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D
C
解:图(a):汽车紧急制动时,与汽车接触的人的脚或下身突然由运动变为静止,而人的上身由于惯性仍保持原来的运动状态,因此人会向前倾倒。
图(b):汽车突然启动时,与汽车接触的人的脚或下身突然由静止变为运动,而人的上身由于惯性仍保持原来的静止状态,因此人会向后倾倒。
要求小型客车的驾驶员和乘客系好安全带
对机动车辆行驶的速度有所限制
=
解:如图所示,由于不计阻力,当某时刻细绳断掉时,
小球在水平方向上不受任何力的作用,根据牛顿第一
运动定律,小球在水平面内做匀速直线运动,因此,
小球速度大小不变,运动轨迹与圆周相切,切点A为
断绳处。

【分析】
解题的核心是利用牛顿第一定律分析物体不受外力时的运动状态,首先需明确小红在左侧最高点时的运动状态:当小红荡到左侧最高点时,她的瞬时速度为0,处于静止状态。根据牛顿第一定律,物体不受外力时会保持原来的运动状态,因此可推断外力消失后她的运动情况。
【解析】
当小红荡到左侧最高点时,她的瞬时速度为0,处于静止状态。根据牛顿第一定律,一切物体在不受外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。因此,当所有外力突然全部消失,小红将保持原来的静止状态不动。故选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
牛顿第一定律,运动状态判断
【点评】
本题主要考查牛顿第一定律的实际应用,关键在于准确判断物体在受力消失瞬间的运动状态,理解“物体不受外力时保持原来的运动状态”是解题的关键,需结合实际场景分析物理规律的应用。
【难度系数】
0.6
【分析】
解题思路:首先分析救援物资的运动状态变化。投放前,救援物资随飞机一起沿水平方向匀速运动;投放后,不计空气阻力,救援物资竖直方向受重力作用下落,而水平方向由于惯性会保持与飞机相同的匀速运动速度。因此在落地瞬间,救援物资与飞机在水平方向的位移始终一致,飞机位于救援物资正上方;同时救援物资因水平方向持续运动,落地点在投放处正前方,D选项错误。通过对比各选项,可确定正确答案。
【解析】
1. 投放前:救援物资与飞机保持相同的水平匀速运动状态,具有相同的水平速度;
2. 投放后:不计空气阻力,救援物资竖直方向受重力作用做自由落体运动,水平方向由于惯性,仍保持与飞机相同的水平匀速运动速度;
3. 落地瞬间:救援物资与飞机在水平方向的运动速度和位移完全相同,因此飞机在救援物资的正上方;而救援物资因水平方向的运动,落地点在投放处的正前方,故D错误。
综上,正确选项为C。
【答案】
C
【知识点】
惯性、平抛运动规律
【点评】
本题考查惯性的应用及平抛运动的特点,易错点是忽略救援物资水平方向的惯性,误判物资与飞机的位置关系或落地点位置。抓住水平方向速度不变的核心,结合惯性知识即可快速解题。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先回忆惯性的定义:物体具有保持原来运动状态不变的性质。接下来分两种情况分析:
1. 汽车紧急制动时:先明确人和汽车原本的运动状态是一起向前运动,当汽车制动停下,人的下身和汽车接触,会随汽车停止运动,但上身由于惯性要保持原来向前的运动状态,所以会向前倾倒。
2. 汽车突然启动时:原本人和汽车都是静止的,汽车启动后,人的下身随汽车开始运动,而上身由于惯性要保持原来的静止状态,所以会向后倾倒。按照这个思路,分别对两种现象进行解释即可。
【解析】
1. 对于图(a)汽车紧急制动的现象:
汽车紧急制动前,人和汽车一同向前运动。当汽车紧急制动时,人的脚(或下身)与车厢接触,随汽车迅速停止运动;而人的上身由于具有惯性,仍要保持原来的向前运动状态,因此人会向前倾倒。
2. 对于图(b)汽车突然启动的现象:
汽车突然启动前,人和汽车都处于静止状态。当汽车突然启动时,人的脚(或下身)与车厢接触,随汽车一起开始运动;而人的上身由于具有惯性,仍要保持原来的静止状态,因此人会向后倾倒。
【答案】
汽车紧急制动时,人和汽车原本一起向前运动,制动时人的下身随汽车停止运动,上身因惯性保持向前的运动状态,所以人向前倾倒;
汽车突然启动时,人和汽车原本都静止,启动时人的下身随汽车运动,上身因惯性保持静止状态,所以人向后倾倒。
【知识点】
惯性的应用
【点评】
本题结合生活中常见的汽车启动、制动场景,考查惯性知识的实际应用,需要准确把握物体运动状态的变化,利用惯性概念解释现象,体现了物理知识与生活的紧密联系。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先明确题目核心是找出公路交通管理中,防止惯性带来交通事故的措施。我们先回忆惯性的特点:物体具有保持原来运动状态不变的性质,当车辆突然刹车、加速或遭遇碰撞时,车内人员或车辆会因惯性维持原有运动状态,进而引发事故。因此解题思路是从“抑制惯性危害”的角度,结合日常交通规则思考:比如针对车内人员的防护,可通过系安全带限制惯性带来的人体前冲;针对车辆本身,限速能减小车辆因惯性产生的滑行距离,降低事故概率。
【解析】
(1) 要求小型客车的驾驶员和乘客系好安全带:当车辆紧急刹车或发生碰撞时,驾驶员和乘客由于惯性会保持向前运动的状态,安全带可将人固定在座位上,避免人体因惯性向前撞击车内物体或被甩出车外,从而减少伤害。
(2) 对机动车辆行驶的速度有所限制:车辆行驶速度越大,其具有的动能越大,且刹车后由于惯性,车辆会继续向前滑行较长距离,难以快速停下,容易引发追尾或碰撞事故,限速能有效缩短车辆刹车后的滑行距离,降低事故发生的可能性。
【答案】
(1) 要求小型客车的驾驶员和乘客系好安全带
(2) 对机动车辆行驶的速度有所限制
【知识点】
惯性的危害防治
【点评】
本题将物理惯性知识与日常交通管理结合,考查学生对惯性危害的理解及实际应用能力,体现了物理知识服务于生活的特点,引导学生关注生活中的物理现象。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先分析细绳断开后小球的受力与运动状态:不计阻力,细绳断开后小球在水平方向不受力,根据牛顿第一定律,物体不受力时会保持原来的运动状态,因此小球将以断开时的速度做匀速直线运动,速度大小不变。
接着确定断开位置:小球做圆周运动时速度方向为轨迹的切线方向,断开后沿切线方向做匀速直线运动,所以从P点沿v'的反方向作直线,该直线与圆周轨迹的切点就是断开时小球的位置A点。
【解析】
1. 速度大小比较:
不计阻力,细绳断开后,小球在水平方向不受力。根据牛顿第一定律,物体不受力时将保持原来的运动状态,即小球以断开时的速度做匀速直线运动,因此速度大小不变,即$v = v'$。
2. 确定断开位置:
过P点沿$v'$的反方向作直线,该直线与虚线圆周的切点即为细绳断开时小球的位置A点(作图参考给定的参考答案图)。
解释:小球做圆周运动时,速度方向为圆周轨迹的切线方向;细绳断开后,小球沿切线方向做匀速直线运动,因此该切点就是断开时的位置。
【答案】
$=$;作图:过P点沿$v'$反方向作直线,与圆周轨迹的切点为A点(如参考图所示)
【知识点】
牛顿第一定律;圆周运动切线方向;匀速直线运动
【点评】
本题结合圆周运动特点考查牛顿第一定律的应用,需要学生理解物体不受力时的运动状态规律,同时掌握圆周运动中速度方向为轨迹切线方向的特点,将力学规律与圆周运动的特性结合分析问题。
【难度系数】
0.6