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5.质量为2.0kg的物体在水平面上运动的v-t图象如图,以水平向右的方向为正.以下判断正确的是(  )
A.在0~3s内,质点的平均速度为零B.在3~5s内,物体的位移为零
C.第2s末,合外力的功率为8WD.在0~6s内,合外力的功为零

分析 速度时间图线与时间轴所围成的面积表示物体的位移,根据图线的斜率求出加速度,从而根据牛顿第二定律求出合力,得出合力的功率.根据动能的变化判断合外力做功的情况.

解答 解:A、在0~3s内,质点的平均速度为$\overline{v}=\frac{-2+4}{2}m/s=1m/s$,故A错误.
B、在3~5s内,物体的位移x=vt=2×4=8m.故B错误.
C、2s末的速度为2m/s,加速度为$a=\frac{△v}{△t}=\frac{4}{2}m/{s}^{2}=2m/{s}^{2}$,根据牛顿第二定律得,F=ma=4N,根据P=Fv=4×2W=8W.故C正确.
D、在0~6s时间内,动能变化不为零,根据动能定理,合外力做功不为零.故D错误.
故选:C.

点评 本题考查学生的读图能力,能够从速度时间图线中知道加速度,速度的方向,位移等.

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15.已知阿伏加德罗常数为NA,空气的摩尔质量为M,室温下空气的密度为ρ(均为国际单位)则(  )
A.1kg空气含分子的数目为$\frac{{N}_{A}}{M}$
B.一个空气分子的质量是$\frac{{N}_{A}}{M}$
C.一个空气分子的体积是$\frac{M}{{N}_{A}ρ}$
D.室温下相邻空气分子间的平均距离为$\root{3}{\frac{M}{{N}_{A}ρ}}$

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20.为探究物体在下落过程中机械能是否守恒,某同学采用的实验装置如图1所示.
(1)其设计方案如下:让质量为m的立方体小铁块从开始端自由下落,开始端至光电门的高度差为h,则此过程中小铁块重力势能的减少量为mgh;测出小铁块通过光电门时的速度v,则此过程中小铁块动能增加量为$\frac{1}{2}$mv2;比较这两个量之间的关系就可得出此过程中机械能是否守恒.(已知当地重力加速度大小为g)
(2)具体操作步骤如下:
A.用天平测定小铁块的质量m;
B.用游标卡尺测出立方体小铁块的边长d;
C.用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离h(h>>d);
D.电磁铁先通电(电源未画出),让小铁块吸在开始端;
E.断开电源,让小铁块自由下落;
F.计时装置记录小铁块经过光电门所用时间为t,计算出相应速度v;
G.改变光电门的位置,重复C、D、E、F等步骤,得到七组(hi,vi2)数据;
H.将七组数据在v2-h坐标系中找到对应的坐标点,拟合得到如图2所示直线.
上述操作中有一步骤可以省略,你认为是A(填步骤前的字母);计算小铁块经过光电门时的速度表达式v=$\frac{d}{t}$.
(3)根据v2-h图线,如何判断小铁块在下落过程中机械能是否守恒.答:计算出直线斜率的值与2g的比较,在误差允许的范围内二者相等.

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B.甲、乙两条直线一定是平行的(图中画的是不平行的)
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乙同学说:如果知道人造卫星绕地球的运行周期T、轨道半径r、引力常量G,也能“称量”出地球质量.
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