D.质点单位时间内速率的变化量总是不变
【考点】37:牛顿第二定律;42:物体做曲线运动的条件
【专题】15:简答题;22:学科综合题;31:定性思想;43:推理法;516:物体做曲线运动条件专题.
【分析】明确物体做曲线运动的条件,速度方向与加速度方向不在同一直线上,如果在同一直线则做直线运动,速度方向与加速度方向相同时物体做加速运动,当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动;
由牛顿第二定律F=ma可知,物体加速度的方向由合外力的方向决定;
由加速度的定义a=来判断质点单位时间内速率的变化量.
【解答】解:A.质点开始做匀速直线运动,现对其施加一恒力,其合力不为零,如果所加恒力与原来的运动方向在一条直线上,质点做匀加速或匀减速直线运动,质点速度的方向与该恒力的方向相同或相反;如果所加恒力与原来的运动方向不在一条直线上,物体做曲线运动,速度方向沿切线方向,力和运动方向之间有夹角,故A错误;
B.由A分析可知,质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直,故B正确;
C.由于质点做匀速直线运动,即所受合外力为0,原来质点上的力不变,增加一个恒力后,则质点所受的合力就是这个恒力,所以加速度方向与该恒力方向相同,故C正确;
D.因为合外力恒定,加速度恒定,由△v=a△t可知,质点单位时间内速度的变化量总是不变,但是,如果质点做匀变速曲线运动,则单位时间内速度的变化量是不变的,而速率的变化量却是变化的,故D错误。
故选:BC。
【点评】本题要注意物体做曲线运动的条件是速度方向与加速度方向不在同一直线上,如果在同一直线则做直线运动;正确理解牛顿第二定律和加速度的定义a=也是解答本题的关键.
6.(6分)如图,一光滑的轻滑轮用细绳OO′悬挂于O点;另一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b,整个系统处于静止状态。若F方向不变,大小在一定范围内变化,物块b仍始终保持静止,则()
A.绳OO′的张力也在一定范围内变化
B.物块b所受到的支持力也在一定范围内变化
C.连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化
D.物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化
【考点】2G:力的合成与分解的运用;3C:共点力的平衡
【专题】12:应用题;31:定性思想;49:合成分解法;527:共点力作用下物体平衡专题.
【分析】本题抓住整个系统处于静止状态,由a平衡可知,绳子拉力保持不变,再根据平衡条件由F的大小变化求得物块b所受各力的变化情况.
【解答】解:AC、由于整个系统处于静止状态,所以滑轮两侧连接a和b的绳子的夹角不变;物块a只受重力以及绳子的拉力,由于物体a平衡,则连接a和b的绳子张力T保持不变;由于绳子的张力及夹角均不变,所以OO′中的张力保持不变,故AC均错误;
BD、b处于静止即平衡状态,对b受力分析有:
力T与力F与x轴所成夹角均保持不变,由平衡条件可得:
N+Fsinα+Tsinθ﹣mg=0
Fcosα+f﹣Tcosθ=0
由此可得:N=mg﹣Fsinα﹣Tsinθ
由于T的大小不变,可见当F大小发生变化时,支持力的大小也在一定范围内变化,故B正确
f=Tcosθ﹣Fcosα
由于T的大小不变,当F大小发生变化时,b静止可得摩擦力的大小也在一定范围内发生变化,故D正确。
故选:BD。
【点评】解决本题的关键是抓住系统均处于静止状态,由平衡条件分析求解,关键是先由平衡条件求得绳中张力大小不变,再由此分析b的平衡.
7.(6分)如图,一带负电荷的油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直平面(纸面)内,且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称.忽略空气阻力.由此可知()
A.Q点的电势比P点高
B.油滴在Q点的动能比它在P点的大
C.油滴在Q点的电势能比它在P点的大
D.油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小
【考点】AC:电势;AE:电势能与电场力做功;AG:电势差和电场强度的关系