题目内容
【题目】如图所示,两个质量分别为m1=2kg、m2=3kg的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧秤连接。两个大小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上,则( )
A. 弹簧秤的示数是30N
B. 弹簧秤的示数是26N
C. 突然撤去F2的瞬间,m1的加速度大小为5m/s2
D. 突然撤去F1的瞬间,m1的加速度大小为13m/s2
【答案】BD
【解析】A、B、选择两物体整体为研究对象,设整体加速度为a,整体受到的合外力为:
F合=F1-F2=30-20N=10N,由牛顿第二定律得:F合=ma
解得: ,
选择m1为研究对象,设弹簧弹力为T,则由牛顿第二定律得:
F1-T=ma
解得:T=F1-ma=30-4N=26N
故弹簧的示数为26N,故 A错误,B正确;
C项:突然撤去F2的瞬间,弹簧上的弹力T不能发生突变,m1受到的力没有发生变化,故m1的加速度仍为2m/s2,故C错误;
D项:突然撤去F1的瞬间,物体m1在水平方向只受弹簧弹力T的作用,弹簧上的弹力T不能发生突变,根据牛顿第二定律可得: ,故D正确。
点晴:本题考查整体法和隔离法的应用及力的突变问题,注意弹簧上的弹力是由弹簧形变引起的,恢复原长需要时间,故弹簧上的弹力不能发生突变。
【题目】(8分)某同学设计了如图甲所示的装置来探究小车的加速度与所受合力的关系.将装有力传感器的小车放置于水平长木板上,缓慢向小桶中加入细砂,直到小车刚开始运动为止,记下传感器的最大示数F0,以此表示小车所受摩擦力的大小.再将小车放回原处并按住,继续向小桶中加入细砂,记下传感器的示数F1.
(1)接通频率为50Hz的交流电源,释放小车,打出如图乙所示的纸带.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,则小车加速度a= m/s2.(保留两位有效数字)
(2)改变小桶中砂的重力,多次重复实验,记下小车加速运动时传感器的示数F2,获得多组数据,描绘小车加速度a与合力F(F=F2﹣F0)的关系图象,不计纸带与计时器间的摩擦,下列图象中正确的是 .
(3)同一次实验中,小车加速运动时传感器示数F2与小车释放前传感器示数F1的关系是F2 F1(选填“<”、“=”或“>”).
(4)关于该实验,下列说法中正确的是 .
A.小车和传感器的总质量应远大于小桶和砂的总质量 |
B.实验中需要将长木板右端垫高 |
C.实验中需要测出小车和传感器的总质量 |
D.用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,可更方便地获取多组实验数据 |