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17.如图所示,质量均为m的A、B两物块置于水平地面上,物块与地面间的动摩擦因数均为μ,物块间用一水平轻绳相连,绳中无拉力.现用水平力F向右拉物块A,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.重力加速度为g.下列说法中正确的是(  )
A.当0<F≤μmg时,绳中拉力为0
B.当μmg<F≤2μmg时,绳中拉力为F-μmg
C.当F>2μmg时,绳中拉力为$\frac{F}{2}$
D.无论F多大,绳中拉力都不可能等于$\frac{F}{3}$

分析 对整体分析,根据共点力平衡求出动摩擦因数的大小,然后隔离对A分析,根据牛顿第二定律求出物块A的加速度大小,最后确定绳子中的拉力.

解答 解:A、当0<F≤μmg时,A受到拉力与静摩擦力的作用,二者可以平衡,绳中拉力为0.故A正确;
B、当μmg<F≤2μmg时,整体受到拉力与摩擦力的作用,二者平衡,所以整体处于静止状态.此时A受到的静摩擦力到达最大即μmg,所以绳中拉力为F-μmg.故B正确;
C、当F>2μmg时,对整体:a=$\frac{F-2μmg}{2m}$,对B:a=$\frac{{F}_{拉}-μmg}{m}$,联立解得绳中拉力为$\frac{1}{2}$F.故C正确;
D、由B的分析可知,当μmg<F≤2μmg时绳中拉力为F-μmg,绳中拉力可能等于$\frac{1}{3}F$.故D错误.
故选:ABC.

点评 本题主要考查了牛顿第二定律,解决本题的关键能够正确地受力分析,运用牛顿第二定律进行求解,注意整体法和隔离法的使用.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:多选题

12.一个做自由落体运动的物体经过时间t落到地面,以下说法中正确的是(  )
A.下落全程一半时的速度与落地速度之比是1:2
B.下落前半程与后半程的平均速度之比为($\sqrt{2}$-1):1
C.下落前半程时间段与后半程时间段的平均速度之比为1:3
D.下落$\frac{t}{3}$和落地前$\frac{t}{3}$时间内的位移之比为1:5

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

13.如图所示为某次小车实验时打出的纸带,打点计时器每隔0.02s打一个点,图中O点为第一个点,A、B、C、D为每隔4点选定的计数点.根据图中标出的数据,纸带上A、B两点对应的时间为0.1s,纸带在B、D间的平均速度为100.00cm/s,打B点时纸带的瞬时速度为85.00  cm/s,小车运动的加速度是0.75m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

5.如图,xOy平面内,y轴右侧边长为2R的正方形区域内有沿y轴正方向的匀强电场,电场强度大小E,以O1〔R,0〕为圆心,R为半径的圆内有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,现从O点沿x轴正方向,不断向电磁场区域射入速度相同的正粒子,粒子恰好能做匀速直线运动.当撤去电场,粒子离开磁场区域时,速度与x轴正方向的夹角θ=60°(图中未画出).不计粒子所受重力及粒子间相互作用力.MN是过圆心O1且平行于y轴的直线.求:(结果均用根式表示,sin60°=$\frac{\sqrt{3}}{2}$,cos60°=$\frac{1}{2}$)
(1)粒子的荷比$\frac{q}{m}$;
(2)当撤去电场,粒子在正方形区域内的运动时间;
(3)当撤去MN右侧的磁场且保留圆内电场(即圆周与正方形所夹空间无电、磁场),粒子从某点P(图中未画出)离开正方形区域,求P点的纵坐标.

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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:实验题

2.某同学用图示的装置来验证加速度和质量成反比,在自制的双层架子上固定平板玻璃,架子放在水平桌面上,连接小车的细绳跨过定滑轮与小桶相连,实验步骤如下:
①在两个小桶中装入适量细砂,并使两桶质量(含沙子)相同
②两车紧靠架子左边的挡板,在乙车上放一个砝码,同时释放两车,当车运动一段时间后,用手机对整个装置进行拍照,在照片上,通过装置上的刻度尺,测出甲、乙两车运动的距离s1,s2
③在乙车上逐渐增加砝码个数,重复步骤②
(1)本实验的原理是通过验证小车发生的位移与小车的质量成反比,来验证合外力一定时加速度与质量成反比;
(2)实验前,该同学将装置的左端适当垫高了一些,目的是平衡摩擦力,实验过程中乙车(填“甲”或“乙”)受到的拉力更接近沙桶(含沙子)的重力.
(3)若该同学以$\frac{{s}_{1}}{{s}_{2}}$为横坐标,以乙车(含砝码)的质量m为纵坐标,作出的图线是直线,该直线的斜率为甲车的质量(填“甲车”、“乙车”(含砝码)或“沙桶”(含沙子)).

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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

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

7.如图 (a)为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板.在实验中认为细线对小车拉力F的大小等于砝码和小桶的总重力,小车运动加速度a可用纸带上的点求得.

(1)关于该实验,下列说法中正确的是BC.
A.用砝码和小桶的总重力来表示F,会产生偶然误差
B.为消除摩擦力对实验的影响,可以把木板D的左端适当垫高
C.电火花计时器也可以使用直流电源
D.木板D的左端被垫高后,图中细线应保持水平
(2)图(b)是实验中获取的一条纸带的一部分,其中0、1、2、3、4是计数点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示,打“3”计数点时小车的速度大小为0.26m/s,由纸带求出小车的加速度的大小a=0.50m/s2.(计算结果均保留2位有效数字)
(3)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F关系图线如图(c)所示,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因为平衡摩擦力过度.

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