题目列表(包括答案和解析)
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2003年2月1日北京时间22时左右，美国服役年限最久的航天飞机“哥伦比亚”号在降落时突然与地面控制中心失去联系，不久德克萨斯北部的居民便听到一声巨大的爆炸声，载有7名字航员的航天飞机在进入大气层后已经解体．这是美国自1986年以来发生的第二次航天飞机失事事件．载人航天是人类驾驶和乘坐航天器在太空中从事各种探测、研究、试验和军事应用的飞行活动．自1961年前苏联科学家加加林首航太空以来．人类已经进行过几百次这种太空飞行．无论从科技发展的广阔前景还是巨大的民用、军用和商业价值来讲，载人航天均意义非凡．
(1)航天飞机环绕地球做匀速圆周运动时，宇航员会处于完全失重状态，下列说法中正确的是
[ ]
(2)下列能在飞船实验舱中做实验的仪器是
[ ]
(3)航天飞机表面常贴有特制的陶瓷片，其作用是
[ ]
A．增加航天飞机的强度，防止受流星及太空垃圾撞击而损坏
B．将太阳能转化为电能供航天飞机使用
C．便于雷达跟踪，接收地面指挥中心的指令
D．陶瓷片耐高温、隔热、能有效保护航天飞机安全返回地面
(4)航天飞机开始返回大气层时速度快，此时若张开降落伞，伞很容易被撕裂，因此降落伞只有在航天飞机接近地面并且速度已经大大降低时才能打开，从而使航天飞机进一步减速．当吊在降落伞下的航天飞机下降到速度为14m/s时，为实现软着陆，在距地面约1.5m时，启动5个反推力小火箭，则第支火箭的平均推力约为(假设航天飞机重8t)__________．
(5)用在航天飞机重返制动阀的金属要求有良好的热学性能，根据下表选择出最佳的金属为__________．
2003年2月1日北京时间22时左右，美国服役年限最久的航天飞机“哥伦比亚”号在降落时突然与地面控制中心失去联系，不久德克萨斯北部的居民便听到一声巨大的爆炸声，载有7名字航员的航天飞机在进入大气层后已经解体．这是美国自1986年以来发生的第二次航天飞机失事事件．载人航天是人类驾驶和乘坐航天器在太空中从事各种探测、研究、试验和军事应用的飞行活动．自1961年前苏联科学家加加林首航太空以来．人类已经进行过几百次这种太空飞行．无论从科技发展的广阔前景还是巨大的民用、军用和商业价值来讲，载人航天均意义非凡．
(1)航天飞机环绕地球做匀速圆周运动时，宇航员会处于完全失重状态，下列说法中正确的是
[ ]
(2)下列能在飞船实验舱中做实验的仪器是
[ ]
(3)航天飞机表面常贴有特制的陶瓷片，其作用是
[ ]
A．增加航天飞机的强度，防止受流星及太空垃圾撞击而损坏
B．将太阳能转化为电能供航天飞机使用
C．便于雷达跟踪，接收地面指挥中心的指令
D．陶瓷片耐高温、隔热、能有效保护航天飞机安全返回地面
(4)航天飞机开始返回大气层时速度快，此时若张开降落伞，伞很容易被撕裂，因此降落伞只有在航天飞机接近地面并且速度已经大大降低时才能打开，从而使航天飞机进一步减速．当吊在降落伞下的航天飞机下降到速度为14m/s时，为实现软着陆，在距地面约1.5m时，启动5个反推力小火箭，则第支火箭的平均推力约为(假设航天飞机重8t)__________．
(5)用在航天飞机重返制动阀的金属要求有良好的热学性能，根据下表选择出最佳的金属为__________．
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一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，用下面的方法测量它匀速转动时的角速度。
实验器材：电磁打点计时器、米尺、纸带、复写纸片。
实验步骤：
（1）如图1所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上。
（2）启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点。
（3）经过一段时间，停止转动和打点，取下纸带，进行测量。
① 由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω= 。式中各量的意义是：
.
② 某次实验测得圆盘半径r=5.50×10-2m，得到纸带的一段如图2所示，求得角速度为 。
（1） （2）6.8/s。 |
一、选择题
1、B 2、C 3、AC 4、D 5、BC 6BC
7、A 解析：由题意知，地面对物块A的摩擦力为0，对物块B的摩擦力为%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image286.gif)
。
对A、B整体，设共同运动的加速度为a，由牛顿第二定律有：
%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image288.gif)
对B物体，设A对B的作用力为%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image290.gif)
，同理有
%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image292.gif)
联立以上三式得：%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image294.gif)
8、B 9、A 10、B
二、实验题
11、⑴ 不变 ⑵ AD ⑶ABC ⑷某学生的质量
三、计算题
12、解析：由牛顿第二定律得：mg－f＝ma
%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image296.gif)
抛物后减速下降有：%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image298.gif)
Δv＝a/Δt
解得：%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image300.gif)
13、解析：人相对木板奔跑时，设人的质量为%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image302.gif)
，加速度为%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image304.gif)
，木板的质量为M，加速度大小为%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image306.gif)
，人与木板间的摩擦力为%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image308.gif)
，根据牛顿第二定律，对人有：%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image310.gif)
；
（2）设人从木板左端开始距到右端的时间为%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image312.gif)
，对木板受力分析可知：%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image314.gif)
故%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image316.gif)
，方向向左；
由几何关系得：%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image318.gif)
，代入数据得：%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image320.gif)
（3）当人奔跑至右端时，人的速度%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image322.gif)
，木板的速度%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image324.gif)
；人抱住木柱的过程中，系统所受的合外力远小于相互作用的内力，满足动量守恒条件，有：
%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image326.gif)
（其中%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image328.gif)
为二者共同速度）
代入数据得%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image330.gif)
，方向与人原来运动方向一致；
以后二者以为初速度向右作减速滑动，其加速度大小为%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image333.gif)
，故木板滑行的距离为%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image335.gif)
。
14. 解析：（1）从图中可以看出，在t＝2s内运动员做匀加速直线运动，其加速度大小为
%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image337.gif)
=
设此过程中运动员受到的阻力大小为f，根据牛顿第二定律，有mg－f＝ma
得 f＝m(g－a)＝80×(10－8)N＝160N
（2）从图中估算得出运动员在14s内下落了
39.5×2×
根据动能定理，有%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image339.gif)
所以有 %20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image341.gif)
＝（80×10×158－%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image343.gif)
×80×62）J≈1.25×105J
（3）14s后运动员做匀速运动的时间为
%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image345.gif)
s＝57s
运动员从飞机上跳下到着地需要的总时间
t总＝t＋t′＝（14＋57）s＝71s
15. 13、解析：（1）取竖直向下的方向为正方向。
球与管第一次碰地前瞬间速度%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image347.gif)
，方向向下。
碰地的瞬间管的速度%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image349.gif)
，方向向上；球的速度%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image351.gif)
，方向向下，
球相对于管的速度%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image353.gif)
，方向向下。
碰后，管受重力及向下的摩擦力，加速度a管=
球受重力及向上的摩擦力，加速度a球=
球相对管的加速度a相=
取管为参照物，则球与管相对静止前，球相对管下滑的距离为：
%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image355.gif)
要满足球不滑出圆管，则有%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image357.gif)
。
（2）设管从碰地到它弹到最高点所需时间为t1（设球与管在这段时间内摩擦力方向不变），则：%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image359.gif)
设管从碰地到与球相对静止所需时间为t2，%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image361.gif)
因为t1 ＞t2，说明球与管先达到相对静止，再以共同速度上升至最高点，设球与管达到相对静止时离地高度为h’，两者共同速度为v’，分别为：
%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image363.gif)
%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image365.gif)
然后球与管再以共同速度v’作竖直上抛运动，再上升高度h’’为
%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image367.gif)
因此，管上升最大高度H’=h’+h’’=%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image369.gif)
（3）当球与管第二次共同下落时，离地高为，球位于距管顶%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image371.gif)
处，同题（1）可解得在第二次反弹中发生的相对位移。
16. 解析：(1)小球最后静止在水平地面上，在整个运动过程中，空气阻力做功使其机械能减少，设小球从开始抛出到最后静止所通过的路程S，有 fs=mv02/2 已知 f ＝0.6mg 代入算得： s= 5
v02/(
(2)第一次上升和下降：设上升的加速度为a11．上升所用的时间为t11，上升的最大高度为h1；下降的加速度为a12，下降所用时间为t12．
上升阶段：F合＝mg＋f ＝1.6 mg
由牛顿第二定律：a11 ＝
根据：vt＝v0－a11t11， vt＝0
得：v0＝l.6gt11， 所以t11＝ 5 v0/(
下降阶段：a12=(mg-f)/m=
由h1= a11t112/2 和 h2= a12t122/2 得：t12＝2t11＝5 v0/(
所以上升和下降所用的总时间为：T1＝t11＋t12＝3t11＝ 15 v0/(
第二次上升和下降，以后每次上升的加速度都为a11，下降的加速度都为a12；设上升的初速度为v2，上升的最大高度为h2，上升所用时间为t21，下降所用时间为t22
由v22=
上升阶段：v2＝a11t21 得：t21= v2/
a11= 5 v0/(
下降阶段： 由 h2= a11t212/2 和h2= a12t222/2 得t22＝2t21
所以第二次上升和下降所用总时间为：T2＝t21＋t22＝3t21＝15 v0/(
第三次上升和下降，设上升的初速度为v3，上升的最大高度为h3，上升所用时间为t31，下降所用时间为t32
由 v32=
上升阶段：v3＝a11t
下降阶段：由 h3= a11t312/2 和h3= a12t322/2 得：t32＝2t31
所以第三次上升和下降所用的总时间为：T3＝t31＋t32＝3t31＝15 v0/(
同理，第n次上升和下降所用的总时间为： Tn＝%20牛顿定律在直线运动中的应用.files/image373.gif)
所以，从抛出到落地所用总时间为： T=15 v0/(
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，T为电磁打点计时器打点的时间间隔，r为圆盘的半径，x2、x1是纸带上选定的两点分别对应的米尺的刻度值，n为选定的两点间的打点数（含两点）。
或
……；（s5+s6）/2T；1，5
