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10.如图所示,叠放在一起的两物体A、B,质量分别为m和M,在作用于B的大小为F的水平拉力作用下沿水平面向右做匀速直线运动.若只将水平拉力的大小变为$\frac{2}{3}$F后,A、B两物体仍相对静止,则此后最初一段时间里A物体所受的摩擦力大小为$\frac{mF}{3(M+m)}$,方向向左.

分析 根据共点力平衡求出B与地面间的摩擦力,拉力减小后,根据牛顿第二定律求出整体的加速度,隔离对A分析,根据牛顿第二定律求出摩擦力的大小和方向.

解答 解:开始A、B整体一起做匀速直线运动,根据平衡有:f=F,
将水平拉力的大小变为$\frac{2}{3}$F后,整体的加速度大小a=$\frac{f-\frac{2}{3}F}{M+m}=\frac{\frac{1}{3}F}{M+m}$,方向向左,
隔离对A分析,根据牛顿第二定律得,${f}_{A}=ma=\frac{mF}{3(M+m)}$,方向向左.
故答案为:$\frac{mF}{3(M+m)}$,向左.

点评 解决本题的关键知道A、B减速时具有相同的加速度,结合牛顿第二定律进行求解,掌握整体法和隔离法的灵活运用.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

20.在图示的电路中,闭合开关后,当滑动变阻器的滑动触头P从最上端逐渐滑向最下端的过程中,电压表V的读数变化量为△U,电流表A2的读数变化量为△I2(电表均视为理想电表).则(  )
A.电压表V的读数先变小后变大B.电流表A1的读数先变大后变小
C.电流表A2的读数变大D.△U与△I2的比值为定值

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

1.如图,小车的质量M=5kg,底板距地面高h=0.8m,小车与水平地面间的动摩擦因数μ=0.1,车内装有质量m=0.5kg的水(不考虑水的深度),今给小车一初速度,使其沿地面向右自由滑行,当小车速度为v=10m/s时,车底部的前方突然出现一条与运动放心垂直的裂缝,水从裂缝中连续渗出,形成不间断的水滴,设每秒滴出的水的质量为k=0.1kg/s,并由此时开始计时,空气阻力不计,g取10m/s2,求:
(1)t=4s时,小车的加速度;
(2)到小车停止行动,水平地面上水滴洒落的长度.

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

18.如图所示,带箭头的线段表示某一电场的电场线,一带电粒子在电场力作用下(不计重力)经过A点飞向B点,径迹如图中虚线所示,则(  )
A.粒子带负电B.粒子在B点加速度较大
C.粒子在B点动能较大D.A、B两点相比较,A点电势高

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

5.如图所示,某商场的智能化的自动扶梯.当有乘客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行.则扶梯在向上运送乘客的过程中(  )
A.扶梯对乘客先做正功后不做功
B.乘客先超重后失重
C.扶梯对乘客的作用力先斜向上,再竖直向上
D.乘客与扶梯之间产生的内能一直增大

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

15.图1是“探究加速度与力、质量关系”的实验装置,图中砂和桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M.在探究“质量一定、加速度与力的关系”时,认为砂和桶的重力mg等于小车受的合力F.
(1)实验中,首先要平衡小车受到的摩擦力.正确的做法是:在不挂(选填“挂”或“不挂”)砂和桶的情况下,调节长木板的倾角,轻推小车让其下滑,直至打点计时器在小车后拖着的纸带上打出的点迹间隔相等(选填“相等”或“越来越大”).
(2)为减小实验的误差,m和M应满足一定的条件.关于m和M的选取,以下最合理的一组是C.
A.M=20g,m=10g、20g、30g、40g
B.M=200g,m=20g、60g、100g、120g
C.M=400g,m=10g、20g、30g、40g
D.M=400g,m=20g、60g、100g、120g
(3)图2是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E为5个相邻的计数点,相邻两个计数点间还有4个点未画出,其间的距离分别如图.已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度a=0.43m/s2(结果保留2位有效数字).

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

2.用如图(甲)所示的装置验证动能定理,滑块放在水平的气垫导轨上,滑块释放时遮光条与光电门间的距离为x(x<h),滑块质量M,重物质量m.
(1)利用游标卡尺测量遮光条的厚度,测量结果如图(乙)所示,遮光条的厚度d=1.8mm.
(2)若遮光条经过光电门用的时间为△t,遮光条的厚度为d,则遮光条经过光电门时系统增加的动能△Ek=$\frac{{d}^{2}}{2{(△t)}^{2}}(m+M)$,当地的重力加速度为g,系统合外力做功为W=mgx.
(3)通过测得实验数据计算可知系统增加的动能△Ek小于系统合外力做功W,若不计偶然误差这个因素,写出两条可能的原因:
①细绳与定滑轮之间存在摩擦力;
②存在空气阻力.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

3.某同学设计了一个探究加速度与物体所受合外力F及质量M的关系实验.图为实验装置简图,A为小车,B为打点计时器,C为装有砂的砂桶(总质量为m),D为一端带有定滑轮的长木板.
(1)下列做法正确的是AD(填字母代号).
A.调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行
B.在调节长木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上
C.为使沙桶及桶内沙的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力,应满足的条件是沙桶及桶内沙的总质量远大于小车和小车上砝码的总质量.
D.通过增减小车上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度
E.实验时,先放开小车再接通打点计时器的电源
F.在这个实验中,为了探究两个物理量之间的关系,要保持第三个物理量不变,这种探究方法叫做等效法
(2)若保持砂和砂桶质量m不变,改变小车质量M,分别得到小车加速度a与质量M及对应的1/M数据如下表所示.
次数12345
小车加速度a/(m•s-21.981.481.000.670.50
小车质量M/kg0.250.330.500.751.00
质量倒数1/M/kg-14.003.002.001.331.00
根据表中数据,为直观反映F不变时a与M的关系,请在图所示的方格坐标纸中选择恰当的物理量建立坐标系,并作出图线.从图线中得到F不变时,小车加速度a与质量M之间存在的关系是a与M成反比.
(3)某同学在探究a与F的关系时,把砂和砂桶的总重力当作小车的合外力F,作出a-F图线如图所示,试分析图线不过原点的原因是平衡摩擦力时木板倾角太大,图线上部弯曲的原因是没有满足砂和砂桶的总质量远小于小车质量M.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

4.为了探究“加速度与力、质量的关系”,现提供如图1所示实验装置.请思考探究思路并回答下列问题:

(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是:将木板不带滑轮的一端适当垫高且B.
A.在挂钩码的情况下使带动纸带的小车恰好做匀速运动
B.在不挂钩码的情况下使带动纸带的小车恰好做匀速运动
C.在挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D.在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
(2)某学生在平衡摩擦力时,不慎使长木板倾角偏小.则他所得到的a-F关系应该是下图中的哪根图线?D(图2中a是小车的加速度,F是细线作用于小车的拉力).
(3)消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后,要用钩码总重力代替小车所受的拉力,此时钩码质量m与小车总质量M之间应满足的关系为m<<M;
(4)某次实验中得到一条纸带,如图3所示,从比较清晰的点起,每5个计时点取一个计数点,分别标明0、l、2、3、4…,量得0与 1两点间距离x1=30mm,1与2两点间距离x2=36mm,2与3两点间距离x3=42mm,3与4两点间的距离x4=48mm,则小车的加速度为0.6m/s2

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