组卷网 > 初中物理综合库 > 力学 > 运动和力 > 牛顿第一定律和惯性 > 力与运动的关系
题型:科普阅读题 难度:0.4 引用次数:196 题号:18882293
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失重现象


在一次太空知识讲座中,老师让同学们做一个实验:用弹簧测力计竖直悬挂一个重物,分别使重物处于静止和匀速下降,再让其加速下降。同学们发现,重物在静止和匀速下降时,弹簧测力计的示数相同就等于物体所受的重力;而加速下降时,却看到弹簧测力计的示数明显减小,好像物体的重力突然间减小了。
老师解释说:“这在物理学上称为失重现象,失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。如当人们乘电梯加速下降时,人对电梯地面压力就小于人受到的重力”。小勇在老师指导下到电梯内做失重实验,如图甲。他将一个体重秤放在电梯水平地面上,然后站上秤台.如图乙所示。在电梯向下运动的过程中,他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间,描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图象如图丙所示(已知小勇的实际质量为60kg,g取10N/kg)。
课后小勇和同学们查资料还了解到:当电梯更快向下加速时,体重秤的示数为零,即说明他对体重秤的压力为零,我们称这种现象为完全失重现象。失重状态下的航天员曾试着将身体悬浮在空间,用双臂向前划和向上滑,结果不像在水中那样前进和上浮,而是一动也没动。这是因为身体没有接触外界物体,没有反推力,所以人不会动。
在地面上为一台400kg的仪器底部换零件,抬起时需要很大的力气。而在航天飞机失重时,航天员用一只脚把这一仪器勾住,就可以自由地换零件了。
为解决钉钉子时用力越大反弹越厉害的问题,航天员使用的锤子是空心的,里面装有钢砂。用锤子打在钉子上时,钢砂运动产生的相互摩擦克服了此状态下的反作用力,同时产生热量,减慢了锤子的运动,使锤子不会反跳起来,而是贴在钉子上。

(1)根据短文信息,结合所学物理知识可知,下列说法中正确的是_________
A.失重状态下的宇航员用双臂向前划和向上滑,却一动不动,这是因为身体没有接触外界物体,说明两物体不相互接触,就一定没有力的作用;
B.钢砂的运动能说明分子处于永不停息的无规则运动中;
C.钢砂运动产生的相互摩擦,能自发产生电荷;
D.失重状态下的航天员钉钉子时用力越大反弹越厉害能说明物体间力的作用是相互的。
(2)根据图丙分析,小勇在_________(选填“0~t1”或“t1~t2”或“t2~t3”)段时间内处于失重状态,此时他对秤台的压力是_________N,小勇处于失重状态时,秤台对小勇的支持力与小勇的重力_________(填“是”或“不是”)一对平衡力;
(3)物体处于完全失重状态,是指物体_________(选填序号:①质量为零;②重力为零;③受到的支持力或拉力为零);
(4)在地球表面质量为400kg的仪器,失重时质量_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)400kg;
(5)我国宇航员王亚平利用小球在太空中做了两次实验,第一次实验时,将小球偏离竖直位置后放手,第二次实验时,将小球偏离竖直位置后,在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力,下列四图表示小球在这两次实验中可能出现的运动情况,其中符合实际的是_________

A.甲、丙
B.甲、丁
C.乙、丙
D.乙、丁

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空心锤子

在生产、生活和科学实验中,我们常常要使用锤子。如在墙上钉钉子时,我们用锤子反复击打钉子,钉子便进入墙里。但是,在宇宙空间,当宇航员用锤子敲击物体时,锤子给物体一个作用力,物体受力运动的同时,人和锤子也会向背离物体的方向运动,并且敲击时的作用力越大,人和锤子就会被弹的越远,根本无法进行再次敲击。怎样解决这一问题呢?
科学家把宇航员用的锤子设计成空心的,并在里面装入一定量的钢砂,当手握锤子敲击物体时,锤子会把受到的反作用力传给钢砂,使原来处于相对静止的钢砂运动起来。钢砂运动产生的相互摩擦克服了此状态下的反作用力,同时产生热量,减慢了锤子的运动,使锤子不会反跳起来。由此攻克了在宇宙空间不能用锤子反复敲打物体的难题。回答下列问题:
(1)已知月球对物体的引力约为地球的,若宇航员在地球上的质量为,每只脚的触月面积为,则宇航员在月球上的质量为______,他对水平月面的压力为______N,宇航员在月球上行走时,对月面的压强为______(地球上g)。
(2)用锤子击打钉子,锤子对钉子的力______(选填“大于”“等于”或“小于”)钉子对锤子的力;
(3)宇航员用锤子敲击物体,物体会运动,人和锤子也会反向运动,敲击时的作用力越大,人和锤子就会被弹飞得越远,是因为力的______(选填力的三要素之一)影响了力的作用效果;
(4)宇航员与飞船一起绕地球匀速转动时,受到的是______(选填“平衡力”或“非平衡力”)。
2024-05-21更新 | 72次组卷
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2019年12月17日,中国首艘国产航母山东舰正式列装服役,标志着我国海军正式迈入了双航母时代。山东舰一直被称为首艘国产航母,航母上配备大量先进装备,其中舰载机是航母战斗力的核心,舰载机可以在航母上起飞、着落,执行各种军事任务。
(1)舰载机在航母上降落时必须适时放下舰钩,钩住甲板上的拦阻索,达到强行减速的目的,这个过程中,舰载机上飞行员的惯性___________(选填“发生”或“不发生”)变化;舰载机机身表面采用的复合材料受力不易形变,说明该材料的___________较大;
(2)下列说法正确的是___________
A.舰载机在航母上着落时,舰钩对拦阻索的拉力小于拦阻索对舰的拉力
B.航母航行时,使航母前进的力的施力物体是空气
C.舰载机着落在航母甲板上,航母甲板不发生形变
D.航母沿直线匀速航行,停在水平甲板上的舰载机不受甲板对它的摩擦力
(3)航母的舰体呈流线型,目的是为了___________;如果航母在水中航行时受到的阻力与航速的平方成正比,当航母以最高航速54km/h匀速航行时受到的阻力是9×103N,则当航母以10m/s的速度匀速航行时受到的阻力为___________N;
(4)某次训练中,从水平匀速飞行的飞机上间隔相等的时间自由释放三个物体,不考虑空气阻力,站在航母上的人看到这些物体在空中的排列队形是___________(选填“竖直”或“倾斜”)的,相邻两个物体间距离___________(选填“相等”或“不相等”);
(5)为庆祝“山东舰”列装服役,各种焰火缤纷绽放。有一种质量为100g的叫做“高声”的焰火,其特点是不会爆炸,能够持续向下喷射火焰,产生大小为自重6倍的恒定的推力,因其速度快产生啸叫声,所以称为“高声”。经实验测量,这种焰火在运动时,受到的阻力与速度的关系如图所示,则焰火受到的最大阻力为___________N,焰火能够达到的最大速度为___________。(火药的质量不计,g取10N/kg)
 
2021-06-16更新 | 633次组卷
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无人机作为空中平台,以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息,用计算机对 图像信息进行处理,并按照一定精度要求制作成图像.无人机航拍影像具有高清晰、高现实性的优点.下表 是某小型无人机的部分参数:
参数名称最大飞行半径/km最大巡航速度/km•h-l电池电压
/V
电池容量
/mAh
电动机额定功率/W拍摄速度/帧•秒-1
数据5502425002011000
(电池容量=放电电流×放电时间,例如,1mAh 是指以 1mA 的电流能连续工作 1h.帧•秒-1 是指每秒拍摄的画面数)

(1)小轿车在高速公路上限速 120km/h.如图甲所示,交警部门利用无人机进行高速公路通行情况的实时监 测.一辆小轿车在通行 0.5m 的过程中,高速摄像机拍摄帧数为 110 帧,据此判断小轿车是否超速?________(选填“是”或“否”).
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(3)电动机是控制无人机飞行状态的关键动力设备,当它正常工作时,12s 内消耗的电能是___J.已 知电动机消耗的功率是电源总功率的 50%,则无人机在空中以额定功率飞行的时间不能超过____h.
2019-03-17更新 | 346次组卷
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