目標(biāo).假設(shè)運(yùn)動(dòng)員騎馬奔馳的速度為v1,運(yùn)動(dòng)員靜止時(shí)射出的箭速度為v2,跑道離固定目標(biāo)的最近距離OA=d.若不計(jì)空氣阻力的影響,要想命中固定目標(biāo)且射出的箭在空中飛行時(shí)間最短,則( 。
A.箭射到固定目標(biāo)的最短時(shí)間為$\fracffno8dr{{v}_{1}}$
B.箭射到固定目標(biāo)的最短時(shí)間為$\fracmelm92t{\sqrt{{{v}_{2}}^{2}-{{v}_{1}}^{2}}}$
C.運(yùn)動(dòng)員放箭處離固定目標(biāo)的距離為$\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}$d
D.運(yùn)動(dòng)員放箭處離固定目標(biāo)的距離為$\frac{\sqrt{{{v}_{1}}^{2}+{{v}_{2}}^{2}}}{{v}_{2}}$d

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