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为了验证牛顿第二定律中加速度与力的关系,小光同学设计了如图的实验状态。 水平桌面...

为了验证牛顿第二定律中加速度与力的关系,小光同学设计了如图的实验状态。

水平桌面放置带有加速度传感器的总质量为M的小车,车的两端由轻质细线绕过桌面两端滑轮并在两端各悬挂总质量为m的多个钩码。

实验中,小光每次由左侧取下质量为的钩码并挂至右侧悬线下方,将下车由静止释放,利用传感器测量小车加速度并逐次记录移动过的砝码质量和相应加速度值,根据多次实验得出的数据,小光同学作出如下的图像。

(1)根据上述设计,以下说法正确的是____

A.由于系统存在摩擦,实验中必须先平衡摩擦力,才能继续进行实验

B.本实验中虽存在摩擦力影响,但无需平衡摩擦力也可以进行实验

C.本实验中必须要求小车质量

D.本实验中无须要求小车质量

2)利用实验中作出图线,可以分析出系统摩擦力大小为___________,加速度a与移动的质量间存在关系为_______________

 

BD 【解析】(1)由左侧取下质量为的钩码并挂至右侧悬线下方时,由牛顿第二定律: ,解得: ,因为摩擦力不变,由此可知图象是一条倾斜的直线,即可验证当质量不变时,加速度与外力成正比,摩擦力的大小只是影响截距的大小,不影响实验的结果,故不需要平衡摩擦力,故A错误,B正确。在整个过程中总质量保持不变,所以不需要,故D正确,C错误。所以BD正确,AC错误。 (2)由左侧取下质量为为钩码并挂至右侧悬线下方时,由牛顿第二定律: ,解得: ,根据图像可得: ,所以上式可化为: 。  
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考点分析:
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如图所示,质量为m的小球用两细线悬挂于A、B两点,小球可视为质点,水平细线OA长,倾斜细线OB长为,与竖直方向夹角为,现两细线均绷紧,小球运动过程中不计空气阻力,重力加多少为g,下列论述中不正确的是

A. 在剪断OA现瞬间,小球加速度大小为

B. 剪断OA线后,小球将来回摆动,小球运动到B点正下方时细线拉力大小为

C. 剪断OB线瞬间,小球加速度大小为

D. 剪断OB线后,小球从开始运动至A点正下方过程中,重力功率最大值为

 

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如图所示,质量为2kg的木板M放置在足够大光滑水平面上,其右端固定一轻质刚性竖直挡板,对外最大弹力为4N,质量为1kg的可视为质点物块m恰好与竖直挡板接触,已知M、m间动摩擦因数μ=0.5,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始两物体均静止,某时刻开始M受水平向左力F作用,F与M位移关系为F=3+0.5x,重力加速度,关于M、m的运动,下列表述正确的是

A. 当F刚作用时,竖直挡板对m就有弹力作用

B. m的最大加速度为

C. 当M运动位移为24m过程中,F所做的功为216J

D. m获得的最大速度无法求解

 

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如图所示,质量为M的斜劈放置在水平地面上,细线绕过滑轮连接物体,连接细线与斜劈平行,滑轮由细线固定在竖直墙O处,滑轮用轻质杆固定在天花板上,动滑轮跨在细线上,其下端悬挂质量为的物体,初始整个装置静止,不计细线与滑轮间摩擦,下列说法正确的是

A. 若增大质量, 、M仍静止,待系统稳定后,细线张力大小不变

B. 若增大质量, 、M仍静止,待系统稳定后,地面对M摩擦力变大

C. 若将悬点O上移, 、M仍静止,待系统稳定后,细线与竖直墙夹角变大

D. 若将悬点O上移, 、M仍静止,待系统稳定后,地面对M摩擦力不变

 

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如图所示,一粒子源S可向外发射质量为m,电荷量为q带正电的粒子,不计粒子重力,空间充满一水平方向的匀强磁场,磁感应强度方向如图所示,S与M在同一水平线上,某时刻,从粒子源发射一束粒子,速度大小为v,方向与水平方向夹角为,SM与v方向在同一竖直平面内,经时间t,粒子达到N处,已知N与S、M在同一水平面上,且SM长度为L,匀强磁场的磁感应强度大小可能是

A.     B.     C.     D.

 

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如图所示,总质量为M带有底座的足够宽框架直立在光滑水平面上,质量为m的小球通过细线悬挂于框架顶部O处,细线长为L,已知M>m,重力加速度为g,某时刻m获得一瞬时速度,当m第一次回到O点正下方时,细线拉力大小为

A. mg    B.     C.     D.

 

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