17.1966年曾在地球的上空完成了以牛頓第二定律為基礎(chǔ)的測(cè)定質(zhì)量的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時(shí),用宇宙飛船(質(zhì)量m)去接觸正在軌道上運(yùn)行的火箭(質(zhì)量mx,發(fā)動(dòng)機(jī)已熄火),如圖所示.接觸以后,開動(dòng)飛船尾部的推進(jìn)器,使飛船和火箭組共同加速,推進(jìn)器的平均推力為F 開動(dòng)時(shí)間,△t,測(cè)出飛船和火箭組的速度變化是△v,下列說法正確的是( 。
A.推力F越大,$\frac{△v}{△t}$就越小,且$\frac{△v}{△t}$與F成反比
B.推力F通過飛船m傳遞給了火箭mx,所以m對(duì)mx的彈力大小應(yīng)為F
C.火箭質(zhì)量mx應(yīng)為$\frac{F△t}{△v}$
D.火箭質(zhì)量mx應(yīng)為$\frac{F△t}{△v}$-m

分析 對(duì)整體由牛頓第二定律可得出速度變化率、質(zhì)量及力之間的關(guān)系,分析各項(xiàng)即可得出正確結(jié)論.

解答 解:對(duì)整體由牛頓第二定律可得:F=(m+mx)a=(m+mx)$\frac{△v}{△t}$;
A、由F=(m+mx)a=(m+mx)$\frac{△v}{△t}$知,因質(zhì)量不變,故F推力F越大,$\frac{△v}{△t}$就越大,且$\frac{△v}{△t}$與F成正比,故A錯(cuò)誤;
B、對(duì)mx分析可得:T=mxa=mx$\frac{△v}{△t}$,故T小于F,故B錯(cuò)誤;
CD、根據(jù)F=(m+mx)a=(m+mx)$\frac{△v}{△t}$可得火箭的質(zhì)量mx=$\frac{F△t}{△v}$-m,故C錯(cuò)誤,D正確;
故選:D.

點(diǎn)評(píng) 本題主要是考查牛頓第二定律的應(yīng)用;利用牛頓第二定律答題時(shí)的一般步驟是:確定研究對(duì)象、進(jìn)行受力分析、進(jìn)行正交分解、在坐標(biāo)軸上利用牛頓第二定律建立方程進(jìn)行解答;注意整體法和隔離法的應(yīng)用.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示電路中,電源電動(dòng)勢(shì)ε=12V,內(nèi)阻r=1Ω,此時(shí)電阻R1=5Ω,R2=2Ω,則( 。
A.電鍵K斷開時(shí),A、B兩端電壓小于12V
B.電鍵K閉合,電容器C充電后,電容器兩極板間的電壓等于10V
C.電鍵K閉合,若將變阻箱R1調(diào)大,則電容器C所帶的電量將變少
D.電鍵K閉合,若將變阻箱R1調(diào)為2Ω,則電源的輸出功率最大

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

8.如圖所示,皮帶傳動(dòng)裝置與水平面夾角為30°,兩輪軸心相距L=2.85m,A、B分別是傳送帶的上表面與兩輪的切點(diǎn).已知兩輪的邊緣與傳送帶之間不打滑,質(zhì)量為0.1kg的小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=$\frac{{\sqrt{3}}}{6}$.當(dāng)傳送帶沿逆時(shí)針方向以v1=3m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),將小物塊無初速度地放在A點(diǎn),它會(huì)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn).求:(g取10m/s2
(1)小物塊剛放在A點(diǎn)時(shí)的加速度;
(2)小物塊從A運(yùn)動(dòng)到B需要的時(shí)間.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖所示,在傾角為α的光滑絕緣斜面上放兩個(gè)質(zhì)量分別為m1和m2的帶電小球A、B(均可視為質(zhì)點(diǎn)),m1=2m2,相距為L(zhǎng).兩球同時(shí)由靜止開始釋放時(shí),B球的初始加速度恰好等于零.經(jīng)過一段時(shí)間后,當(dāng)兩球距離為L(zhǎng)′時(shí),A、B的加速度大小之比為a1:a2=3:2,求L′:L等于(  )
A.3:2B.2:1C.$\sqrt{10}$:5D.5:$\sqrt{10}$

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

12.甲乙兩個(gè)同學(xué)共同做“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示.

①兩位同學(xué)用砝碼盤(連同砝碼)的重力作為小車(對(duì)象)受到的合外力,需要平衡桌面的摩擦力對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的影響,他們將長(zhǎng)木板的一端適當(dāng)墊高,在不掛砝碼盤的情況下,小車能自由做勻速直線運(yùn)動(dòng).另外,還應(yīng)滿足砝碼盤(連同砝碼)的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量M.(填“遠(yuǎn)小于”、“遠(yuǎn)大于”或“近似等于”)
接下來,甲同學(xué)研究,在保持小車質(zhì)量不變的條件下,其加速度與其受到牽引力的關(guān)系;乙同學(xué)研究,在保持受到的牽引力不變的條件下,小車的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系.
②甲同學(xué)通過對(duì)小車所牽引紙帶的測(cè)量,就能得出小車的加速度a.圖2是某次實(shí)驗(yàn)所打出的一條紙帶,在紙帶上標(biāo)出了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),在相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出,圖中數(shù)據(jù)的單位是cm.實(shí)驗(yàn)中使用的電源是頻率f=50Hz的交變電流.根據(jù)以上數(shù)據(jù),可以算出小車的加速度a=0.343m/s2.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
③乙同學(xué)通過給小車增加砝碼來改變小車的質(zhì)量M,得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù),畫出a-$\frac{1}{M}$圖線后,發(fā)現(xiàn):當(dāng) $\frac{1}{M}$較大時(shí),圖線發(fā)生彎曲.于是,該同學(xué)后來又對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了進(jìn)一步地修正,避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象.那么,該同學(xué)的修正方案可能是A
A.改畫a與$\frac{1}{M+m}$的關(guān)系圖線
B.改畫a與(M+m)的關(guān)系圖線
C.改畫a與$\frac{m}{M}$的關(guān)系圖線
D.改畫a與$\frac{1}{(M+m)^{2}}$的關(guān)系圖線.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

2.如圖所示傳送帶以恒定速度v=5m/s順時(shí)針運(yùn)行,傳送帶與水平面的夾角θ=37°.現(xiàn)將質(zhì)量m=2kg的小物品輕放在其底端(小物品可看成質(zhì)點(diǎn)),平臺(tái)上的人通過一根輕繩用恒力F=14N拉小物品,經(jīng)過一段時(shí)間物品被拉到離地面高為H=1.8m的平臺(tái)上,如圖所示.已知物品與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g取10m/s2,已知:sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:
(1)物品從傳送帶底端運(yùn)動(dòng)到平臺(tái)上所用的時(shí)間是多少?
(2)若在物品與傳送帶達(dá)到同速瞬間撤去恒力F,求物品還需多少時(shí)間離開傳送帶?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

9.某工廠流水線車間傳送帶如圖所示:逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶長(zhǎng)L=4m,與水平面夾角為37°;小工件被一個(gè)接一個(gè)地靜止放到傳送帶頂端A點(diǎn),小工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25;則在這些小工件被運(yùn)送到底端B點(diǎn)過程中,求:
(1)小工件剛放上傳送帶時(shí)的加速度大。
(2)若要讓每個(gè)小工件都能最快地從A運(yùn)到B,傳送帶速率應(yīng)滿足的條件,并求出該最短時(shí)間;
(3)若要降低工廠耗能成本,要求每個(gè)小工件相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的路程都最短,傳送帶速率應(yīng)滿足的條件,并求出一個(gè)小工件相對(duì)傳送帶的最短路程.
已知g取10m/s2,函數(shù)y=x$\sqrt{a{x}^{2}+b}$-x2在x2=$\frac{2a}$($\frac{1}{\sqrt{1-a}}$-1)

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

6.如圖所示,在離坡底B為10m山坡上的O 點(diǎn)豎直固定一根直桿,桿高OA也是10m,桿的上端A到坡底B之間有鋼繩,一穿心于鋼繩上的小環(huán),從A點(diǎn)由靜止開始沿鋼繩無摩擦的滑下,則它在鋼繩上滑行的時(shí)間t=2s(g取10m/s2).

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

7.根據(jù)“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)完成下面的題目.
(1)有關(guān)實(shí)驗(yàn)以及數(shù)據(jù)處理,下列說法正確的是AC.
A.應(yīng)使砂和小桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量,以減小實(shí)驗(yàn)誤差
B.可以用天平測(cè)出小桶和砂的總質(zhì)量m及小車和砝碼的總質(zhì)量M;根據(jù)公式a=$\frac{mg}{M}$,求出小車的加速度
C.處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)采用描點(diǎn)法畫圖象,可以減小偶然誤差
D.處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)采用a-M 圖象,是為了便于根據(jù)圖線直觀地作出判斷
(2)某學(xué)生在平衡摩擦力時(shí),把長(zhǎng)木板的一端墊得過低,使得傾角偏。玫降腶-F關(guān)系可用圖1中的哪個(gè)表示?D.

(3)某學(xué)生將實(shí)驗(yàn)裝置按如圖2所示安裝好,準(zhǔn)備接通電源后開始做實(shí)驗(yàn).他的裝置圖中,明顯的錯(cuò)誤是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用直流電源;小車與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的距離太長(zhǎng);木板水平,沒有平衡摩擦力 (寫出兩條).

(4)圖3是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,A、B、C、D、E、F、G為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出.量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為:xAB=3.22cm、xBC=3.65cm、xCD=4.08cm、xDE=4.49cm,xEF=4.91cm,xFG=5.34cm.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz,則小車的加速度a=0.42m/s2.(結(jié)果保留二位有效數(shù)字).

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