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10.2011年8月18日,我国第一台自行设计、自主集成研制的“蛟龙号”载人潜水器完成5000米级海试回国.“蛟龙号”采用常用的“深潜器无动力下潜上浮技术”.潜水器两侧配备4块压载铁,重量可以根据不同深度与要求调
整.当潜水器两侧配备4块压载铁时,潜水器下潜一定深度后按恒定速度下潜;当潜水器到达一定深度时,可操作抛载其中两块压载铁,使潜水器悬停在指定深度上实现作业,包括航行、拍照、取样等;当任务完成,再抛弃另外2块压载铁,使潜水器上浮,到达水面,设潜水器在水中受到的阻力与速度的平方成正比,潜水器受到的浮力恒定,下列说法正确的是(  )
A.潜水器两侧配备4块压载铁时,向下做匀加速运动
B.潜水器两侧配备4块压载铁时,先向下加速度逐渐减小的加速运动,然后做匀速运动
C.潜水器抛弃其中2块压载铁时,潜水器将做匀减速运动
D.潜水器抛弃所有压载铁时,潜水器向上做匀加速运动至浮出水面

分析 本题在三种情况下分别对潜水器受力进行分析,根据牛顿第二定律得出加速度的表达式,分析加速度与速度的关系即可求解

解答 解:A、B潜水器两侧配备4块压载铁时,对潜水器受力分析,根据牛顿第二定律可得G1-kv2-F=ma,当速度增大时,加速度逐渐减小,当加速度减到零时,速度达到最大值,潜水器做匀速运动,故A错误,B正确;
C、潜水器抛载其中2块压载铁时,潜水器向下做减速运动,对潜水器受力分析,根据牛顿第二定律可得-G2+kv2+F=ma,潜水器将做加速度逐渐减小的减速运动,故C错误;
D、潜水器抛弃所有压载铁时,根据牛顿第二定律得-G3-kv2+F=ma,潜水器将做加速度逐渐减小的加速运动,故D错误.
故选:B

点评 牛顿动力学问题是高考考查的重点,而与中国科技进步相关的高科技问题更能激起学生的爱国热情,本题借助最新的物理情景,考查了牛顿动力学问题,解题的关键是会将实际问题转换为物理模型

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

20.许多科学家在物理学发展过程中都做出了重要贡献,下列叙述中符合物理学史实的是(  )
A.卡文迪许通过扭秤实验,总结提出了真空中两个静止点电荷间的相互作用规律
B.伽利略认为自由落体运动是速度随位移均匀变化的运动
C.牛顿是首先揭示太阳系行星运动规律的科学家
D.法拉第经过多年的实验探索终于发现了电磁感应现象

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

1.某同学用如图1所示电路,测绘标有“3.8V,0.3V”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象.

①除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择:
电流表:
A1:(量程100mA,内阻约2Ω);
A2:(量程0.6A,内阻约0.3Ω);
电压表:
V1(量程5V,内阻约5KΩ);
V2(量程15V,内阻约15KΩ);
滑动变阻器:
R1(阻值范围0-100Ω)
R2(阻值范围0-2kΩ);
电源:
E1(电动势为1.5V,内阻为0.2Ω);
E2(电动势为4V,内阻约为0.04Ω).
为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表A2,电压表V1,滑动变阻器R1,电源E2.(填器材的符号)
②根据实验数据,计算并描绘出R-U的图象如图2所示.由图象可知,当不工作时,灯丝电阻为1.5Ω,当所加电压为3.00V时,灯泡实际消耗的电功率为0.78W.
③根据R-U图象,可确定小灯泡耗电功率P与外加电压U的关系.符合该关系的示意图是下列图中的A.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

18.木星绕太阳一圈的时间约为12年,则木星到太阳的距离约为地球到太阳距离的倍(结果可用根式表示)$\root{3}{144}$.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

5.如图所示,一带电微粒质量为m=2.0×10-11kg、电荷量为q=+1.0×10-5C,从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,偏转电压为U2=100V,接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域.已知偏转电场中金属板长L=20cm,两板间距,d=10$\sqrt{3}$cm带电微粒的重力忽略不计.求:
(1)带电微粒进入偏转电场时的速率v1
(2)带电微粒射出偏转电场时的速度偏转角θ;
(3)为使带电微粒不会从磁场右边界射出,该匀强磁场的磁感应强度的最小值B.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

15.如图甲所示,线圈A内有随图乙所示的变化磁场(规定向左为磁场的正方向).P1和P2两板间有匀强磁场,且有连续的等离子气流从左方以vo射入.ab直导线与P1、P2相连接,线圈A与直导线cd连接.下列叙述正确的是(  )
A.P1板的电势比P2板的电势高
B.P1板的电势比P2板的电势低
C.在0~$\frac{T}{4}$内,ab、cd导线互相吸引,且吸引力逐渐减小
D.在0~$\frac{T}{4}$内,ab、cd导线互相排斥,且排斥力逐渐增大

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

2.质量为m=0.5kg、可视为质点的小滑块,从光滑斜面上高h0=0.6m的A点由静止开始自由滑下.已知斜面AB与水平面BC在B处通过一小圆弧光滑连接.长为x0=0.5m的水平面BC与滑块之间的动摩擦因数μ=0.3,C点右侧有4级台阶(台阶编号如图所示),D点右侧是足够长的水平面.每级台阶的高度均为h=0.2m,宽均为L=0.4m.(设滑块从C点滑出后与地面或台阶碰撞后不再弹起).求:
(1)滑块经过B点时的速度vB
(2)滑块从B点运动到C点所经历的时间tBC
(3)小球从C点抛出后直接落在P点,P点在哪个台阶上?平抛运动的时间t及水平距离xCP分 别时多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

19.如图所示,质量mz=1kg的A球和质量m占=2kg的B球在光滑水平面上同向运动,速度vA=10m/s,vB=5m/s.当它们相碰后,各自的速度可能为(  )
A.vA=0,vB=10m/sB.vA=2m/s,vB=8m/SC.vA=8m/S,vB=6m/SD.vA═4m/s,vB=8m/s

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

20.用以下器材测量待测电阻Rx(阻值约为1Ω)的阻值:
蓄电池E:(电动势约为6V,内阻不计)
电流表A:(量程0.6A,内阻约0.2Ω)
电压表V:(量程3V,内阻约3kΩ)
滑动变阻器R:(电阻0~10Ω)
定值电阻R1:(电阻为3Ω)
定值电阻R2:(电阻为30Ω)
开关S及导线若干
画出实验电路原理图.要求测量尽可能精确,并在测量中各电表的读数均不小于其量程的$\frac{1}{3}$.图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出.

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