20.如圖所示,有同學(xué)做實驗時不慎將圓柱形試管塞卡于試管底部,該試管塞中軸穿孔.為了拿出試管塞而不損壞試管,該同學(xué)緊握試管讓其倒立由靜止開始豎直向下做勻加速直線運動,t=0.20s后立即停止,此時試管下降H=0.80m,試管塞將恰好能從試管口滑出.已知試管總長L=21.0cm,底部球冠的高度h=1.0cm,試管塞的長度為d=2.0cm,設(shè)試管塞相對試管壁滑動時受到的摩擦力恒定,不計空氣阻力,重力加速度g=l0m/s2.則以下說法正確的是( 。
A.試管塞從靜止開始到離開試管口的總位移為1.0 m
B.試管塞從靜止開始到離開試管口的總時間為0.25s
C.試管塞將要從試管口滑出時的加速度大小為40m/s2
D.試管塞受到的滑動摩擦力與其重力的比值為16:1

分析 A、試管塞先與試管一起運動了位移H,試管停止運動后又運動了位移l-h,兩段相加求出總位移.
BC、由平均速度公式求出試管剛停止時,試管塞的速度,從而求出試管塞在試管中勻減速過程中的加速度,由速度公式求出時間;
D、試管塞在試管中勻減速過程中,重力和摩擦力的合力做負功,根據(jù)動能定理求出摩擦力大小,從而求出摩擦力和質(zhì)量的比值.

解答 解:A、試管塞開始與試管一起運動了位移:x1=H=0.8m;試管停止運動之后又獨立運動了位移:x2=l-h=(0.21-0.01)m=0.20m.所以試管塞從靜止開始到離開試管口的總位移:x=x1+x2=(0.80+0.20)m=1.0m;故A正確;
B、設(shè)試管剛停止運動時,試管塞的速度為v,由${x}_{1}=\frac{0+v}{2}t$,代入數(shù)據(jù)得:v=8m/s,設(shè)在試管中減速過程中的加速度為a,用時為t,則:$\frac{0-{v}^{2}}{2a}={x}_{2}$,0=v+at,解得:a=-160m/s2,t=0.05s,由靜止到試管停止用時為0.2s,故總用時為0.25s,故B正確,C錯誤;
D、在試管中做勻減速運動中,設(shè)所受摩擦力f,由動能定理可得:(mg-f)x2=0-$\frac{1}{2}m{v}^{2}$,解得:f=17mg,故滑動摩擦力與重力的比值為17:1.故D錯誤;
故選:AB.

點評 本題主要運用運動學(xué)公式求出試管塞在試管中的減速運動的初速度和加速度,由牛頓第二定律求出摩擦力大。

練習(xí)冊系列答案
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C.衛(wèi)星繞月球運行的速度D.衛(wèi)星和月球的質(zhì)量之比

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A.桿可能作勻速運動
B.細線的張力可能等于mg
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D.桿可能向左作加速度小于g的勻減速運動

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15.以下說法中正確的是( 。
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B.一定質(zhì)量的理想氣體在體積不變的情況下,壓強p與熱力學(xué)溫度T成正比
C.氣體分子的平均動能越大,氣體的壓強就越大
D.物理性質(zhì)各向同性的一定是非晶體
E.液體的表面張力是由于液體分子間的相互作用引起的
F.控制液面上方飽和汽的體積不變,升高溫度,則達到動態(tài)平衡后該飽和汽的質(zhì)量增大,密度增大,壓強也增大
G.讓一小球沿碗的圓弧內(nèi)壁來回滾動,小球的運動是可逆過程

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5.如圖所示,桌面高為h1,質(zhì)量為m的小球從高出桌面h2的A點從靜止開始下落到地面上的B點,以桌面為參考面,在此過程中小球重力做功和小球的機械能分別為( 。
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12.以卵擊石,雞蛋破碎,對此現(xiàn)象下列說法正確的是( 。
A.由于石頭表面堅硬,所以石頭對雞蛋的作用力大于雞蛋對石頭的作用力
B.雞蛋對石頭的作用力與石頭對雞蛋的作用力是一對平衡力,大小相等、方向相反
C.雞蛋對石頭的作用力與石頭對雞蛋的作用力性質(zhì)相同,可以相互抵消
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A.若發(fā)電機線圈某時刻處于圖示位置,變壓器原線圈的電流瞬時值最小
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