【题目】如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块,其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是fm . 现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块,使四个木块以同一加速度运动,则轻绳的拉力可能为( )
A.fm
B.fm
C.fm
D.fm
【答案】A,B
【解析】解:要想使四个木块同一加速度,则任意两个木块间的静摩擦力都不能超过最大静摩擦力.
设左侧两木块间的摩擦力为f1,右侧木块间摩擦力为f2.则有
对左侧两个木块:
对2m有:f1=2ma…①
对m有:T﹣f1=ma…②
对右侧两个小木块:
对m有:f2﹣T=ma…③
对2m有:F﹣f2=2ma…④
联立可 F=6ma
四个物体加速度相同,由②+③得:f2﹣f1=2ma…⑤
可知f2>f1;故f2应先达到最大静摩擦力,由于两个接触面的最大静摩擦力最大值为fm,所以应有 f2=fm…⑥
联立①②③解得:轻绳的拉力最大值 T= fm.所以轻绳的拉力可能为
fm、
fm.
故选:AB
要使四个物体一块做加速运动而不产生相对运动,m与2m两接触面上的静摩擦力不能超过最大静摩擦力;分析各物体的受力可确定出哪一面上达到最大静摩擦力;由牛顿第二定律可求得最大拉力,从而确定出轻绳的拉力可能值.
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【题目】某实验小组用图甲所示装置研究系统在金属轨道上运动过程中机械能是否守恒:将一端带有滑轮的长金属轨道水平放置,重物通过细绳水平牵引小车沿轨道运动,利用打点计时器和纸带记录小车的运动.
(1)本实验中小车质量(填“需要”、“不需要”)远大于重物质量;
(2)将小车靠近打点计时器,将穿好的纸带拉直,接通电源,释放小车.图乙是打出的一条清晰纸带,O点是打下的第一个点,1、2、3、4、5是连续的计数点,O点和计数点1之间还有多个点(图中未画出),相邻计数点间的时间间隔为0.02s.在打计数点4时小车的速度v=m/s(保留三位有效数字).若已知重物的质量为m,小车的质量为M,则从点O到点4的过程中,系统减少的重力势能为J,增加的动能为J(g取9.8m/s2 , 数字保留两位小数).
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【题目】某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律.物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处).从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示.打点计时器电源的频率为50Hz.
(1)通过分析纸带数据,可判断物块在相邻计数点_____ 和_____之间某时刻开始减速.
(2)计数点5对应的速度大小为_____m/s,计数点6对应的速度大小为_____m/s.(保留三位有效数字)
(3)物块减速运动过程中加速度的大小为a=_____m/s2.
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【题目】如图所示,abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,间距为l,导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨电阻不计,已知金属杆MN倾斜放置,与导轨成θ角,单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好).则( )
A.电路中感应电动势的大小为
B.电路中感应电流的大小为
C.金属杆所受安培力的大小为
D.金属杆的热功率为
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【题目】如图所示,在竖直平面内有光滑轨道ABCD,其中BC是半径为R的四分之一圆弧轨道,AB是竖直轨道,CD是水平轨道。 AB与BC相切于B点,CD与BC相切于C点。一根长为2R的轻杆两端分别固定着两个质量均为m的相同小球P、Q(视为质点),从Q与B等高处由静止释放,两球滑到水平轨道上。重力加速度为g,则下列说法中正确的是( )
A. 下滑的整个过程中P球机械能守恒
B. 下滑的整个过程中两球与轻杠构成的系统机械能不守恒
C. Q球过C点的速度大小为
D. 下滑的整个过程中Q球机械能增加量为
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【题目】某实验小组利用如图的装置探究“恒力的功与动能变化的关系”。
⑴实验中除测量位移、时间、沙和沙桶的总质量外,还需直接测量的物理量是_________________;
⑵实验中该小组认为小车受到的合力大小等于沙和沙桶的总重力的大小。分析实测数据发现合力的功总小于小车动能的变化量,其中可能的原因有____________。
A.平衡摩擦力时,小垫块垫得太低
B.平衡摩擦力时,小垫块垫得太高
C.平衡摩擦力时,始终挂着小桶
D.实验时小车的质量远小于沙和沙桶的总质量
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【题目】如图所示,质量mB=3.5 kg的物体B通过一轻弹簧固连在地面上,弹簧的劲度系数k=100 N/m.一轻绳一端与物体B连接,绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1、O2后,另一端与套在光滑直杆顶端的、质量mA=1.6 kg的小球A连接.已知直杆固定,杆长L为0.8 m,且与水平面的夹角θ=37°.初始时使小球A静止不动,与A端相连的绳子保持水平,此时绳子中的张力F为45 N.已知AO1=0.5 m,重力加速度取g=10 m/s2,绳子不可伸长.现将小球A从静止释放.
(1) 求在释放小球A之前弹簧的形变量.
(2) 若直线CO1与杆垂直,求物体A运动到C点的过程中绳子拉力对物体A所做的功.
(3) 求小球A运动到底端D点时的速度.
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【题目】如图所示,带箭头的线表示某一电场的电场线.在电场力作用下,一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点,径迹如图中虚线所示,下列说法正确的是( )
A.粒子带正电
B.粒子在A点加速度小
C.粒子在B点动能大
D.A、B两点相比,B点电势较高
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【题目】某同学利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速度.
(1)电磁打点计时器是一种使用________(选填“交流”或“直流”)电源的计时仪器,它的工作电压是4~6 V,当电源的频率为50 Hz时,它每隔________s打一次点.
(2)实验中该同学从打出的若干纸带中选取一条纸带,如图所示,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,每相邻的两个计数点之间还有4个点没有画出,A点纸带运动的瞬时速度是________m/s,小车的加速度是________m/s2(以上两空小数点后保留两位数字).
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