【正文】 重狀態(tài) C．運動員與蹦床剛接觸的瞬間，是其下落過程中速度最大 的時刻 D．從與蹦床接觸到向下運動至最低點的過程中，運動員做 先加速后減速的變速運動 解析： 運動員在空中上升和下落過程，加速度均豎直向下，為失重狀態(tài)， A正確， B錯誤；運動員與蹦床接觸的瞬間，加速度向下，正在向下加速，隨運動員向下運動蹦床的形變增大，彈力增大，加速度變小到零后又向上增大，故 C錯誤， D正確． 答案： AD 2．美國“零重力公司”曾經(jīng)資助來自全美各地的大約 250 名物理教師體驗了一把“零重力”旅游．在失重的那些 時間里，老師們將身體撞向墻壁、天花板和地板，或是 相互撞成一團，還有人試圖吃點糖果，或是抓住三維的 水滴．有的老師甚至進行了快速地稱物體質(zhì)量的實驗． 幾乎所有人還試圖扮成“超人”飛行的樣子，兩手往前 平伸，有 3名教師甚至穿上了“超人”服．“零重力” 旅游是一種新興的旅游項目，一架經(jīng)過特殊改裝的波音 727 飛機載著乘客在高空反復交替做爬升和俯沖的動作，以制造 瞬間的“零重力”狀態(tài)，乘客可以在地球上體驗身處太空的 美妙感覺．關(guān)于飛機上“零重力”的產(chǎn)生，下列說法正確或 設(shè)想原理上可行的是 ( ) A．飛機在勻速爬升時處于完全失重狀態(tài)產(chǎn)生“零重力” B．飛機在經(jīng)過爬升到達弧形軌道最高點前后的一段時間內(nèi) 的運動，可視為是在豎直平面內(nèi)的圓周運動，所以這 段時間是“零重力”的產(chǎn)生階段 C．設(shè)想飛機通過最高點瞬間關(guān)閉發(fā)動機、收起機翼，忽略 空氣阻力，讓飛機做平拋運動而產(chǎn)生“零重力” D．設(shè)想飛機豎直爬升時關(guān)閉發(fā)動機、收起機翼，忽略空氣 阻力，讓飛機做豎直上拋運動而產(chǎn)生“零重力” 解析： “零重力”狀態(tài)指的就是完全失重狀態(tài)，在此狀 態(tài)下，物體的加速度為 g，方向豎直向下， A選項飛機勻 速飛行，處于平衡狀態(tài)， A選項錯誤， B、 C、 D選項中飛 機的加速度都可以為 g. 答案： BCD 3．如圖 3－ 3－ 7所示， A為電磁鐵，掛在支架 C上，放到臺秤 的托盤中，在它的正下方有一鐵塊 B，鐵塊 B靜止時，臺秤 示數(shù)為 G，當電磁鐵通電后，在鐵塊被吸引上升的過程中， 臺秤的示數(shù)將 ( ) A．變大 B．變小 C．大于 G，但呈恒量 D．先變大，后變小 解析： 鐵塊被吸起上升的過程中，由于電磁鐵 A對 B的吸引力越來越大， B做加速度變大的加速上升運動，對整個系統(tǒng)而言，處于超重現(xiàn)象越來越明顯的狀態(tài) (可以認為系統(tǒng)重心也在做加速度變大的加速上升運動 )，所以臺秤的示數(shù)應大于 G，且不斷變大． A選項正確． 答案： A 4． (2020 角的不可伸長的輕繩一端相連，如圖 3－ 2－ 2所示．此時小球處于靜止平衡狀態(tài)，且水平面對小球的彈力恰好為零，當剪斷輕繩的瞬間，取 g＝ 10 m/s2.求： (1)此時輕彈簧的彈力大??； (2)小球的加速度大小和方向； (3)在剪斷彈簧的瞬間小球的 加速度的大?。? [思路點撥 ] 解答本題時應注意以下兩點： (1)當其他力變化時，彈簧的彈力不能在瞬間發(fā)生變化； (2)當其他力變化時，細繩上的拉力可以在瞬間發(fā)生變化． [課堂筆記 ] (1)水平面對小球的彈力為零，小球在繩沒有斷時受到繩的拉力 FT、重力 mg和彈簧的彈力 FN作用而處于平衡狀態(tài)，依據(jù)平衡條件得 豎直方向有： FTcosθ＝ mg， 水平方向有： FTsinθ＝ FN， 解得彈簧的彈力為： FN＝ mgtanθ＝ 10 N (2)剪斷繩后小球在豎直方向仍平衡，水平面支持力與重力平衡 FN′＝ mg， 由牛頓第二定律得小球的加速度為： a＝ ＝ 8 m/s2，方向向左． (3)在剪斷彈簧的瞬間，小球立即受地面支持力和重力，且二力平衡，加速度為 0. [答案 ] (1)10 N (2)8 m/s2 方向向左 (3)0 利用牛頓第二定律求瞬時加速度時，關(guān)鍵是分析此時物體的受力情況，同時注意細繩和彈簧的區(qū)別 . 如圖 3－ 2－ 3所示，一質(zhì)量為 m的物塊放在水平地面上，現(xiàn)在對物塊施加一個大小為 F的水平恒力，使物塊從靜止開始向右移動距離 x后立即撤去 F，物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為 ： (1)撤去 F時，物塊的速度大小； (2)撤去 F后，物塊還能滑行多遠？ [思路點撥 ] 分析物塊在撤去 F前后的受力情況，由牛頓第二定律求出物塊的加速度，然后根據(jù)運動學公式進行求解． [課堂筆記 ] (1)設(shè)撤去 F時物塊的速度大小為 v，根據(jù)牛頓第二定律，物塊的加速度 a＝ 又由運動學公式 v2＝ 2ax 解得 v＝ (2)撤去 F后物塊只受摩擦力，做勻減速運動至停止，根據(jù)牛頓第二定律，物塊的加速度 a′＝ ＝ μg 由運動學公式 v′2－ v2＝－ 2a′x′，且 v′＝ 0 解得 x′＝ ( － 1)x [答案 ] (1) 在解決兩類動力學的基本問題時，不論哪一類問題， 都要進行受力分析和運動情況分析，如果物體的運動加速 度或受力情況發(fā)生變化，則要分段處理，此時加速度或受 力改變時的瞬時速度即是前后過程的聯(lián)系量． (14分 )飛船返回艙返回時，打開降落傘后進行豎直減速下降，這一過程若返回艙所受空氣阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)為 ，返回艙的 v－t圖象如圖 3－ 2－ 4所示，圖中 AE是曲線在 A點的切線，切線交橫軸于一點 E，其坐標為 (8,0)， CD是 AB的漸近線，返回艙質(zhì)量 M＝ 400 kg， g取 10 m/： (1)返回艙在這一階段做什么運動？ (2)設(shè)在初始時刻 vA＝ 120 m/s， 此時它的加速度多大？ (3)寫出空氣阻力系數(shù) k的表達式并計算其值． [思路點撥 ] 解答本題時應注意以下三點： (1)AE切線斜率的含義； (2)漸近線 CD的含義； (3)返回艙受力情況分析． [解題樣板 ] (1)由題中圖象可以看出曲線切線的斜率逐漸減小，說明這一階段返回艙做加速度逐漸減小的減速運動，最終做勻速運動． ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (4分 ) (2)在初始時刻， vA＝ 120 m/s，過 A點的切線的斜率即為此時的加速度大小， a＝ ＝ 15 m/s2┄┄┄┄┄ (2分 ) (3)返回艙最終做勻速運動，選向下為正方向．根據(jù)平衡條件得 Mg－ ＝ 0┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ ① (3分 ) 在 A點時有 Mg－ ＝－ Ma┄┄┄┄┄┄┄┄┄ ② (3分 ) 由①②兩式得 k＝ 代入數(shù)據(jù)解得 k≈ kg/m.┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ (2分 ) 2BKv[答案 ] (1)見解題樣板