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【题目】将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中,如图所示,在箱子的上顶板和下底板装有压力传感器,箱子可以沿竖直轨道运动,当箱子以a=2.0 m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时,上顶板的压力传感器显示的压力为6.0 N,下底板的压力传感器显示的压力为10.0 N(g10 m/s2).

(1)若上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器的示数的一半,试判断箱子的运动情况.

(2)要使上顶板压力传感器的示数为零,箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的?

【答案】(1)静止或均速直线运动 (2)以加速度a0≥10 m/s2向上,加速或向下减速运动

【解析】

(1)箱子竖直向上做匀减速运动时,加速度向下,由牛顿第二定律知:mg+N-N=ma
其中a=2.0m/s2
代入数据解得:m=0.5Kg

选向上为正,弹簧长度不变,则下底板压力仍为N=10N,则上底板压力为N=5N:
N-N-mg=ma′
解得:

所以箱可能静止、也可能向上或向下匀速运动.
(2)当上顶板示数为零,下底板的压力N″≥10N
N″-mg=ma″
加速度a″≥10m/s2
所以箱可能向上加速运动或向下减速运动.

练习册系列答案
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【题目】在做研究平抛物体的运动实验时.

(1)除了木板、钢球、坐标纸、铅笔、重锤线、图钉之外,下列器材中还需要的是____

A.斜槽 B.秒表 C.弹簧秤 D.天平

(2)实验中,下列说法正确的是_____

A.斜槽轨道末端可以不水平

B.斜槽轨道粗糙对实验有一定的影响

C.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由释放

D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些

(3)实验时某同学得到了如图所示的物体运动轨迹,abc是轨迹上的三个点,以a点为坐标原点,建立xOy坐标系,则小球从a点运动到b点所用的时间t_____s,小球经过b点时的速度大小vb_____m/s.(g=10m/s2

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【题目】如图(a)所示,木板OA可绕轴O在竖直平面内转动,某研究小组利用此装置探索物块在方向始终平行于斜面、大小为F=8N的力作用下加速度与斜面倾角的关系。已知物块的质量m=1kg,通过DIS实验,得到如图(b)所示的加速度与斜面倾角的关系图线。若物块与木板间的动摩擦因数为0.2,假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力,g10m/s2。试问:

(1)(b)中图线与纵坐标交点ao多大?

(2)(b)中图线与θ轴交点坐标分别为θ1θ2,木板处于该两个角度时的摩擦力指向何方?说明在斜面倾角处于θ1θ2之间时物块的运动状态。

(3)如果木板长L=2m,倾角为37°,物块在F的作用下由O点开始运动,为保证物块不冲出木板顶端,力F最多作用多长时间?(取sin37°=0.6cos37°=0.8

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【题目】甲乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动。甲乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是

A. t1时刻两车速度相等

B. 0t1时间内,两车走过的路程相等

C. t1t2时间内,两车走过的路程相等

D. t1t2时间内的某时刻,两车速度相等

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【题目】一定质量的理想气体,它从状态1p1V1T1)变化到状态2p2V2T2)下面哪种情况是不可能的( )

A. p2p1V2V1T2T1 B. p2p1V2V1T2T1

C. p2p1V2V1T2T1 D. p2p1V2V1T2T1

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【题目】如图为远距离输电示意图,发电机的输出电压U1和输电线的电阻、理想变压器匝数均不变,且n1n2n4n3.当用户消耗的功率增大时,下列表述不正确的是( )

A. 用户的电压U4增加

B. 恒有U1U2U4U3

C. 输电线上损耗的功率减小

D. 发电机的输出功率不变

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【题目】如图,从离子源产生的甲、乙两种离子,由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动,自M点垂直于磁场边界射入匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁场左边界竖直。已知甲种离子射入磁场的速度大小为v1,并在磁场边界的N点射出;乙种离子在MN的中点射出;MN长为l。不计重力影响和离子间的相互作用。求:

(1)磁场的磁感应强度大小;

(2)甲、乙两种离子的比荷之比。

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【题目】如图1所示是一种常用的力传感器,它是利用金属电阻应变片将力的大小转换为电阻大小变化的传感器。常用的力传感器由金属梁和应变片组成,且力F越大,应变片弯曲程度越大,应变片的电阻变化就越大,输出的电压差也就越大。已知传感器不受压力时的电阻约为19Ω,为了准确地测量该阻值,设计了以下实验,实验原理图如图2所示。

实验室提供以下器材:

A.定值电阻R0=5Ω

B.滑动变阻器(阻值为2Ω,额定功率为

C.电流表,内阻r1=1Ω

D.电流表,内阻约为5Ω

E.直流电源(电动势,内阻约为1Ω

F.直流电源(电动势,内阻约为2Ω

G.开关S及导线若干

1)当金属梁没有受到压力时,两应变片的电阻相等,通过两应变片的电流相等,则输出的电压差U________(填大于零”“小于零等于零);

2)图2中①.②为电流表,其中电流表①选_______(填),电源选___(填);

3)在供电电路中滑动变阻器有两种连接方式:一种是限流式,另一种是分压式,本实验应选择的方式为_____________

4)在图3中,将原电路B.C间导线断开,并将滑动变阻器与原设计的电路ABC端的一些端点连接,调节滑动变阻器,测量多组数据,从而使实验结果更准确,请在图3中正确连接电路_______

5)结合上述实验步骤可以得出电阻的表达式为______(两电流表的电流分别用表示)。

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【题目】下列说法正确的是__________

A. 麦克斯韦建立电磁场理论提出光是一种电磁波,并通过实验验证了电磁波的存在

B. 白光通过三棱镜发生色散属于光的折射现象

C. 通过细狭缝观察日光灯可看到彩色条纹属于光的衍射现象

D. 杨氏双缝干涉实验中,增大光屏到双缝间距离,可观察到干涉条纹间距变小

E. 当偏振光通过受力的塑料或玻璃时,偏振化方向会发生变化,这一现象可用来检测应力的分布情况

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