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18.如图所示,由两个相同材料物体组成的连接体在拉力F作用下沿斜面向上运动,当拉力F一定时,m2所受绳的拉力大小(  )
A.与斜面倾角θ有关B.与斜面动摩擦因数μ有关
C.与系统运动状态有关D.仅与两物体质量m1和m2有关

分析 先对整体分析,运用牛顿第二定律求出整体的加速度,再隔离对m2分析,运用牛顿第二定律求出绳子的拉力大小,从而判断拉力大小与什么因素有关.

解答 解:以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得:
F-(m1+m2)gsinθ-μ(m1+m2)gcosθ=(m1+m2)a.
得:a=$\frac{F}{{m}_{1}+{m}_{2}}$-gsinθ-μgcosθ
再隔离对m2分析,根据牛顿第二定律得:T-m2gsinθ-μm2gcosθ=m2a,
解得:T=$\frac{{m}_{2}F}{{m}_{1}+{m}_{2}}$.
则知绳子的拉力与斜面倾角θ无关,与动摩擦因数无关,与运动状态无关,仅与两物体的质量有关.故D正确,ABC错误.
故选:D

点评 解决本题的关键是能够正确地受力分析,运用牛顿第二定律进行求解,注意整体法和隔离法的运用.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

8.如图所示,光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在竖直平面内,两导轨间的距离为L,导轨间连接一个定值电阻,阻值为R,导轨上放一质量为m,电阻为r=$\frac{1}{2}$R的金属杆ab,金属杆始终与导轨连接良好,其余电阻不计,整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场的方向垂直导轨平面向里.重力加速度为g,现让金属杆从虚线水平位置处由静止释放.
(1)求金属杆的最大速度vm
(2)若从金属杆开始下落到刚好达到最大速度的过程中,金属杆下落的位移为x,经历的时间为t,为了求出电阻R上产生的焦耳热Q,某同学做了如下解答:
v=$\frac{x}{t}$①I=$\frac{BLv}{R+r}$②Q=I2Rt③
联立①②③式求解出Q.
请判断该同学的做法是否正确;若正确请说明理由,若不正确请写出正确解答.
(3)在金属杆达最大速度后继续下落的过程中,通过公式推导验证:在△t时间内,重力对金属杆所做的功WG等于电路获得的电能W,也等于整个电路中产生的焦耳热Q.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

9.在宽度为d的河中,水流速度为v2,船在静水中速度为v1(且v1>v2),方向可以选择,现让该船开始渡河,则该船(  )
A.最短渡河时间为$\frac{d}{{v}_{1}}$
B.最短渡河位移为d
C.渡河时间与水流速度v2大小有关
D.渡河时间只与v1大小有关,与v1方向无关

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

6.我国计划在2017年底采用“长征五号”新一代大推力运载火箭发射“嫦娥五号”探测器,有望重启月球“探亲”之旅.假设火箭中有一质量为lkg的物体静止地放在台式测力计上,则在火箭加速上升的初始阶段,测力计的示数可能是(  )
A.5NB.10NC.20ND.25N

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

13.如图所示,内壁粗糙、半径R=0.4m的四分之一固定圆弧轨道AB在最低点B与固定光滑水平轨道BC相切.质量m2=0.2kg的小球b左端连接一轻质弹簧,静止在光滑水平轨道上,另一质量m1=0.2kg的小球a自圆弧轨道顶端由静止释放,运动到圆弧轨道最低点B时对轨道的压力为小球a重力的2倍.忽略空气阻力,g取10m/s2,则(  )
A.小球a由A点运动到B点的过程中,摩擦力做功Wf=0.4J
B.小球a通过弹簧与小球b相互作用的过程中,弹簧的最大弹性势能Ep=0.2J
C.小球a通过弹簧与小球b相互作用的整个过程中,弹簧对小球b的冲量I的大小为I=0.4 N•s
D.小球a通过弹簧与小球b相互作用的整个过程中,弹簧对小球b的冲量I的大小为I=0.2 N•s

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

3.如图所示,相距为L的平行金属导轨与水平面成θ角放置,导轨与定值电阻R相连,导轨电阻不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面.有一质量为m、阻值也为R的导体棒从ab位置以平行导轨平面向上的初速度v开始运动,最远到达a′b′位置,滑行的距离为s,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ.求:
(1)导体棒在ab位置刚开始运动时的加速度;
(2)导体棒从ab到a′b′位置过程中,通过电阻R的电荷量q;
(3)导体棒从ab到a′b′位置过程中,电阻R上产生的热量Q.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

10.如图所示,半径R=2.8m的光滑半圆轨道BC与倾角θ=37°的粗糙斜面轨道在同一竖直平面内,两轨道间由一条光滑水平轨道AB相连,A处用光滑小圆弧轨道平滑连接,B处与圆轨道相切.在水平轨道上,两静止小球P,Q压紧轻质弹簧后用细线连在一起.某时刻剪断细线后,小球P向左运动到A点时,小球Q沿圆轨道到达C点;之后小球Q落到斜面上时恰好与沿斜面向下运动的小球P发生碰撞.已知小球P的质量ml=3.2kg,小球Q的质量m2=1kg,小球P与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,剪断细线前弹簧的弹性势能EP=168J,小球到达A点或B点时已和弹簧分离.重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)小球Q运动到C点时的速度;
(2)小球P沿斜面上升的最大高度h;
(3)小球Q离开圆轨道后经过多长时间与小球P相碰.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

13.如图所示,在同一水平面内有两根足够长的光滑水平金属导轨,间距为20$\sqrt{2}$cm,电阻不计,其左端连接一阻值为10Ω的定值电阻.两导轨之间存在着磁感应强度为l T的匀强磁场,磁场边界虚线由多个正弦曲线的半周期衔接而成,磁场方向如图.一接入电阻阻值为10Ω的导体棒AB在外力作用下以10m/s的速度匀速向右运动,交流电压表和交流电流表均为理想电表,则(  )
A.电流表的示数是$\frac{\sqrt{2}}{10}$A
B.电压表的示数是2V
C.导体棒运动到图示虚线CD位置时,电流表示数为零
D.导体棒上消耗的热功率为0.1W

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

14.某同学利用图甲所示装置做“研究平抛运动”的实验,斜槽末端水平,实验时小球均从同一位置由静止释放,整个实验操作均正确.根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分,剩余部分如图乙所示,图乙中水平方向与竖直方向每小格的边长均代表2.5cm,P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点.
完成下列填空:(重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力)
(1)设P1、P2和P3的纵坐标分别为y1,y2和y3,从图乙中可读出|y1-y2|=0.15m,|y2-y3|=0.25m.(保留两位小数)
(2)小球从P1运动到P2所用的时间为0.1s,小球刚离开斜槽末端时的速度大小为1.5m/s.

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