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    6．神十航天员北京时间2013年6月20日上午10点在太空给地面的学生讲课．此次太空授课主要面向中小学生，其中有失重条件下物体运动的特点，及在失重的情况下如何测量物体的质量．第一次在太空中展示如何用牛顿定律测质量；测量的示意图如图所示，测量的方法为：先把航天员固定在人体支架上，然后另一航天员将其向外拉到一定位置松手（图甲所示），最后支架会在弹簧恒定弹力的作用下拉回到初始位置（图乙所示）．

    假设支架向外伸长的位移为S，弹簧对支架的作用力为恒力，大小为F，支架回到初始位置所用时间为t，我们可以利用惯性质量与引力质量相等原理，则测量者的质量为（　　）
    A．$m=\frac{{F{t^2}}}{S}$B．$m=\frac{{F{t^2}}}{2S}$C．$m=\frac{{F{t^2}}}{4S}$D．$m=\frac{Ft}{2S}$

    分析 根据位移时间关系求解加速度大小，根据牛顿第二定律求解人体的质量．

    解答 解：设人运动过程中的加速度大小为a，则：S=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$，解得：a=$\frac{2S}{{t}^{2}}$；
    根据牛顿第二定律可得：F=ma，解得：m=$\frac{F}{a}=\frac{F{t}^{2}}{2S}$，B正确、ACD错误；
    故选：B．

    点评 对于牛顿第二定律的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学的计算公式求解加速度，再根据题目要求进行解答；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    16．质谱仪是用来测定带电粒子的质量和分析同位素的装置，如图所示，电容器两极板相距为d=1.0×10-2m，两板间电压为U=2.0×102V，极板间的匀强磁场的磁感应强度为B1=0.05T，一束电荷量相同的带正电的粒子沿电容器的中线平行于极板射入电容器，沿直线穿过电容器后进入另一磁感应强度为B2=1.0T的匀强磁场，结果分别打在感光片上的a、b两点，设a、b两点之间距离为x=5×10-3m，粒子所带电荷量为q=4.8×10-19C，不计重力．求：
    （1）粒子进入匀强磁场B2时的速度大小v=？
    （2）打在a、b两点的粒子的质量之差△m=？

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    17．2016年1月内江地区下了难得一见的大雪，下雪后，几位同学在结冰的水平地面上玩滑冰游戏．赛道如图，I区为助跑区，长度Li=6m，；Ⅱ区为滑冰区，长度L2=32m，参赛的同学从起跑线AB由静止做匀加速直线运动助跑到起滑线CD，并从CD处开始自由滑行，直至停止．某一轮次中，某同学经过2s通过助跑区后，在Ⅱ区内的滑行距离为18m，g取10m/s2．求：
    （1）鞋子与冰面间的动摩擦因数．
    （2）在另一轮次中，如果该同学刚好在Ⅱ区边线EF停止，则他在助跑区的加速度大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    14．某一位置有质点0.1kg，在竖直向上的力F作用下，从t=0时刻开始由静止竖直向上做匀加速直线运动，A与B是质点位移一时间图线的两个点，重力加速度g=10m/s2，则该质点的（　　）
    A．a=0.5m/s2   F=1.05NB．a=1.0m/s2   F=1.1N
    C．a=$\frac{5}{8}$m/s2   F=1.06ND．a=1.5m/s2   P=1.15N

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    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    1．如图所示，倾斜传送带与水平方向的夹角为37°，将一小物块轻轻放在正在以速度v=10m/s匀速逆时针传动的传送带的上端，物块和传送带之间的动摩擦因数为?=0.5（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小），传送带两皮带轮轴心间的距离为L=16m，求将物块从顶部传到传送带底部所需的时间为多少？（g=10m/s2）若?=0.8，所需的时间为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    11．如图甲所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A．木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出木板B的加速度a，得到如图乙所示的a-F图象，g取10m/s2，则（　　）
    A．当F=6N时木板B加速度为0B．滑块A与木板B间动摩擦因数为0.1
    C．木板B的质量为1 kgD．滑块A的质量为4 kg

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    18．如图甲所示，某人站在力传感器上，从直立静止起，做“下蹲-起跳”动作，图中的“●”表示人的重心．图乙是由力传感器画出的F-t图线．图乙中1～4各点对应着图甲中1～4四个状态和时刻．取重力加速度g=10m/s2．请根据这两个图所给出的信息，求：
    （1）此人的质量．
    （2）此人1s内的最大加速度，并以向上为正，画出此人在1s内的大致a-t图象．
    （3）在F-t图象上找出此人在下蹲阶段什么时刻达到最大速度？简单说明必要理由．

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    15．如图所示，水平传送带以v=12m/s的速度顺时针做匀速运动，其上表面的动摩擦因数μ1=0.1，把质量m=20kg的行李包轻放上传送带，释放位置距传送带右端4.5m处．平板车的质量M=30kg，停在传送带的右端，水平地面光滑，行李包与平板车上表面间的动摩擦因数μ2=0.3，平板车长10m，行李包从传送带滑到平板车过程速度不变，行李包可视为质点．（g=10m/s2）求：
    （1）行李包在平板车上相对于平板车滑行的时间是多少？
    （2）要想行李包不从平板车滑出，求行李包释放位置应满足什么条件？

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    3．惯性制导已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是“加速度计”．加速度计的构造原理的示意图如图所示，沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块，滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连，两弹簧的另一端与固定壁相连，滑块原来静止，弹簧处于自然长度，滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导．设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离O点的距离为x，则这段时间内导弹的加速度（　　）
    A．方向向右，大小为$\frac{2kx}{m}$B．方向向左，大小为$\frac{2kx}{m}$
    C．方向向右，大小为$\frac{kx}{m}$D．方向向左，大小为$\frac{kx}{m}$

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