12.從地面上以初速度v0=10m/s豎直向上拋出一質(zhì)量為m=0.2kg的球,若運動過程中受到的空氣阻力f與其速率v成正比關(guān)系,其關(guān)系為f=kv,小球運動的速率隨時間變化規(guī)律如圖所示,t1時刻到達(dá)最高點,再落回地面,落地時速率為v1=2m/s,且落地前球已經(jīng)做勻速運動.(g=10m/s2),則以下說法正確的是( 。
A.k的值為0.1Ns/m
B.小球在上升階段加速度大小為20m/s2,其速度大小為1m/s
C.小球拋出瞬間的加速度大小為60m/s2
D.小球拋出到落地過程中空氣阻力所做的功為9.6J

分析 根據(jù)落地前做勻速運動,由平衡條件求出比例系數(shù)k.根據(jù)牛頓第二定律研究加速度大小為20 m/s2時的速度大小.根據(jù)牛頓第二定律求出拋出瞬間的加速度大。鶕(jù)動能定理求空氣阻力所做的功.

解答 解:A、小球落地前以v1勻速運動,則有mg=kv1,即k=$\frac{mg}{{v}_{1}}$=$\frac{0.2×10}{2}$=1 Ns/m,故A錯誤.
B、當(dāng)a=20m/s2時,根據(jù)牛頓第二定律得:mg+kv=ma,得 v=$\frac{m(a-g)}{k}$=$\frac{0.2×(20-10)}{1}$=2m/s,故B錯誤.
C、小球拋出瞬間的加速度大小 a=$\frac{mg+k{v}_{0}}{m}$=g+$\frac{k{v}_{0}}{m}$=10+$\frac{1×10}{0.2}$=60 m/s2,故C正確.
D、小球拋出到落地過程中,根據(jù)動能定理得:Wf=$\frac{1}{2}$mv12-$\frac{1}{2}$mv02,解得:Wf=-9.6J,故D錯誤.
故選:C.

點評 本題是信息給予題,要把握空氣阻力與速率的關(guān)系,注意空氣阻力方向與運動方向相反,一直做負(fù)功.運用動能定理和牛頓運動定律進(jìn)行研究.在運用動能定理和牛頓運動定律解題注意要合理地選擇研究的過程.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

2.一氣球以4m/s的速度勻速上升,在氣球上有一用細(xì)繩系的重物,當(dāng)離地9m時繩斷了,求:
(1)重物的落地時間;
(2)重物落地的速度(g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.以下說法中正確的是( 。
A.因為力是物體對物體的作用,所以只有相互接觸的物體間才有力的作用
B.某物體重心的位置必然在該物體上
C.受靜摩擦力作用的物體有可能是運動的
D.物體所受滑動摩擦力的方向與物體運動的方向必然相反

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.如圖所示,套在足夠長的絕緣粗糙直棒上的帶正電小球,其質(zhì)量為m,帶電量為q,小球可在棒上滑動,現(xiàn)將此棒豎直放入沿水平方向的且互相垂直的足夠大的勻強磁場和勻強電場中.設(shè)小球電量不變,小球由靜止下滑的過程中( 。
A.小球加速度一直增大
B.小球速度一直增大
C.桿對小球的彈力先減小,后增大,最后不變
D.小球所受洛倫茲力一直增大,直到最后不變

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.大小不變的兩個共點力F1與F2,其合力為F,則下列說法錯誤的是( 。
A.合力F一定大于任一分力
B.合力大小既可等于F1,也可等于F2
C.合力有可能大于任何一個分力
D.合力F的大小隨F1、F2之間夾角的增大而減小

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

17.在一座80m高的樓頂平臺上由靜止開始自由落下一個小球,(不計空氣阻力),取g=10m/s2,求:
(1)經(jīng)過多少時間小球落到地面;
(2)落地前瞬間小球的速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

4.在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中,小燈泡是“2.5V,0.5W”.供選擇的電流表:A1,量程0.6A,內(nèi)阻約1Ω;A2,量程3A,內(nèi)阻約1Ω.供選擇的電壓表:V1,量程0.6V,內(nèi)阻約3kΩ;V2,量程3V,內(nèi)阻約3kΩ.電流表應(yīng)該選A1(選填“A1”或“A2”),小燈泡、電壓表和電流表的連接方式應(yīng)選圖中的甲(選填“甲”、或“乙”).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,在火星與木星軌道之間有一小行星帶.假設(shè)該帶中的小行星只受到太陽的引力,并繞太陽做勻速圓周運動.下列說法正確的是(  )
A.小行星帶內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度值小于外側(cè)小行星的向心加速度值
B.小行星帶內(nèi)各小行星圓周運動的線速度值大于地球公轉(zhuǎn)的線速度值
C.太陽對各小行星的引力不相同
D.各小行星繞太陽運動的周期均大于一年

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

15.為了使航天員能適應(yīng)在失重環(huán)境下的工作和生活,國家航天局組織對航天員進(jìn)行失重訓(xùn)練時需要創(chuàng)造出一種失重環(huán)境.如圖所示,航天員乘坐在總質(zhì)量
m=5×104 kg的訓(xùn)練飛機上,飛機以200m/s的速度沿30°傾角勻速爬升到
7000m高空時向上拉起,沿豎直方向以v0=200m/s的初速度向上做勻減速直線運動,勻減速的加速度大小為g.當(dāng)飛機到最高點后立即掉頭向下,沿豎直方向以加速度g做加速運動,在這段時間內(nèi)創(chuàng)造出完全失重的環(huán)境.
當(dāng)飛機離地2 000m高時,為了安全必須拉起,之后又可一次次重復(fù)為航天員提供失重訓(xùn)練.若飛機飛行時所受的空氣阻力Ff=kv(k=900N•s/m),每次飛機速度達(dá)到350m/s后必須終止失重訓(xùn)練(否則飛機可能失控).(整個運動空間重力加速度g的大小均為10m/s2),求:
(1)飛機一次上下運動為航天員創(chuàng)造的完全失重的時間;
(2)飛機從最高點下降到離地4 500m時飛機發(fā)動機的推力.

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同步練習(xí)冊答案