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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出。对此现象分析正确的是

A手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态

B手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态

C在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度

D在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度

正确答案

D

解析


知识点

牛顿运动定律的应用-超重和失重
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图,假定其过程可简化为:打开降落伞一段时间后,整个装置匀速下降,为确保安全着陆,需点燃返回舱的缓冲火箭,在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动,则

A火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小

B返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力

C返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功

D返回舱在喷气过程中处于失重状态

正确答案

A

解析

在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动,加速度方向向上,返回舱处于超重状态,动能减小,返回舱所受合外力做负功,返回舱在喷气过程中减速的主要原因是缓冲火箭向下喷气而获得向上的反冲力。火箭开始喷气前匀速下降拉力等于重力减去返回舱受到的空气阻力,火箭开始喷气瞬间反冲力直接对返回舱作用因而伞绳对返回舱的拉力变小。

知识点

牛顿运动定律的应用-超重和失重功能关系
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题型: 单选题
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单选题 · 3 分

为了研究超重与失重现象,某同学把一体重计放在电梯的地板上,他站在体重计上随电梯运动并观察体重计示数的变化情况。下表记录了几个特定时刻体重计的示数(表内各时刻不分先后顺序),若已知t0时刻电梯静止,则(     )

At1和t2时刻该同学的质量和重力均不相同

Bt1和t2时刻该同学的质量相同,但所受重力不同

Ct3时刻电梯可能向上运动

Dt1和t2时刻电梯运动的加速度方向相反,运动方向也相反

正确答案

C

解析

知识点

牛顿运动定律的应用-超重和失重
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题型:简答题
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简答题 · 18 分

(1)某同学用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态。他在地面上用测力计测量砝码的重力,示数为G。他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力,发现测力计的示数小于G,由此判断此时电梯的运动状态可能是_______。

(2)用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示。该金属丝的直径是_______。

(3)某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率。开始玻璃砖的位置如图中实线所示,使大头针P1、P2与圆心O在同一直线上,该直线垂直于玻璃砖的直径边,然后使玻璃砖绕圆心O缓慢转动,同时在玻璃砖直径边一侧观察P1、P2的像,且P2的像挡住P1的像。如此观察,当玻璃砖转到图中虚线位置时,上述现象恰好消失。此时只需测量出玻璃砖直径边绕O点转过的角度,即可计算出玻璃砖的折射率。请用你的测量量表示出折射率_______。

(4)某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx,现备有下列器材:

A. 电流表(量程100 μA,内阻约为 2 kΩ);

B. 电流表(量程500 μA,内阻约为300 Ω);

C. 电压表(量程15 V,内阻约为100 kΩ);

D. 电流表(量程50 V,内阻约为500 kΩ);

E. 直流电源(20 V,允许最大电流1 A);

F. 滑动变阻器(最大阻值1 kΩ,额定功率1 W);

G. 电键和导线若干。

电流表应选_______,电压表应选_______。(填字母代号)

该同学正确选择仪器后连接了以下电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题:

① ______________;②  ______________ 。

正确答案

(1)减速上升或加速下降

(2)1.706mm

(3)

(4)B,C;电流表应采用内接的方法,滑动变阻器应采用分压器方式的接法

解析

(1)物体处于失重状态,加速度方向向下,故而可能是减速上升或加速下降。

(2)注意副尺一定要有估读。读数为1.5+20.6×0.01mm=1.706mm。因为个人情况不同,估读不一定一致,本题读数1.704-1.708都算正确。

(3)由题意可知,当玻璃砖转过某一角度θ时,刚好发生全反射,在直径边一侧观察不到P1、P2的像,做出如图所示的光路图可知,当转过角度θ时有

(4):电学实验选择仪器的一般步骤如下:① 根据量程选择电流表和电压表,不能超过表的量程,不能量程太大导致表的读数偏小;② 根据题中关键语句,如精确测量,从零开始连续可调等等选择分压电路亦或是限流电路;分压电路滑动变阻器选择小阻值,限流电路滑动变阻器选择大阻值;③ 选择电流表的内外接法,一般的原则是“大内偏大,小外偏小”;也可以根据之间的关系来判断,当 时,采用电流表的外接法,反之选择电流表内接法。

1)本题中,待测电阻Rx的阻值约为25kΩ,直流电源电动势为20V,经粗略计算电路中最大的电流约为,所以电流表选择B;虽然电压表C的量程不足,但是相比起来电压表D的量程超过太多,读数偏小,所以电压表选择C表。

2)根据本题解析的第②、③两条原则可知电路图的问题为:①电流表应采用内接的方法;②滑动变阻器应采用分压器方式的接法 。

知识点

牛顿运动定律的应用-超重和失重伏安法测电阻螺旋测微器的使用测定玻璃的折射率
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题型: 多选题
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多选题 · 6 分

将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,图像如图所示。以下判断正确的是(    )

A前3s内货物处于超重状态

B最后2s内货物只受重力作用

C前3s内与最后2s内货物的平均速度相同

D第3s末至第5s末的过程中,货物的机械能守恒

正确答案

A,C

解析

根据图像可知,前3s内货物向上做匀加速直线运动,加速度向上,处于超重状态,选项A正确;最后2s内货物做匀减速直线运动,加速度大小为,受重力和拉力作用,选项B错误;根据匀变速直线运动平均速度公式,前3s内与最后2s内货物的平均速度相同,都为,选项C正确;第3s末至第5s末的过程中,货物匀速上升,机械能不守恒,选项D错误。

知识点

牛顿运动定律的应用-超重和失重机械能守恒定律
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题型: 多选题
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多选题 · 4 分

如图,木箱内有一竖直放置的弹簧,弹簧上方有一物块;木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上。若在某一段时间内,物块对箱顶刚好无压力,则在此段时间内,木箱的运动状态可能为(  )

A加速下降

B加速上升

C减速上升

D减速下降

正确答案

B,D

解析

木箱静止时物块对箱顶有压力,则物块受到箱顶向下的压力,当物块对箱顶刚好无压力时,表明系统有向上的加速度,是超重,BD正确。

知识点

牛顿运动定律的应用-超重和失重
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题型: 单选题
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单选题 · 6 分

如图所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力)。下列说法正确的是 ()

A在上升和下降过程中A对B的压力一定为零

B上升过程中A对B的压力大于A对物体受到的重力

C下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力

D在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力

正确答案

A

解析

以A、B整体为研究对象:仅受重力,由牛顿第二定律知加速度为g,方向竖直向下。

以A为研究对象:因加速度为g,方向竖直向下,故由牛顿第二定律知A所受合力为A的重力,所以A仅受重力作用。

知识点

牛顿运动定律的应用-超重和失重
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题型: 多选题
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多选题 · 5 分

如图所示,A、B两物体的质量皆为m,用轻弹簧连接,B放在水平地面上。用竖直向下的大小为F的力作用在A上,待系统平衡后突然撤去力F,忽略空气阻力。下列说法正确的是

A撤去力F的瞬间,A物体处于超重状态

B撤去力F的瞬间,B对地面的压力大小为2mg

C撤去力F的瞬间,B物体的加速度大小为F/m

D撤去力F后,若物体B不能离开地面,则A、弹簧和地球组成的系统机械能守恒

正确答案

A,D

解析

略。

知识点

牛顿运动定律的应用-超重和失重
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题型: 单选题
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单选题 · 3 分

匀速上升的升降机顶部悬挂有一轻质弹簧,弹簧下端挂有一小球。若升降机突然停止,在地面上的观察者看来,小球在继续上升的过程中   ()

A速度逐渐减小

B速度先增大后减小

C加速度先减小后增大

D加速度逐渐减小

正确答案

A

解析

知识点

牛顿运动定律的应用-超重和失重
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题型:简答题
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简答题 · 4 分

多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分,每小题有多个选项符合题意,全部选对得4分,选对但选不全得2分,错选或不答得0分。

6.一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示,以竖直向上为a的正方向,则人对地板的压力

A.t=2s时最大

B.t=2s时最小

C.t=8.5s时最大

D.t=8.5s时最小

正确答案

AD

解析

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知识点

牛顿运动定律的应用-超重和失重
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