Question

2011年8月18日，我國第一臺自行設(shè)計(jì)、自主集成研制的“蛟龍?zhí)枴陛d人潛水器完成5000米級海試回國．“蛟龍?zhí)枴辈捎贸Ｓ玫摹吧顫撈鳠o動力下潛上浮技術(shù)”．潛水器兩側(cè)配備4塊壓載鐵，重量可以根據(jù)不同深度與要求調(diào)整．當(dāng)潛水器兩側(cè)配備4塊壓載鐵時(shí)，潛水器下潛一定深度后按恒定速度下潛；當(dāng)潛水器到達(dá)一定深度時(shí)，可操作拋載其中兩塊壓載鐵，使?jié)撍�器懸停在指定深度上�?shí)現(xiàn)作業(yè)，包括航行、拍照、取樣等；當(dāng)任務(wù)完成，再拋棄另外2塊壓載鐵，使?jié)撍�器上浮，到達(dá)水面，設(shè)潛水器在水中受到的阻力與速度的平方成正比，潛水器受到的浮力恒定，下列說法正確的是（　�。�

A．潛水器兩側(cè)配備4塊壓載鐵時(shí)，向下做勻加速運(yùn)動

B．潛水器兩側(cè)配備4塊壓載鐵時(shí)，先向下做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，然后做勻速運(yùn)動

C．潛水器拋棄其中2塊壓載鐵時(shí)，潛水器將做勻減速運(yùn)動

D．潛水器拋棄所有壓載鐵時(shí)，潛水器向上做勻加速運(yùn)動至浮出水面

Answer 1

分析：三種情況下分別對潛水器受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得出加速度的表達(dá)式，分析加速度與速度的關(guān)系即可求解．

解答：解：A、潛水器兩側(cè)配備4塊壓載鐵時(shí)，對潛水器受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可得G₁-kv²-F_浮=ma，當(dāng)速度增大時(shí)，加速度逐漸減小，當(dāng)加速度減到零時(shí)，速度達(dá)到最大值，潛水器做勻速運(yùn)動，故A錯(cuò)誤，B正確；
C、潛水器拋載其中2塊壓載鐵時(shí)，對潛水器受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可得-G₂+kv²+F_浮=ma，潛水器將做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動，故C錯(cuò)誤；
D、潛水器拋棄所有壓載鐵時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得-G₃-kv²+F_浮=ma，潛水器將做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，故D錯(cuò)誤．
故選B

點(diǎn)評：牛頓動力學(xué)問題是高考考查的重點(diǎn)，而與中國科技進(jìn)步相關(guān)的高科技問題更能激起學(xué)生的愛國熱情，本題借助最新的物理情景，考查了牛頓動力學(xué)問題，解題的關(guān)鍵是會將實(shí)際問題轉(zhuǎn)換為物理模型．