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1.如图所示,物体A、B、C质量分别为m、2m、4m,A与天花板间,B与C之间用轻弹簧连接,当系统平衡后,突然将A、B间绳烧断,在绳断的瞬间,A、B、C的加速度分别为(以向下的方向为正方向)(  )
A.g,g,gB.-5g,-2g,0C.-6g,3g,0D.-g,3g,g

分析 先根据平衡条件求出AB间绳烧断前两弹簧的拉力大小和AB间绳的拉力大小,AB间绳烧断瞬间,弹簧的弹力没有变化,根据牛顿第二定律求解瞬间三个物体的加速度大小和方向.

解答 解:AB间绳烧断前,由平衡条件得知,下面弹簧的弹力大小为F1=mCg=4mg,上面弹簧的弹力大小为F2=(mA+mB+mC)g=7mg,AB间绳的拉力大小为T=(mB+mC)g=6mg.
AB间绳烧断前,两根弹簧的弹力都没有变化,则:
对A:此瞬间A所受的合力大小与原来绳子的拉力T大小相等,方向相反,即方向向上,则-6mg=maA,得aA=-6g.
对B:此瞬间B所受的合力大小与原来绳子的拉力T大小相等,方向相反,即方向向下,则6mg=2maB,得aB=3g.
对C:由于弹簧的弹力没有变化,则C的受力情况没有变化,所以aC=0.
所以A、B、D错误,C正确;
故选:C.

点评 本题关键要抓住AB间绳烧断瞬间,弹簧的弹力没有变化,根据平衡条件的推论,得到此瞬间A、B所受的合力与原来的绳子拉力大小相等、方向相反.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

16.如图为一简单的欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流Ⅰg=300μA,内阻Rg=300Ω,可变电阻R的最大阻值为30KΩ,电池的电动势E=6V,内阻r=0.5Ω,图中与接线柱B相连的表笔颜色应是黑色.按正确使用方法测量电阻Rx的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则Rx=20kΩ.若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小.内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法在测上述Rx,其测量结果与原结果相比将偏大(填“偏大”、“偏小”或“一样”).

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

12.图1为用拉力传感器和速度传感器探究“加速度与物体所受合力关系”的实验装置.拉力传感器能记录小车受到拉力的大小.在长木板上相距L=48.00cm 的A、B两位置各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的瞬时速率.实验主要步骤如下:

①将拉力传感器固定在小车上
②把木板C端适当垫高,平衡摩擦力
③把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与钩码相连
④接通电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B 时的瞬时速率vA、vB
⑤改变所挂钩码的数量,重复④的操作
(1)步骤②中,平衡的摩擦力是指
A.小车与长木板之间的摩擦力
B.细线与定滑轮之间的摩擦力
C.小车与长木板之间的摩擦力和细线与定滑轮之间的摩擦力
(2)表中记录了实验测得的几组数据,vB2-vA2是两个速度传感器记录速率的平方差,则加速度的表达式 a=$\frac{{v}_{B}^{2}-{v}_{A}^{2}}{2L}$ (用题中的字母符号表示),表中第3次的实验数据为2.44 (结果保留三位有效数字).(纵坐标1.0改成1.5)
次数F(N)vB2-vA2 (m2/s2a(m/s2
10.600.770.80
21.041.611.68
31.422.34
42.624.654.84
53.005.495.72
(3)由表中数据,在坐标纸上作出a~F关系图线(图2中已画出理论图线);
(4)对比实验图线与理论图线的偏差,你认为合理的解释为没有完全平衡摩擦力..

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

9.如图所示,木板A静止在光滑水平面上,一小滑块B(可视为质点)以某一水平初速度从木板的左端冲上木板.
(1)若木板A的质量为M,滑块B的质量为m,初速度为v0,且滑块B没有从木板A的右端滑出,求木板A最终的速度v;
(2)已知M=m,若滑块B以初速度v1=8m/s从左端冲上木板A,木板A最终速度的大小为v=2m/s;已知滑块B与木板A间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2.求木板A的长度L.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

16.在探究“加速度与力、质量的关系”的实验中:

(1)某同学在接通电源进行实验之前,将实验器材组装,如图甲所示.请你指出该装置中错误或不妥之处:打点计时器使用直流电源,没有平衡摩擦力,小车没有靠近打点计时器.
(2)改正实验装置后,该同学顺利地完成了实验,如图乙是他在实验中得到的一条纸带,图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s,由图中的数据可算得小车的加速度为0.193m/s2.(保留三位有效数字)
(3)该同学要探究小车的加速度a和质量M的关系,应该保持拉力不变;若该同学要探究加速度a和拉力F的关系,应保持小车质量不变.
(4)该同学通过数据的处理作出了a-F图象,如图丙所示,则
①图中的直线不过原点的原因是平衡摩擦力过度.
②此图中直线发生弯曲的原因是砂桶质量偏大(填“偏大”或“偏小”).

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

6.如图,为测量做匀加速直线运动的物块的加速度,将宽度为d的挡光片固定在物体上,测得二光电门之间距离为s.
①当滑块匀加速运动时,测得挡光片先后经过两个光电门的时间为△t1、△t2,则小车的加速度a=$\frac{{d}_{\;}^{2}}{2s}(\frac{1}{△{t}_{2}^{2}}-\frac{1}{△{t}_{1}^{2}})$
②为减小实验误差,可采取的方法是…BC
A.增大两挡光片宽度d 
B.适当减小两挡光片宽度d
C.增大两光电门之间的距离s 
D.减小两光电门之间的距离s.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

13.某实验小组利用如图甲所示的装置探究加速度和力的变化的关系,他们将宽度为d的挡光片固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连,在水平桌面上相距为x的A、B两点各安装一个光电门,记录小车通过A、B时的遮光时间,小车中可以放置砝码.
(1)实验主要步骤如下:
①如图乙所示,用游标卡尺测量挡光片的宽度d=0.550cm.
②实验中木板略微倾斜,这样做目的是ACD
A.为了使释放小车后,小车能匀加速下滑
B.为了增大小车下滑的加速度
C.可使得细线拉力做的功等于合力对小车做的功
D.可使得小车在未施加拉力时能匀速下滑
③将小车停在C点,在砝码盘中放上砝码,小车在细线拉动下运动,记录此时小车及小车中砝码的质量之和为M,砝码盘和盘中砝码的总质量为m,小车通过A、B时的遮光时间分别为t1、t2,则小车通过A、B过程中动能的变化量△EK=$\frac{1}{2}M[{(\frac{d}{t_2})^2}-{(\frac{d}{t_1})^2}]$(用字母t1、t2、d、s表示).
④在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码,重复①的操作.
(2)若在本实验中没有平衡摩擦力,假设小车与水平长木板之间的动摩擦因数为μ.利用上面的实验器材完成实验,保证小车质量M不变,改变砝码盘中砝码的数量,即质量m改变(取绳子拉力近似为砝码盘及盘中砝码的总重力),测得多组m、t1、t2的数据,并得到m与($\frac{1}{{t}_{2}}$)2-($\frac{1}{{t}_{1}}$)2的关系图象(如图丙).已知图象在纵轴上的截距为b,直线PQ的斜率为k,则μ=$\frac{{b{d^2}}}{2gsk}$(用字母b、d、s、k、g表示).

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

10.在“探究加速度与力、质量的关系”实验时,已提供了小车,一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线.为了完成实验,还须从图中选取实验器材,其名称是学生电源、电磁打点计时器、钩码、砝码或电火花计时器、钩码、砝码.(漏选或全选得零分);并分别写出所选器材的作用学生电源为电磁打点计时器提供交流电源;电磁打点计时器(电火花计时器)记录小车运动的位置和时间,砝码用以改变小车的质量;钩码用以改变小车受到的拉力的大.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

11.为了探究受到空气阻力时,物体运动速度随时间的变化规律,某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图所示).实验时,平衡小车与木板之间的摩擦力后,在小车上安装一薄板,以增大空气对小车运动的阻力.

(1)往砝码盘中加入一小砝码,在释放小车之前(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源,在纸带上打出一系列的点.
(2)从纸带上选取若干计数点进行测量,得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表:
时间/s00.501.001.502.002.50
速度/m•s-10.120.190.230.260.280.29
请根据实验数据作出小车的v-t图象.
(3)通过对实验结果的分析,该同学认为:随着运动速度的增加,小车所受的空气阻力将变大,你是否同意他的观点?同意,在v-t图象中,速度越大时,加速度越小,小车受到的合力越小,则小车受空气阻力越大..

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