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每个学校布置的作业都不少，学习上同学们要首先把学校作业做完。物理网编辑为同学们整理了3道典型的力学题，都是选择题，题后有详细的答案和解析过程。如下：

(1) 在动摩擦因数μ＝0.2的水平面上有一个质量为m＝2 kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ＝45°角的不可伸长的轻绳一端相连，如图3－2－3所示，此时小球处于静止平衡状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。当剪断轻绳的瞬间，取g＝10 m/s²，以下说法正确的是(  )

 

图3－2－3

A．此时轻弹簧的弹力大小为20 N

B．小球的加速度大小为8 m/s²，方向向左

C．若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度大小为10 m/s²，方向向右

D．若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度为0

 

 

[审题指导]

剪断轻绳时，弹簧的弹力不能瞬间发生变化。剪断弹簧时，绳上的拉力在瞬间发生变化。

[尝试解题]

因为未剪断轻绳时水平面对小球的弹力为零，小球在绳没有断时受到轻绳的拉力F_T和弹簧的弹力F作用而处于平衡状态。依据平衡条件得：竖直方向有F_Tcos θ＝mg，水平方向有F_Tsin θ＝F。解得轻弹簧的弹力为F＝mgtan θ＝20 N，故选项A正确。剪断轻绳后小球在竖直方向仍平衡，水平面支持力与小球所受重力平衡，即F_N＝mg；由牛顿第二定律得小球的加速度为a＝m(F－μFN)＝2(20－0.2×20) m/s²＝8 m/s²，方向向左，选项B正确。当剪断弹簧的瞬间，小球立即受地面支持力和重力作用，且二力平衡，加速度为0，选项C错误、D正确。

[答案] ABD

 

 

(2)如图5所示，下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动.图C中的木块向上运动.在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是(   )

 

 

 

 

 

【答案】C

【解析】由A图可知，力F对物体做正功，机械能增加，不守恒，故A错误；由B图可知，力F做负功，机械能减小，故B错误；C图中物体斜面光滑，运动过程中只有重力做功，只有重力势能和动能的相互转化，机械能守恒，故C正确；D图中斜面粗糙，物体下滑中，摩擦力做负功，机械能减小，不守恒，故D错误．故选C．

 

 

(3)(多选)假设将来人类登上了火星，考察完毕后，乘坐一艘宇宙飞船从火星返回地球时，经历了如图7所示的变轨过程，则有关这艘飞船的下列说法正确的是        (  )

 

图7

A．飞船在轨道Ⅰ上运动时的机械能大于飞船在轨道Ⅱ上运动时的机械能

B．飞船在轨道Ⅱ上运动时，经过P点时的速度大于经过Q点时的速度

C．飞船在轨道Ⅲ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度

D．飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动的周期跟飞船返回地球的过程中绕地球以与轨道Ⅰ同样的轨道半径运动的周期相同

 

 

答案 BC

解析 飞船在轨道Ⅰ上运动至P点时必须点火加速才能进入轨道Ⅱ，因此飞船在轨道Ⅰ上运动时的机械能小于在轨道Ⅱ上运动时的机械能，A错误；由行星运动规律可知B正确；由公式a＝Gr2(M)可知，飞船在轨道Ⅲ上运动到P点时的加速度等于飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时的加速度，C正确；由公式T＝2π GM(r3)可知，因地球质量和火星质量不同，所以飞船绕火星在轨道Ⅰ上运动的周期跟飞船返回地球的过程中绕地球以与轨道Ⅰ同样的轨道半径运动的周期不相同，D错误．

 

 

 

【【

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