11.如圖所示,足夠深的水池中,有一個木球A與一個空心鐵球B,質(zhì)量分別為m、M,體積相同,由一根不可伸長的細線相連.開始時用手托住A,松手使A從O點開始由靜止下落,加速度大小為a,經(jīng)過一段時間,A經(jīng)過P點,此時細線斷開,又經(jīng)過相同時間,A恰好經(jīng)過OP的中點(忽略水的阻力),下列說法正確的是( 。
A.細線斷開后,A處于失重狀態(tài)
B.A受到的浮力大小F=$\frac{(m+M)}{2}$(g-a)
C.細線斷開后,A球的加速度大小為$\frac{5}{2}$a
D.細線斷開前,張力大小為FT=$\frac{(m+M)}{2}$(g-a)

分析 根據(jù)A球的加速度方向確定A處于超重還是失重狀態(tài).對整體分析,根據(jù)牛頓第二定律求出整體的浮力大小,從而求出A球的浮力,隔離對A球分析,根據(jù)牛頓第二定律求出細線的張力大。鶕(jù)運動學公式,抓住時間相等,結(jié)合位移關(guān)系求出A球的加速度大。

解答 解:A、細線燒斷后,A向下運動后又返回,可知A的加速度方向向上,A處于超重狀態(tài),故A錯誤.
B、對整體分析,(M+m)g-F=(M+m)a,解得整體的浮力F=(M+m)(g-a),由于兩球的體積相同,則浮力相等,所以A受到的浮力$F=\frac{(M+m)(g-a)}{2}$,隔離對A分析,根據(jù)牛頓第二定律得mg+FT-F=ma,解得${F}_{T}=\frac{(M-m)(g-a)}{2}$,故B正確,D錯誤.
C、A球到P點的過程中有:L=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$,此時A的速度v=at,又經(jīng)過相同時間,A恰好經(jīng)過OP的中點,有:$vt-\frac{1}{2}a′{t}^{2}=-\frac{L}{2}$,代入解得$a′=\frac{5}{2}a$,故C正確.
故選:BC.

點評 本題考查了牛頓第二定律和運動學公式的綜合運用,掌握判斷超失重的方法,關(guān)鍵看加速度的方向.掌握整體法和隔離法的靈活運用.

練習冊系列答案
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1.如圖所示,粗糙的水平面與豎直平面內(nèi)的光滑彎曲軌道BC在B點相接.一小物塊從AB上的D點以初速v0=8m/s出發(fā)向B點滑行,DB長為12m,物塊與水平面間動摩擦因數(shù)μ=0.2,求:
(1)小物塊能沿彎曲軌道上滑到距水平面的最大高度是多少?
(2))小物塊能否返回D點?

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2.下列說法正確的是(  )
A.${\;}_{92}^{238}$U→${\;}_{90}^{234}$Th+${\;}_{2}^{4}$He是核衰變方程
B.10個${\;}_{92}^{238}$U原子核經(jīng)過一個半衰期,必定有5個發(fā)生衰變
C.天然放射現(xiàn)象說明原子具有核式結(jié)構(gòu)
D.波源的發(fā)射頻率會隨接收者的遠離而降低

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19.如圖所示,顯微鏡中常用一種靜電透鏡,它可以把帶電粒子(不計重力)聚集在中心軸上某點.其中K為平板電極,G為中央帶圓孔的另一平行金屬板,圖中實線為兩板附近等勢線.K板右側(cè)附近有一放射源,可以向右放射平行于軸線的粒子束.則( 。
A.該裝置既可以使電子匯聚,也可以使質(zhì)子匯聚
B.被匯聚的粒子電勢能增加
C.被匯聚的粒子動能增加
D.速度相同的不同種粒子,不能被匯聚于同一點

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6.2015年1月2日13時許,哈爾濱市道外區(qū)太古街與南勛街合圍地段一倉庫起火,經(jīng)過消防官兵和群眾的合力營救,連續(xù)著了10個小時的大火終于被撲滅.設(shè)消防水龍頭斜向上噴出的水恰好水平擊中著火點,樓高7.2米,消防員與樓體距離為24米,則水流噴出的速度最接近(忽略水龍頭離地高度及一切阻力,取g=10m/s2)( 。
A.12.6m/sB.20m/sC.23.3m/sD.12m/s

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16.下列五種說法,其中正確的是( 。
A.“用油膜法估測分子的大小”實驗中油酸分子直徑等于油酸溶液體積除以相應(yīng)油酸膜的面積
B.
圖中當兩個相鄰的分子間距離為r0時,它們之間相互作用的引力和斥力大小相等
C.
圖中曲線顯示了氧氣分子在不同溫度下的速率分布情況,由圖象可以判斷T2>T1
D.電冰箱工作時熱量可以從低溫物體傳到高溫物體,因而電冰箱工作過程不遵從熱力學第二定律
E.
圖中潔凈的玻璃板接觸水面,要使玻璃板離開水面,拉力必須大于玻璃板的重力,其原因是水分子和玻璃分子之間存在吸引力

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3.如圖甲所示的控制電子運動裝置由偏轉(zhuǎn)電場、偏轉(zhuǎn)磁場組成.偏轉(zhuǎn)電場處在加有電壓U、相距為d的兩塊水平平行放置的導體板之間,勻強磁場水平寬度一定,豎直長度足夠大,其緊靠偏轉(zhuǎn)電場的右邊.大量電子以相同初速度連續(xù)不斷地沿兩板正中間虛線的方向向右射入導體板之間.當兩板間沒有加電壓時,這些電子通過兩板之間的時間為2t0;當兩板間加上圖乙所示的電壓U時,所有電子均能通過電場、穿過磁場,最后打在豎直放置的熒光屏上.已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e,不計電子的重力及電子間的相互作用,電壓U的最大值為U0,磁場的磁感應(yīng)強度大小為B、方向水平且垂直紙面向里.
(1)如果電子在t=t0時刻進入兩板間,求它離開偏轉(zhuǎn)電場時豎直分速度的大;
(2)要使電子在t=0時刻進入電場并能最終垂直打在熒光屏上,求勻強磁場的水平寬度.
(3)試分析勻強磁場的水平寬度在滿足第(2)問情況下其他時刻進入的電子,能否最終垂直打在熒光屏上?若能,說明你的理由并求出電子能打到熒光屏的寬度;若不能,也說明你的理由.

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20.如圖所示,在xOy平面的第Ⅱ象限內(nèi)有半徑為R的圓分別與x軸,y軸相切于P,Q兩點,圓內(nèi)存在垂直于xOy平面向外的勻強磁場,在第I象限內(nèi)存在沿y軸負方向的勻強電場,電場強度為E.一帶正電的粒子(不計重力)以速率v0從P點射入磁場后恰好垂直y軸進入電場,最后從M(3R,0)點射出電場,出射方向與x軸正方向夾角α=45°,則( 。
A.帶電粒子在磁場中運動的軌道半徑為R
B.磁場的磁感應(yīng)強度大小為$\frac{E}{{v}_{0}}$
C.帶電粒子的比荷為$\frac{{v}_{0}^{2}}{3R}$
D.帶電粒子運動經(jīng)過y軸時縱坐標值為1.5R

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1.如圖甲所示,利用激光器發(fā)射出的激光照射到雙縫上,在雙縫后面的光屏上能呈現(xiàn)出明、暗相問的干涉條紋.若實驗中僅改變某一個實驗條件、而其他條件均不變的情況下,得到的干涉圖樣分別如圖乙和丙所示.對于這兩次實驗,下列說法中正確的是( 。
A.由于選用的激光器不同,乙圖對應(yīng)的激光的頻率較高
B.雙縫到光屏的距離L不同,乙圖對應(yīng)的L較大
C.雙縫的間距不同,乙圖對應(yīng)的間距較大
D.激光器到雙縫的距離不同,乙圖對應(yīng)的距離較大

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