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10.如图所示,物体A、B的质量分别为5kg和2kg,叠放在水平桌面上,A的上表面恰水平,A、B均静止,接触面均光滑,求A、B间相互作用的弹力大小和A与地面间相互作用的弹力的大小.

分析 首先隔离物体B分析,根据平衡条件求解A对B的支持力大小;再隔离物体A受力分析,根据平衡条件求解地面的支持力大小.

解答 解:先对B受力分析,受重力和支持力,根据平衡条件,支持力大小为N1=mBg=2×10=20N;
根据牛顿第三定律,B对A的压力大小为N1′=20N;
再隔离物体A受力分析,受重力、压力和支持力,根据平衡条件,有:N2=N1′+mAg=20+50=70N;
答:A、B间相互作用的弹力大小为20N,A与地面间相互作用的弹力的大小为70N.

点评 本题关键是采用隔离法灵活选择研究对象分析,求解A与地面间弹力大小时,也可以采用整体法分析.
隔离法与整体法:
①整体法:以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解.在许多问题中用整体法比较方便,但整体法不能求解系统的内力.
②隔离法:从系统中选取一部分(其中的一个物体或两个物体组成的整体,少于系统内物体的总个数)进行分析.隔离法的原则是选取受力个数最少部分的来分析.
③通常在分析外力对系统作用时,用整体法;在分析系统内各物体之间的相互作用时,用隔离法.有时在解答一个问题时要多次选取研究对象,需要整体法与隔离法交叉使用.

练习册系列答案
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A.速度大小不变的曲线运动B.速度大小变化的曲线运动
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1.如图所示,一理想变压器原、副线圈接有两只电阻R1和R2,R1=R2=4Ω,原线圈匝数是副线圈匝数的5倍,在A、B两端接上某正弦交变电压u时,变压器的输出功率是100W,则(  )
A.交流电源的输出功率等于100WB.交流电源的输出电流等于1A
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2.某同学査资料得知,弹簧的弹性势能EP=$\frac{1}{2}$kx2,其中k是弹簧的劲度系数,x是弹簧长度的变化量.于是设想用压缩的弹簧推静止的小球(质量为m)运动来初步探究“外力做功与物体动能变化的关系”.为了研究方便,把小球放在水平桌面上做实验,让小球在弹力作用下运动,即只有弹簧弹力做功.(重力加速度为g)该同学设计实验如下.
(1)首先进行如图甲所示的实验:将轻质弹簧竖直挂起来,在弹簧的另一端挂上小球,静止时测得弹簧的伸长量为d,在此步骤中,目的是要确定弹簧的劲度系数k,用m、d、g表示为$\frac{mg}{d}$.
  (2)接着进行如图乙所示的实验:将这根弹簧水平放在桌面上,一端固定,另一端被小球压缩,测得压缩量为x,释放弹簧后,小球被推出去,从高为h的水平桌面上抛出,小球在空中运动的水平距离为L.
小球的初动能Ek1=0;
小球离开桌面的动能Ek2=$\frac{mg{L}^{2}}{4h}$(用m、g、L、h表示),
弹簧对小球做的功W=$\frac{mg{x}^{2}}{2d}$(用m、x、d、g表示).
对比W和Ek2-Ek1就可以得出“外力做功与物体动能变化的关系”.
需要验证的关系为$\frac{{x}^{2}}{d}=\frac{{L}^{2}}{2h}$(用所测物理量d,x、h、L表示).

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19.(1)在验证牛顿第二定律的实验中,用改变桶内砂的质量的办法来改变对小车的作用力F,用打点计时器测出小车的加速度a,得出若干组F和a的数据.然后根据测得的数据作出如图1所示a-F图线,发现图线既不过原点,又不是直线,可能的原因是C
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B.平衡摩擦力时,所垫木板太高,且砂和小桶的质量较大
C.平衡摩擦力时,所垫木板太低,且砂和小桶的质量较大
D.平衡摩擦力时,所垫木板太高,且小车质量较大
(2)在改正了上述错误之后,保持小车及砝码质量M不变.反复改变沙的质量,并测得一系列数据,结果发现小车受到的合外力(小桶及砂重量)与加速度的比值略大于小车及砝码质量M,经检查发现滑轮非常光滑,打点计时器工作正常,且事先基本上平衡了摩擦力,那么出现这种情况的主要原因是什么?
答:由于小桶及砂的失重,拉小车的合外力F<mg,而处理数据时又将F=mg处理.因此,M=$\frac{F}{a}$<$\frac{mg}{a}$.
(3)图2是上述实验打出的一条纸带,已知打点计时器的打点周期是0.02s,结合图乙给出的数据,求出小车运动加速度的大小为4.0m/s2,并求出纸带中P点瞬时速度大小为2.6m/s(计算结果均保留2位有效数字)

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20.如图所示,质量均为m的a、b两物体,放在两固定的水平挡板之间,物体间用一竖直放置的轻弹簧连接,在b物体上施加水平拉力F后,两物体始终保持静止状态,已知重力加速度为g,则下列说法正确的是(  )
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