【題目】靜止在水平面上的A、B兩個物體通過一根拉直的輕繩相連,如圖,輕繩長L=1m,承受的最大拉力為8N,A的質(zhì)量m1=2kg,B的質(zhì)量m2=8kg,A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,現(xiàn)用一逐漸增大的水平力F作用在B上,使A、B向右運動,當F增大到某一值時,輕繩剛好被拉斷(g=10m/s2).
(1)求繩剛被拉斷時F的大。
(2)若繩剛被拉斷時,A、B的速度為2m/s,保持此時的F大小不變,當A靜止時,A、B間的距離為多少?
【答案】
(1)
解:設(shè)繩剛要拉斷時產(chǎn)生的拉力為F1,根據(jù)牛頓第二定律對A物體有:
F1﹣μm1g=m1a
代入數(shù)值得
a=2m/s2
對AB整體分析有:
F﹣μ(m1+m2)g=(m1+m2)a
代入數(shù)值計算得F=40N
(2)
解:設(shè)繩斷后,A的加速度為a1B的加速度為a2,則有
a2= = ﹣μg= ﹣0.2×10=3m/s2.
A停下來的時間為
A的位移為:
B的位移為: = =3.5m
則此時AB間距離△x=x2+L﹣x1=3.5m
【解析】(1)先分析A當繩達拉力最大時產(chǎn)生的加速度,再整體分析產(chǎn)生該加速度時整體需要受到的拉力;(2)繩斷后,A在摩擦力作用下做勻減速直線運動,B在拉力作用下做勻加速直線運動,分析地A的運動時間,確定B和A的位移可得AB間距.
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【題目】某實驗小組利用圖1所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.
(1)下列做法正確的是 (填字母代號).
A.調(diào)節(jié)滑輪的高度,使牽引木塊的細繩與長木板保持平行
B.在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時,將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上
C.實驗時,先放開木塊再接通打點計時器的電源
D.通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時,不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度
(2)為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運動時受到的拉力,應(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量.(填“遠大于”“遠小于”或“近似等于”)
(3)甲、乙兩同學在同一實驗室,各取一套裝置放在水平桌面上,木塊上均不放砝碼,在沒有平衡摩擦力的情況下,研究加速度a與拉力F的關(guān)系,分別得到圖2中甲、乙兩條直線.設(shè)甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為m甲、m乙 , 甲、乙用的木塊與木板間的動摩擦因數(shù)分別為μ甲、μ乙 , 由圖2可知,μ甲μ乙 , m甲m乙 . (填“大于”“小于”或“等于”)
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【題目】宇宙中,兩顆靠得比較近的恒星,只受到彼此之間的萬有引力作用互相繞轉(zhuǎn),稱之為雙星系統(tǒng),設(shè)某雙星系統(tǒng)繞其連線上的O點做勻速圓周運動,如圖所示.若AO<OB,則( )
A.星球A的向心力一定大于B的向心力
B.星球A的線速度一定大于B的線速度
C.星球A的質(zhì)量可能等于B的質(zhì)量
D.雙星的總質(zhì)量一定,雙星之間的距離越大,其轉(zhuǎn)動周期越大
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【題目】關(guān)于布朗運動,下述正確的有( 。
A.布朗運動就是液體分子的熱運動
B.懸浮在液體中的顆粒越小,撞擊它的分子數(shù)越多,布朗運動越激烈
C.溫度降低了,布朗運動也不會停息
D.布朗運動說明了懸浮小顆粒內(nèi)部分子是不停地無規(guī)則運動的
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【題目】在水平路面上運動的汽車的額定功率為100kW,質(zhì)量為10t,設(shè)阻力恒定,且為車重的0.1倍,求:
(1)汽車在運動過程中所能達到的最大速度.
(2)若汽車以0.5m/s2的加速度從靜止開始做勻加速直線運動,這一過程能維持多長時間?
(3)若汽車的額定功率不變,從靜止啟動后,當汽車的加速度為2m/s2時,速度多大?
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【題目】甲、乙兩物體同時從同一地點出發(fā),其v﹣t圖象如圖所示.下列說法正確的是( )
A.甲、乙兩物體運動方向相反,加速度方向相同
B.甲的位移不斷減小,乙的位移不斷增大
C.第1s末兩物體相遇
D.前2s內(nèi)兩物體的平均速度相同
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【題目】在“探究加速度和力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中,采用如圖所示的裝置圖進行實驗:
(1)實驗中,需要在木板的右端墊上一個小木塊,其目的是 ;
(2)實驗中,已經(jīng)測出小車的質(zhì)量為M,砝碼(包括砝碼盤)的質(zhì)量為m,若要將砝碼(包括砝碼盤)的重力大小作為小車所受拉力F的大小,這樣做的前提條件是 。
(3)在實驗操作中,下列說法正確的是 。(填序號)
A.求小車運動的加速度時,可用天平測出小盤和砝碼的質(zhì)量M′和m′,以及小車質(zhì)量M,直接用公式求出
B.實驗時,應(yīng)先接通打點計時器的電源,再放開小車
C.每改變一次小車的質(zhì)量,都需要改變墊入的小木塊的厚度
D.先保持小車質(zhì)量不變,研究加速度與力的關(guān)系;再保持小車受力不變,研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,最后歸納出加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系
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【題目】如圖所示,細線的一端固定于0點另﹣端系一質(zhì)量為m的小球,在水平恒力F作用下,小球由0點正下方的A點,從靜止開始與豎直方向的運動,剛好能到達B點.小球到達B點時,細繩與豎直方向的夾角為60°.從A到B的運動過程中,則( )
A.恒力F的值大于小球的重力
B.恒力F的值小于小球的重力
C.小球的機械能一直增大
D.小球的機械能先增大后減小
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【題目】探索火星是人類不懈的追求.假設(shè)將來我們登上火星后,在火星表面上用彈簧測力計測量一質(zhì)量為m的物體的重力,物體靜止時,彈簧測力計上的示數(shù)為F,一衛(wèi)星繞該火星表面附近做勻速圓周運動,其環(huán)繞周期為T.已知引力常數(shù)為G,讓為火星是一個質(zhì)量分布均勻的球體,不計火星自轉(zhuǎn)的影響,求:
(1)火星的半徑和質(zhì)量;
(2)衛(wèi)星繞火星運行的速度大小.
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