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8.如图所示,A、B两物体叠放在光滑水平桌面上,轻质细绳一端连接B,另一端绕过定滑轮连接C物体,已知A和C的质量都是1kg,B的质量是3kg,A、B间的动摩擦因数是0.1,其它摩擦不计.由静止释放,C下落一定高度的过程中(C未落地,B未撞到滑轮),下列说法正确的是(  )
A.A、B两物体没有发生相对滑动B.A物体受到的摩擦力大小为1 N
C.B物体的加速度大小是3m/s2D.细绳的拉力大小等于7.75 N

分析 对A、B、C整体分析,根据牛顿第二定律求出整体加速度,隔离对A分析,求出摩擦力的大小,与最大静摩擦力比较,判断是否发生相对滑动,再隔离分析,求出拉力、加速度的大小.

解答 解:A、B、假设A、B不发生相对滑动,整体的加速度:$a=\frac{{m}_{C}g}{{m}_{A}+{m}_{B}+{m}_{C}}=\frac{10}{1+3+1}m/{s}^{2}=2m/{s}^{2}$
隔离对A分析,f=mAa=1×2N=2N>μmAg=1N,可知假设不成立,即A、B两物体发生相对滑动,A所受的摩擦力为1N,加速度${a}_{A}=\frac{μ{m}_{A}g}{{m}_{A}}=μg=1m/{s}^{2}$,故A错误,B正确.
C、D、AB两物体发生相对滑动,BC作为整体一起运动,对C分析,根据牛顿第二定律得:mCg-T=mCa'
对B分析,T-f=mBa'
联立解得:a'=2.25m/s2,T=7.75N,故C错误,D正确.
故选:BD.

点评 本题考查了牛顿第二定律的基本运用,通过整体法和隔离法判断出A、B是否发生相对滑动是解决本题的关键.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:实验题

18.某同学在实验室用如图1所示的装置来探究加速度与力的关系.
(1)实验中,为了探究加速度与合力的关系,应该保持小车质量不变.
(2)实验中,将砝码和小桶的总重力mg当成小车所受的合外力,能这样处理应满足B.
A.实验时将木板垫起,使小车匀速下滑,以平衡摩擦力,此时应挂上小桶,但不用连接纸带
B.实验时将木板垫起,使小车匀速下滑,以平衡摩擦力,此时不应挂小桶,但得连接纸带,并接通电源
C.使砝码和小桶的总质量m远远大于小车的质量M
D.使砝码和小桶的总质量m远远小于小车的质量M
(3)某同学采用V-t图象来求加速度.如图2为实验中打出的一条纸带的一部分,纸带上标出了连续的3个计数点,依次为B、C、D,相邻计数点之间还有4个计时点没有标出.打点计时器接在频率为50hz的交流电源上,打点计时器打C点时,小车的速度为0.44m/s;(结果保留两位有效数字)

(4)其余各点的速度都标在了v-t坐标系中,如图3所示.t=0.1s时,打点计时器恰好打B点.请你将上问中所得结果标在下图所示的坐标系中,并做出小车运动的v-t图线.
(5)利用图线求出小车运动的加速度a=1.0m/s2(结果保留两位有效数字).
(6)本实验中,某学生根据实验数据做出了如图4所示的a-F图象,试分析该图象不过原点及后面出现弯曲的原因平衡摩擦力过度;砂和砂桶的质量太大.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

19.在“探究加速度a与物体所受合力F及质量m之间的定量关系”的实验中,甲、乙两个实验小组分别采用不同的实验器材进行实验:

(Ⅰ)实验小组甲采用图甲的实验装置探究加速度a与质量m之间的定量关系,图中A为小车(质量为m1),B为电火花计时器,C为重物(质量为m2),D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中把重物C的重量作为细绳对小车的拉力,则
①质量m1、m2应满足的关系是:m1远大于m2;(选填“远大于”或“远小于”)
②需要平衡摩擦力.(选填“需要”或“不需要”)
(Ⅱ)实验小组乙探究加速度a与物体所受合力F之间的定量关系,他们在图甲的小车上固定了能将数据进行无线传输的拉力传感器,并将传感器的数据传输给计算机,可在计算机上直接读出绳对小车拉力F的大小,其它器材相同,则
①此实验装置不需要(选填“需要”或“不需要”)满足小组甲的条件①;
②通过实验数据画出a-F图象如图乙所示,图线不过坐标原点的主要原因可能是C
A.小车的质量m1较小
B.重物的质量m2较大
C.平衡摩擦力时木板的倾角偏大
D.平衡摩擦力时木板的倾角偏小
(Ⅲ)图丙为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为50Hz.根据纸带可求出小车的加速度大小为3.2m/s2.(结果保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

16.如图所示,在水平地面上有一小车,小车内质量为m=10kg的物块A拴在一水平被压缩的弹簧的一端,弹簧的另一端固定在小车上,当它们都处于静止状态时,弹簧对物块的弹力为6N,当小车以a=1m/s2的加速度向右做匀加速运动时(  )
A.物块A相对小车滑动B.物块A受到的摩擦力方向不变
C.物块A受到的摩擦力减少D.物块A受到的弹力增大

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

3.光滑斜面倾角θ=30°,一个物体受平行于斜面的力F作用从O点由静止出发做匀加速直线运动,经过时间t到达A点时撤去F,又经过时间t物体回到了出发点O.则外力F与重力G的比值为(  )
A.1:2B.2:3C.1:3D.3:4

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

13.如图所示,在倾角θ=37°足够长的固定斜面上,有一质量m=1kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数μ=$\frac{\sqrt{3}}{3}$,物体在恒力F的作用下从静止开始沿斜面向上做匀加速运动,经2s运动了10m.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2),求:
(1)物体沿斜面运动的加速度大小;
(2)作用在物体上的恒力F的最小值及其与斜面的夹角.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

20.(1)某同学在做“验证力的平行四边形定则”实验中,其中有疏漏的步骤是AC
A.在水平方木板上固定一张白纸,用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,另一端拴上两条细绳,并用两个弹簧秤勾住细绳,互成角度的前拉,使结点到达某一位置O,记录下O点的位置,读出两个弹簧秤的示数;
B.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;
C.只用一只弹簧秤,通过细绳拉橡皮条使其伸长,读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F′的图示.
D.比较力F′和F的大小和方向,看他们是否相同,得出结论.
(2)“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图(1)所示.

①在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图(2)所示.打点计时器打点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离,则计数点2的速度为v=0.36m/s,该小车的加速度a=0.16m/s2.(结果保留两位有效数字)
②平衡摩擦力后,改变砝码盘中砝码的数量,多次重复测量,在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图(3)所示).此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因C
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.砝码盘和砝码的总质量太大
D.所用小车的质量太大.

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

17.电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流(填“直流”或“交流”)电源的计时仪器,做匀加速直线运动的小车,牵引一条纸带,打点计时器所用电源的频率是50HZ,由纸带上打出的某一点开始,每5个点剪下一段纸带,按如图所示,使每一段纸带下端与X轴重合,左边与y轴平行,将纸带贴在直角坐标系中,在第一个0.1S内中间时刻的速度是2.25m/s,运动物体的加速度是7.50m/s2.(结果均保留3位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

18.用图甲所示装置“探究小车加速度与力、质量的关系”.请思考并完成相关内容:

(1)实验时,为平衡摩擦力,以下操作正确的是BC
A.平衡摩擦力时,应将空沙桶用细线跨过定滑轮系在小车上,让细线与长木板平行
B.平衡摩擦力时,应将纸带连接在小车上并穿过打点计时器
C.每次改变小车质量时,不需要重新平衡摩擦力
D.实验时,应先释放小车,再接通电源
(2)图乙是实验得到的一条纸带,已知相邻两计数点间还有四个计时点未画出,打点计时器所用电源频率为50HZ,由此求出小车的加速度a=0.906m/s2(计算结果保留三位有效数字)
(3)一组同学在保持木板水平时,研究小车质量一定的情况下加速度a与合外力F的关系,得到如图丙中 ①所示的图线,则小车运动时受到的摩擦力f=0.08N;小车的质量M=0.16kg.若该组同学正确完成了(1)问中的步骤,得到的a-F图线应该是图丙中的③(填“②”“③”或“④”)

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