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12.如图甲所示,一个质量为3kg的物体放在粗糙水平地面上,从零时刻起,物体在水平力F作用下由静止开始做直线运动,在0-3s时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图乙所示,则(  )
A.F的最大值为12N
B.0-1s和2-3s内物体加速度的方向相反
C.3s末物体的速度最大,最大速度为8m/s
D.在0-1s内物体做匀加速运动,2-3s内物体做匀减速运动

分析 物体做加速运动时加速度方向与速度方向相同,加速度的大小与合外力成正比.物体的加速度保持恒定,则其所受合外力恒定

解答 解:A、第3s内物体加速度恒定,故所受作用力恒定,根据牛顿第二定律知F=ma知合外力为12N,由于物体在水平方向受摩擦力作用,故作用力大于12N,故A错误;
B、物体在力F作用下由静止开始运动,加速度方向始终为正,与速度方向相同,故物体在前3s内始终做加速运动,第3s内加速度减小说明物体速度增加得变慢了,但仍是加速运动,故B错误;
C、因为物体速度始终增加,故3s末物体的速度最大,再根据△v=a•△t知速度的增加量等于加速度与时间的乘积,在a-t图象上即为图象与时间轴所围图形的面积,△v=$\frac{1}{2}$(1+3)×4=8m/s,物体由静止开始加速运动,故最大速度为8m/s,所以C正确;
D、第2s内的物体的加速度恒定,物体做匀加速直线运动,在0-1s内物体做加速增大的加速运动,2-3s内物体做加速度减小的加速运动,故D错误;
故选:C

点评 掌握加速运动与减速运动只看加速度的方向与速度方向是相同还是相反,不看加速度的大小变化,知道加速度与物体所受合外力大小成正比,掌握规律是解决问题的关键

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

2.某同学设想运用如图1所示的实验电路,测量未知电阻Rx的阻值,电流表A的内阻和电源(内阻忽略不计)的电动势,实验过程中电流表的读数始终符合实验要求.

(1)为了测量未知电阻Rx的阻值,他在闭合开关K1之前应该将两个电阻箱的阻值调至最大(填“最大”或“最小”),然后闭合开关K1,将开关K2拨至1位置,调节R2使电流表A有明显读数l0;接着将开关K2拨至2位置,保持R2不变,调节R1,当调节R1=34.2Ω时,电流表A读数仍为l0,则该未知电阻的阻值Rx=34.2Ω.
(2)为了测量电流表A的内阻RA和电源(内阻忽略不计)的电动势E,他将R1的阻值调到R1=1.5Ω,R2调到最大,将开关K2调至2位置,闭合开关K1;然后多次调节R2,并在表格中记录下了各次R2的阻值和对应电流表A的读数I;最后根据记录的数据,他画出了如图2所示的图象,根据你所学知识和题中所给字母写出该图象对应的函数表达式为:$\frac{1}{I}=\frac{1}{E}{R}_{2}+\frac{{R}_{1}+{R}_{A}}{E}$(用题中所给字母表示);利用图象中的数据可求得;电流表A的内阻RA=0.5Ω,电源(内阻忽略不计)的电动势E=4V.

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3.如图所示,一个绝缘且内壁光滑的环形细圆管,固定于竖直平面内,环的半径为R(比细管的内径大得多),在圆管内的最低点有一个直径略小于细管内径的带正电小球处于静止状态,小球的质量为m,带电荷量为q,重力加速度为g.空间存在一磁感应强度大小未知(不为零),方向垂直于环形细圆管所在平面且向里的匀强磁场.某时刻,给小球一方向水平向右,大小为v0=$\sqrt{5gR}$的初速度,则以下判断正确的是(  )
A.获得初速度后的瞬间,小球在最低点一定受到管壁的弹力作用
B.小球一定能到达环形细管的最高点,且小球在最高点一定受到管壁的弹力作用
C.小球每次到达最高点时的速度大小都相同
D.小球在从环形细圆管的最低点运动到所能到达的最高点的过程中,机械能不守恒

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

20.关于行星绕太阳的运动,下列说法中正确的是(  )
A.离太阳越近的行星角速度越大
B.太阳是静止不动的,行星都绕太阳运动
C.离太阳越近的行星线速度越小
D.离太阳越近的行星公转周期越大

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7.寻找地外生命一直是各国科学家不断努力的目标,为了探测某行星上是否存在生命,可以向该行星发射一颗探测卫星,卫星绕行星做匀速圆周运动的半径为R,卫星的质量为m,该行星质量为M,引力常量为G.
(1)该卫星受到的向心力为多少?
(2)卫星的线速度大小为多少?
(3)卫星的角速度大小为多少?
(4)卫星的周期大小为多少?

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17.“拔火罐”是一种医疗法,为了探究“火罐”的“吸力”,某人设计了如图实验.圆柱状气缸(横截面积为S)开口向下被固定在铁架台上,轻质活塞通过细线与重物m相连,将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸底的阀门K处扔到气缸内,酒精棉球熄灭时(设此时缸内温度为t℃)密闭阀门K(不漏气),此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零,而这时活塞距缸底为L.由于气缸传热良好,重物被吸起,最后重物稳定在距地面 $\frac{L}{10}$处.已知环境温度为27℃不变,$\frac{mg}{S}$与$\frac{1}{6}$大气压强相当,气缸内的气体可看作一定质量的理想气体,活塞与气缸间的摩擦不计,求酒精棉球熄灭时气缸内的温度t的值.

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4.某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻.
A.待测干电池两节,每节电池电动势约为1.5V,内阻约几欧姆
B.直流电压表V1、V2,量程均为3V,内阻约为3kΩ
C.定值电阻R0未知
D.滑动变阻器R,最大阻值Rm
E.导线和开关
(1)根据如图甲所示的实物连接图,在图乙方框中画出相应的电路图

(2)实验之前,需要利用该电路图测出定值电阻R0,方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm,再闭合开关,电压表V1和V2的读数分别为U10、U20,则R0=$\frac{{U}_{20}-{U}_{10}}{{U}_{10}}{R}_{m}$(用U10、U20、Rm表示)
(3)实验中移动滑动变阻器触头,读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2,描绘出U1-U2图象如图丙所示,图中直线斜率为k,与横轴的截距为a,则两节干电池的总电动势E=$\frac{ka}{k-1}$,总内阻r=$\frac{{R}_{0}}{(k-1)}$(用k、a、R0表示).

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1.下列说法正确的是(  )
A.一个绝热容器中盛有气体,假设把气体中分子速率很大的如大于VA的分子全部取走,则气体的温度会下降,此后气体中不再存在速率大于VA的分子
B.温度高的物体分子平均动能一定大,内能也一定大
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D.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大
E.热力学第二定律指出:在任何自然的过程中,一个弧立的系统的总熵不会减小

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2.如图所示,一质量为ma的滑块(可看成质点)固定在半径为R的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A点,另一质量为mb的滑块(可看成质点)静止在轨道的底端B处,A点和圆弧对应的圆心O点等高.
(1)若圆弧的底端B与水平光滑平面连接,释放滑块ma的同时给mb一个向右的初速度vb,ma滑至水平面时的速度是va(va>vb),相碰之后ma、mb的速度分别是va′、vb′,假设相碰过程中两滑块之间的作用力是恒力,在上述简化情况下由牛顿定律导出动量守恒定律的表达式:mava+mbvb=mava′+mbvb

(2)若圆弧的底端B与水平光滑平面连接(足够长),mb静止于B点,ma从静止开始释放,假设两滑块碰撞时无机械能损失,且两滑块能发生两次碰撞,试证明:3ma<mb
(3)若圆弧的底端B与水平传送带平滑连接.已知ma=mb=1kg,R=0.8m,传送带逆时针匀速运行的速率为v0=1m/s,B点到传送带水平面右端点C的距离为L=2m.mb静止于B点,ma从静止开始释放,滑块ma与mb相碰后立即结合在一起(mc)运动,当mc运动到C点时速度恰好为零.求mc从开始运动到与传送带的速度相同的过程中由于摩擦而产生的热量Q,(g=10m/s2

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