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4.光滑水平地面上叠放两物块a,b,ma=4kg,mb=16kg,弹簧右端固定在b上,左端拉住a,a、b均处于静止状态,此时弹簧的拉力为3N.现对b施加水平向右的拉力F,F随时间t变化的图象如图所示,则(  )
A.a与b始终保持相对静止
B.a受到的摩擦力先减小、后增大再不变
C.a受到的摩擦力先向左、后向右
D.当F=20N时,a受到的摩擦力为4N

分析 根据整体法,求得整体加速度,再由隔离法,结合牛顿第二定律,从而判定摩擦力的大小与方向的变化.

解答 解:由题意可知,a受到b的静摩擦力大小3N,方向向左,
再整体研究,当F=20N时,整体加速度a=$\frac{F}{{m}_{a}+{m}_{b}}$=$\frac{20}{4+16}$=1m/s2
因此拉力在0到20N过程中,加速度由0到1m/s2
A、对a,除弹簧的拉力3N外,还受到b对a向右的摩擦力,大小为1N,小于最大静摩擦力,因此a与b始终保持相对静止,故A正确;
BC、由上分析可知,a受到的摩擦力先减小、后增大再不变,其方向先向左,后向右,故BC正确;
D、当F=20N时,a受到的摩擦力为1N,故D错误;
故选:ABC.

点评 考查整体法与隔离法的应用,掌握牛顿第二定律的内容,理解静摩擦力与滑动摩擦力区别,注意掌握根据运动情况,来确定受力情况的方法.

练习册系列答案
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14.如图所示,让摆球从图中的C位置由静止开始摆下,摆到最低点D处,摆线刚好被拉断,小球在粗糙的水平面上由D点向右做匀减速运动,到达小孔进入半径R=0.25m的竖直放置的光滑圆弧轨道,当摆球进入圆轨道立即关闭A孔.已知摆线长L=2m,θ=60°,小球质量为m=1kg,D点与小孔A的水平距离s=2.5m,g取10m/s2.试求:
(1)求摆线能承受的最大拉力为多大?
(2)要使摆球能进入圆轨道并且不脱离轨道,求摆球与粗糙水平面间的摩擦因数μ的范围.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

15.在“探究平抛运动规律”的实验中,如图甲所示,安装器材时必须保证斜槽末端水平;如图乙所示,是某同学得到的轨迹图,O为抛出点,y轴竖直,x轴水平,A(30cm,45cm)为物体运动过程中通过的一点,则物体平抛的初速度为1m/s.(g取10m/s2

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12.2009年是中华人民共和国成立60周年,某中学物理兴趣小组用空心透明塑料管制作了如图所示的竖直“60”造型.两个“0”字型的半径均为R.让一质量为m、直径略小于管径的光滑小球从入口4A
A处射入,依次经过图中的B、C、D三点,最后从E点飞出.已知BC是“0”字型的一条直径,D点是该造型最左侧的一点,当地的重力加速度为g,不计一切阻力,则小球在整个运动过程中(  )
A.在B、C、D三点中,距A点位移最大的是B点,路程最大的是D点
B.若小球在C点对管壁的作用力恰好为零,则在B点小球对管壁的压力大小为6mg
C.在B、C、D三点中,瞬时速率最大的是D点,最小的是C点
D.小球在D点所受的合力提供向心力

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

19.用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律.实验所用的电源为学生电源,输出电压为6V的交流电和直流电两种.重锤从高处由静止开始落下,重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点,对纸带上的点的痕迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.

(1)下面列举了该实验的几个操作步骤:
A.按照图示的装置安装器件;
B.将打点计时器接到电源的直流输出端上;
C.用天平测量出重锤的质量;
D.释放悬挂纸带的夹子,同时接通电源开关打出一条纸带;
E.测量打出的纸带上某些点之间的距离;
F.根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能在误差范围内是否等于增加的动能.
指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤,将其选项对应的字母填在右边的横线上BCD
(2)实验中得到一条纸带,如图2所示.根据打出的纸带,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起始点O的距离为s0,点A、C间的距离为s1,点C、E间的距离为s2,使用交流电的周期为T,设重锤质量为m,则ABC.
A.打点计时器打C点时重锤的动能为$\frac{m({s}_{1}+{s}_{2})^{2}}{32{T}^{2}}$
B.打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能的减少量为mg(s0+s1
C.重锤下落的加速度a的表达式为$\frac{{s}_{2}-{s}_{1}}{4{T}^{2}}$
D.重锤下落的加速度a的表达式为$\frac{{s}_{1}-{s}_{0}}{4{T}^{2}}$
(3)在本实验中发现,重锤减少的重力势能总是大于(填“大于”或“小于”)重锤增加的动能,其原因主要是因为在重锤下落过程中存在着阻力的作用,可以通过该实验装置测定该阻力的大小,试用(2)中已知物理量和纸带上的测量数据写出重锤在下落的过程中受到的平均阻力表达式为f=mg-m$\frac{{s}_{2}-{s}_{1}}{4{T}^{2}}$.

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9.如图所示,在x轴上A、B为振动情况相同的波源,同时向同一方向振动,相距3.0m,振幅为0.05m,两列波波长均为2.0m,问:
(1)x轴上坐标为1.0m、1.5m、2.0m、2.5m处质点的振幅各是多大?
(2)若波速为5m/s,则2.5m处的质点在0.8s内通过的路程为多少?

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16.充满一定质量的最理想气体的气缸A的底部左端与一两端开口,竖直放置的细玻璃管C连通(内装水银),气缸A内右侧有一带有手柄的活塞B,初始时,玻璃管C内两边水银面相平与气缸底部,水银面与C管底部高度差为h=12.5cm,活塞B距离气缸左端L=40cm,现缓缓向左推进活塞(不计活塞与气缸壁间的摩擦,在活塞向左推进过程中气缸不漏气),已知大气压等于p0=75cmHg=1.0×105Pa,活塞横截面积为S=40cm2,当玻璃管C右侧竖直管水银恰好全部被挤出时,求:
(1)活塞的位置离气缸左端的距离.
(2)活塞受到向左的推力的大小(取两位有效数字)

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13.一盒子内的元件及电路连接情况不明,盒子外有P、Q两个接线柱,若将一个内阻很大的伏特表接在这两个接线柱上,其读数为2V,若将一个内阻很小的安培表接在这两个接线柱上,其读数为2A,则盒子中的电路可能正确的是(  )
A.B.C.D.

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16.如图所示,一个教学用的直角三角板的边长分别为a、b、c,被沿两直角边的细绳A、B悬吊在天花板上,且斜边c恰好平行天花板,过直角的竖直线为MN.设A、B两绳对三角形薄板的拉力分别为Fa和Fb,已知Fa和Fb及薄板的重力为在同一平面的共点力,则下列判断正确的是(  )
A.薄板的重心不在MN线上B.$\frac{Fa}{Fb}$=$\frac{a}{b}$
C.$\frac{Fa}{Fb}$=$\frac{b}{a}$D.$\frac{Fa}{Fb}$=$\frac{b}{c}$

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