15．質(zhì)量為1kg的物體在水平面內(nèi)做曲線運(yùn)動(dòng)，已知互相垂直方向上的速度圖象分別如圖甲、乙所示，下列說法正確的是（　　）
A．質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直
B．質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為3 N
C．質(zhì)點(diǎn)的初速度為5 m/s
D．2 s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為7 m/s

分析 根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成可知：質(zhì)點(diǎn)的初速度大小為4m/s．質(zhì)點(diǎn)在y軸方向加速度為零，只有x軸方向有加速度，由vx-t圖象的斜率求出加速度．根據(jù)速度的合成求解2s末質(zhì)點(diǎn)速度大�。膳ｎD第二定律求出合外力．

解答 解：A、由圖可知，質(zhì)點(diǎn)在x方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在y方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以可知合外力的方向沿y方向，與x的方向垂直，則質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直．故A正確．
B、質(zhì)點(diǎn)在y軸方向加速度為零，只有x軸方向有加速度，由vx-t圖象的斜率讀出質(zhì)點(diǎn)的加速度a=$\frac{△{v}_{y}}{△t}=\frac{3}{2}$m/s2=1.5m/s2．由牛頓第二定律得：
則所受的合外力為F=ma=1×1.5=1.5N，故B錯(cuò)誤．
C、由圖x軸方向初速度為零，則質(zhì)點(diǎn)的初速度大小為4m/s．故C錯(cuò)誤．
D、2s末vx=3m/s，vy=4m/s，則質(zhì)點(diǎn)的速度為v=$\sqrt{{v}_{x}^{2}+{v}_{y}^{2}}$=5m/s．故D錯(cuò)誤．
故選：A

點(diǎn)評(píng) 本題應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成法分析物體的合運(yùn)動(dòng)速度和加速度，研究方法類似于平拋運(yùn)動(dòng)，沒有新意．

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：多選題

5．如圖所示是某一質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象，下列說法正確的是（　�。�
A．在第1 s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)速度逐漸增大B．在第1 s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)加速度逐漸增大
C．在第1 s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)的回復(fù)力逐漸增大D．在第4 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能逐漸增大
E．在第4 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能逐漸增大   

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．水平拋出在空中飛行的物體，不考慮空氣阻力，則（　�。�
A．在相等的時(shí)間間隔內(nèi)動(dòng)量的變化相同
B．在任何時(shí)間內(nèi)，動(dòng)量變化的方向都是豎直向下
C．在任何時(shí)間內(nèi)，動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率恒定
D．在剛拋出物體的瞬間，動(dòng)量對(duì)時(shí)間的變化率為零

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．如圖所示，一邊長為L的單匝正方形線圈abcd放在具有理想邊界的勻強(qiáng)磁場中，其電阻為R，ab的中點(diǎn)和cd的中點(diǎn)的連線OO′恰好位于勻強(qiáng)磁場的邊界線上，外電路電阻阻值為R，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，若線圈從圖示位置開始以角速度ω繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則（　�。�
A．閉合電路中感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)表達(dá)式e=BL2ωsinωt
B．轉(zhuǎn)過$\frac{1}{4}$圈的時(shí)間內(nèi)，負(fù)載R產(chǎn)生熱量Q=$\frac{π{B}^{2}{L}^{4}ω}{64R}$
C．轉(zhuǎn)過$\frac{1}{4}$圈的時(shí)間內(nèi)，通過負(fù)載電阻R的電荷量q=$\frac{B{L}^{2}}{2R}$
D．轉(zhuǎn)過$\frac{1}{4}$圈時(shí)，穿過線圈的磁通量為零，此時(shí)磁通量隨時(shí)間變化最快

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

10．如圖所示，曲軸AB上懸掛一彈簧振子，曲軸可以帶動(dòng)彈簧振子上下振動(dòng)．若不轉(zhuǎn)動(dòng)搖把C，讓振子上下振動(dòng)，測得其頻率為2Hz．現(xiàn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)搖把，轉(zhuǎn)速為240r/min，當(dāng)振子振動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，它的振動(dòng)周期是0.25s；當(dāng)搖把轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率逐漸降低到2Hz的過程中，彈簧振子振動(dòng)的幅度變大．（填“變大“、”變小“或”不變“）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電流的圖象如圖所示，從圖中可知錯(cuò)誤的是（　�。�
A．該交流電的有效值為$10\sqrt{2}A$
B．在B和D時(shí)刻穿過線圈的磁通量最大
C．從A時(shí)刻到D時(shí)刻線圈轉(zhuǎn)過的角度為π弧度
D．若從0時(shí)刻到D時(shí)刻經(jīng)過0.02s，則線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為100πrad/s

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

7．在水平地面上有3塊密度均勻的正方體木塊如圖，邊長為20cm，密度為0.75×103kg/m3．某小孩把這3塊木塊逐一豎直堆疊起來如圖所示，則每塊木塊的重力是60N，小孩疊起這對(duì)木塊至少做的功是36J．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．學(xué)校為創(chuàng)建綠色校園改裝了一批太陽能路燈（如圖所示），太陽能路燈技術(shù)參數(shù)如下：太陽能電池組件（太陽能單晶硅光電轉(zhuǎn)換效率為18%，得到的電池功率為100W）；免維護(hù)蓄電池（60〜250Ah/12V，充電效率為80%）；照明時(shí)間（4〜12h可根據(jù)需要任意調(diào)節(jié)，陰雨天可連續(xù)工作5〜7d）；光控時(shí)LED照明恒流輸出功率（15〜60W）；其他輔助系統(tǒng)組成部分．結(jié)合上述數(shù)據(jù)，下列說法不正確的是（　�。�
A．太陽照射2小時(shí)，光電系統(tǒng)可吸收太陽能為4.0×106J
B．LED照明5小時(shí)，照明時(shí)恒流最多輸出電能為1.08×106J
C．利用太陽能電池給蓄電池充電，充滿需要的最長時(shí)間為30小時(shí)
D．利用免維護(hù)蓄電池給60W的LED供電，最長時(shí)間約為50小時(shí)

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

6．類比法經(jīng)常用到科學(xué)研究中．科學(xué)家在探索未知領(lǐng)域的規(guī)律時(shí)，常常將在未知新領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)中得到的測量結(jié)果和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與已知的物理規(guī)律作類比，從而推測出未知領(lǐng)域可能存在的規(guī)律．然后再通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)，以確定類比得到的結(jié)論是否正確．
經(jīng)典物理告訴我們，若規(guī)定相距無窮遠(yuǎn)時(shí)引力勢能為0，則兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間引力勢能的表達(dá)式為EP=-G$\frac{{m}_{1}{m}_{2}}{r}$，其中G為引力常量，m1、m2為兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量，r為兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離．
（1）把電荷之間相互作用的力及電勢能與萬有引力及引力勢能作類比，我們可以聯(lián)想到電荷之間相互作用的力及電勢能的規(guī)律．在真空中有帶電荷量分別為+q1和-q2的兩個(gè)點(diǎn)電荷，若取它們相距無窮遠(yuǎn)時(shí)電勢能為零，已知靜電力常量為k，請(qǐng)寫出當(dāng)它們之間的距離為r時(shí)相互作用的電勢能的表達(dá)式．
（2）科學(xué)家在研究頂夸克性質(zhì)的過程中，發(fā)現(xiàn)了正反頂夸克之間的強(qiáng)相互作用勢能也有與引力勢能類似的規(guī)律，根據(jù)實(shí)驗(yàn)測定，正反頂夸克之間的強(qiáng)相互作用勢能可表示為EP=-$\frac{A}{r}$，其中A是已知數(shù)值為正的常量，r為正反頂夸克間的距離．請(qǐng)根據(jù)上述信息，推測正反頂夸克之間強(qiáng)相互作用力大小的表達(dá)式（用A和r表示）．
（3）如果正反頂夸克在彼此間相互作用下繞它們連線的中點(diǎn)做穩(wěn)定的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若正反頂夸克系統(tǒng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期比正反頂夸克本身的壽命小得多，則一對(duì)正反頂夸克可視為一個(gè)處于“束縛狀態(tài)”的系統(tǒng)．已知正反頂夸克質(zhì)量都是m（不考慮相對(duì)論效應(yīng)），根據(jù)玻爾理論，如果正反頂夸克粒子系統(tǒng)處于束縛態(tài)，正反頂夸克粒子系統(tǒng)必須像氫原子一樣滿足的量子化條件為：mvnrn=n$\frac{h}{2π}$，n=1，2，3…
式中n稱為量子數(shù)，可取整數(shù)值1，2，3，…，h為普朗克常量，rn為系統(tǒng)處于量子數(shù)為n的狀態(tài)時(shí)正反頂夸克之間的距離，vn是系統(tǒng)處于該狀態(tài)時(shí)正反頂夸克做圓周運(yùn)動(dòng)的速率．
若實(shí)驗(yàn)測得正反頂夸克的壽命為τ=0.40×10-24s，并且已知組合常數(shù)$\frac{{h}^{3}}{{A}^{2}m}$=3.6×10-23s，其中A為（2）中的常數(shù)．根據(jù)已知條件在以上模型中通過計(jì)算判斷，正反頂夸克能否構(gòu)成一個(gè)處在束縛狀態(tài)的系統(tǒng)？

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