2.为经典物理学的建立作出重要贡献的科学家除了我们熟知的牛顿、伽利略和哥白尼外，还有(　　 )

A.开普勒　　　　　　 B.笛卡儿　　　　　　 C.惠更斯　　　　　　 D.爱因斯坦

答案：ABC

1.下列服从经典力学规律的是(　　 )

A.自行车、汽车、火车、飞机等交通工具的运动

B.发射导弹、人造卫星、宇宙飞船

C.物体运动的速率接近于真空中的光速

D.能量的不连续现象

解析：经典力学只适用于宏观、低速运动的物体，所以A、B正确，C错误.能量的不连续现象涉及量子论不适合用经典力学来解释，所以选项D错误.

答案：AB

22.跳水运动员从高于水面H＝10 m的跳台自由落下，假设运动员的质量m＝60 kg，其体形等效为一个长L＝1 m、直径d＝0.30 m的圆柱体，略去空气阻力，运动员入水后，水的等效阻力F作用于圆柱体下端面，F的值随着水深度Y变化如图3-2-19，该曲线可近似看成椭圆的一部分，该椭圆的长、短轴分别与坐标轴OY和OF重合，交点为Y＝h和F＝5mg/2.为了确保运动员的安全，试计算水池中的深度h至少应等于多少.

图3-2-19

解析:运动员所受水的等效阻力是变力，所以只能用动能定理求解，对整个过程，有重力对他做正功，浮力和水的等效阻力对他做负功，重力做功为：W₁＝mg(H+h)，

水的等效阻力对他做的功可以利用图线下的面积来求，为

W₂＝××h=,

水对他的浮力一开始是变力，当人全部进入水中后变为恒力，所以水的浮力对他做的功应分两段来求：

W₃=d²Lρg×d²Lρg(h-L),

于是由动能定理得：

mg(H+h)d2Lρg×d2Lρg·(h-L)＝0，可解得：h＝4.9 m.

答案:4.9 m

21.图3-2-17为起重机沿竖直方向提起重物的过程中重物运动的速度-时间图像，则该过程中起重机的输出功率-时间图像最接近于四个选项中的(　　 )

图3-2-17

图3-2-18

解析:起重机的输出功率P＝Fv,由于物体的运动分三个阶段：加速阶段、匀速阶段、减速阶段，所以拉力的大小有F_加＞F_匀＞F_减.

答案:D

20.如图3-2-16所示，某人利用跨过定滑轮的绳子拉质量为10 kg的物体.定滑轮的位置比A点高4 m.若此人缓慢地从A点移动到B点(A、B在同一水平面上，且=3 m)，做了多少功？(g取10 m/s²，不计滑轮的质量和摩擦)

图3-2-16

解析:在人缓慢地由A移动到B的过程中，虽然拉力的大小不变，但是拉力的方向不断变化，不能直接利用公式W=Fscosα计算拉力所做的功.但如果用绳的拉力对物体所做的功等效代换人的拉力所做的功，就能将求变力功的问题转化为求恒力功的问题.由于物体在绳的拉力作用下上升的位移s=BC-AC=1 m,

所以拉力所做的功W=Fs=mgs=100 J.

答案:100 J

17.有一种清洗车辆用的手持式喷水枪，设枪口的截面积为0.6 cm²，要有效清洗车辆，喷出的水流速度必须至少达到20 m/s，水的密度为1.0×10³ kg/m³，试估计水枪工作时的功率至少应为多大.

解析:设水枪工作一段时间为t

m＝ρSvt　 E_k＝mv²

W＝ΔE_k＝ρSv³t　 P＝＝ρSv³

所以P＝240 W.

答案:240 W

我综合　 我发展

10.在平直的公路上以一般速度(约为5 m/s)行驶的自行车所受阻力约为车和人总重力的0.02倍，则骑车人的功率最接近于(车和人的总质量约为100 kg)…(　　 )

A.0.1 kW　　　　　　　 B.1 000 kW　　　　　　　 C.1 kW　　　　　　　 D.10 kW

解析:自行车的运动可近似看作匀速直线运动，骑车人的功率近似等于克服阻力的功率，即P＝fv＝0.02mgv＝100 W.

答案:A

5.质量为m的物体沿倾角为θ的斜面滑到底端时的速度大小为v，则此时重力的瞬时功率为(　　 )

A.mgv　　　　　　　 B.mgvsinθ　　　　　　　 C.mgvcosθ　　　　　 　　D.mgvtanθ

解析:重力与物体的速度之间的夹角为90°-θ，则重力的瞬时功率为

P＝Fvcos(90°-θ)＝mgvsinθ，所以选项B正确.

答案:B

22.跳水运动员从高于水面H＝10 m的跳台自由落下，假设运动员的质量m＝60 kg，其体形等效为一个长L＝1 m、直径d＝0.30 m的圆柱体，略去空气阻力，运动员入水后，水的等效阻力F作用于圆柱体下端面，F的值随着水深度Y变化如图3-2-19，该曲线可近似看成椭圆的一部分，该椭圆的长、短轴分别与坐标轴OY和OF重合，交点为Y＝h和F＝5mg/2.为了确保运动员的安全，试计算水池中的深度h至少应等于多少.

图3-2-19

解析:运动员所受水的等效阻力是变力，所以只能用动能定理求解，对整个过程，有重力对他做正功，浮力和水的等效阻力对他做负功，重力做功为：W₁＝mg(H+h)，

水的等效阻力对他做的功可以利用图线下的面积来求，为

W₂＝××h=,

水对他的浮力一开始是变力，当人全部进入水中后变为恒力，所以水的浮力对他做的功应分两段来求：

W₃=d²Lρg×d²Lρg(h-L),

于是由动能定理得：

mg(H+h)d2Lρg×d2Lρg·(h-L)＝0，可解得：h＝4.9 m.

答案:4.9 m

同步测控

我夯基　 我达标

21.图3-2-17为起重机沿竖直方向提起重物的过程中重物运动的速度-时间图像，则该过程中起重机的输出功率-时间图像最接近于四个选项中的(　　 )

图3-2-17

图3-2-18

解析:起重机的输出功率P＝Fv,由于物体的运动分三个阶段：加速阶段、匀速阶段、减速阶段，所以拉力的大小有F_加＞F_匀＞F_减.

答案:D