【題目】某研究性學習小組利用力傳感器研究小球與豎直擋板間的作用力,實驗裝置如圖所示,已知斜面傾角為,光滑小球的質(zhì)量,力傳感器固定在豎直擋板上,重力加速度,,求:

(1)當整個裝置靜止時,力傳感器的示數(shù);

(2)當整個裝置向右做勻加速直線運動時,力傳感器示數(shù)為42N,此時裝置的加速度大。

(3)某次整個裝置在水平方向做勻加速直線運動時,力傳感器示數(shù)恰好為0N,此時整個裝置的運動方向及加速度大小.

【答案】(1)30N (2) (3) 左加速或向右減速,

【解析】

(1)對小球受力分析,根據(jù)共點力的平衡條件可求得力傳感器的示數(shù);(2)分解支持力,分別對豎直方向和水平方向列式,由牛頓第二定律可求得加速度;(3)要使物體不受檔板的彈力,則應由重力和斜面的支持力的合力充當水平方向的合外力;由牛頓第二定律可求得加速度.

(1)以小球為研究對象,設(shè)小球與力傳感器間的作用力大小為F,小球與斜面之間的彈力大小為

由幾何關(guān)系可得

解得:;

(2)對小球:豎直方向:

水平方向:

解得:

(3)要使力傳感器示數(shù)為0,則有:重力和斜面的支持力充當合外力,則有:

;

解得:

此時系統(tǒng)應加速度向左,可能是向左加速或向右減速.

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m1m2。的兩個物塊,通過定滑輪和動滑輪以及輕繩懸掛在天花板的MN兩點,平衡時懸掛于M點的繩與豎直方向的夾角為,懸掛于N點的繩與豎直方向的夾角為,F(xiàn)將懸點M向左緩慢移動一小段距離后固定,再次平衡后,關(guān)于以及MN兩點所受作用力的變化情況,以下判斷正確的是(滑輪重力和繩與滑輪之間的摩擦力不計)

A. 均變大,且=

B. 均不變,且=2

C. 繩對M、N的作用力不變

D. 繩對M、N的作用力變大

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為60kg的滑雪運動員,在傾角θ37°的斜坡頂端,從靜止開始勻加速下滑100m到達坡底,用時10s。(忽略空氣影響,g10m/s2

(1)在圖上用刻度尺作出運動員的受力示意圖;

(2)求運動員到達坡底時的速度大;

(3)求運動員最后1s的平均速度大小。

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【題目】如圖甲所示是網(wǎng)球發(fā)球機,某次室內(nèi)訓練時將發(fā)球機放在距地面一定的高度,然后向豎直墻面發(fā)射網(wǎng)球。假定網(wǎng)球以速度水平射出,碰到墻面時速度與水平方向夾角為,軌跡如圖乙所示,若不考慮空氣阻力,重力加速度為g,下列說法正確的是  

A. 碰到墻面前,網(wǎng)球在空中運動時間為

B. 碰到墻面前網(wǎng)球下降高度為

C. 碰到墻面時,網(wǎng)球的速度大小為

D. 網(wǎng)球發(fā)球機出球口與墻面間水平距離為

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【題目】如圖所示,勁度系數(shù)為k=50N/m的輕質(zhì)彈簧與完全相同的導熱活塞A、B不拴接,一定質(zhì)量的理想氣體被活塞A、B分成兩個部分封閉在可導熱的汽缸內(nèi),活塞A、B之間的距離與B到汽缸底部的距離均為l=1.2m,初始時刻,氣體I與外界大氣壓強相同溫度為T1=300K,將環(huán)境溫度緩慢升高至T2=440K,系統(tǒng)再次達到穩(wěn)定,A已經(jīng)與彈簧分離,已知活塞A、B的質(zhì)量均為M=1.0kg.橫截面積為S=10cm2;外界大氣壓強恒為P0=1.0×105P.不計活塞與汽缸之間的摩擦且密封良好,求活塞A相對初始時刻上升的高度。

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【題目】一質(zhì)量為m的物體靜止在粗糙的水平地面上,從t=0時刻開始受到方向恒定的水平拉力F作用,F-t的關(guān)系如圖所示。物體在t0時刻開始運動,其v- t圖像如圖所示,若可認為滑動摩擦力等于最大靜摩擦力,則下列說法錯誤的是(

A. 物體在2t0時刻的加速度大小大于

B. 物體與地面間的動摩擦因數(shù)為

C. 物體所受合力在2t0時刻的功率為 F0v0

D. 物體在4t0時刻的速度大小為

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【題目】某同學設(shè)計了如圖甲所示的裝置來研究小車的加速度與所受合力的關(guān)系。將裝有力傳感器的小車放置于水平長木板上,緩慢向小桶中加入細砂,直到小車剛開始運動為止,記下傳感器的示數(shù)再將小車放回原處并按住,繼續(xù)向小桶中加入細砂,記下傳感器的示數(shù)釋放小車,記錄小車運動時傳感器的示數(shù)。

下列實驗要求不必要的是______。

A.應使小車靠近打點計時器

B.用天平測出細砂和小桶的總質(zhì)量

C.先接通電源,再釋放小車

D.應使小車和力傳感器的總質(zhì)量遠大于細砂和小桶總質(zhì)量

接通頻率為50Hz的交流電源,釋放小車,打出如圖乙所示的紙帶。從比較清晰的點起每5個點取一個計數(shù)點,量出相鄰計數(shù)點之間的距離,則小車的加速度______保留兩位有效數(shù)字

同一次實驗中,______選填

改變小桶中砂的重力,多次重復實驗獲得多組數(shù)據(jù),描繪小車加速度aF的關(guān)系如圖丙。不計紙帶與計時器間的摩擦。圖象中F是實驗中測得的______。

A..

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【題目】如圖,A、B、C三個物體放在旋轉(zhuǎn)平臺上,最大靜摩擦因數(shù)均為μ,已知A的質(zhì)量為2m,B、C的質(zhì)量均為m,AB離軸距離均為R,C距離軸為2R,則當平臺逐漸加速旋轉(zhuǎn)時()

A. 物體AB的向心加速度大小相等

B. 物體A的摩擦力最小

C. 當圓臺轉(zhuǎn)速增加時,CA先滑動

D. 當圓臺轉(zhuǎn)速增加時,AB同時開始滑動

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【題目】某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在同一坐標系內(nèi),如圖所示,根據(jù)圖線可知( )

A. 反映Pr變化的圖線是c

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D. 當電流為05 A時,外電路的電阻為6 Ω

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