题目内容

16.如图所示,一块橡皮用细线悬挂于O点,现用一支铅笔贴着细线的左侧水平向右以速度v匀速移动,运动过程中保持铅笔的高度不变,悬挂橡皮的那段细线始终保持竖直,则在铅笔未碰到橡皮前,橡皮的运动情况是(  )
A.橡皮在水平方向上作匀速运动B.橡皮在竖直方向上作加速运动
C.橡皮的运动轨迹是一条直线D.橡皮在图示位置时的速度大小为v

分析 将铅笔与绳子接触的点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳子方向,求出沿绳子方向上的分速度,而沿绳子方向上的分速度等于橡皮在竖直方向上的分速度,橡皮在水平方向上的分速度为v,根据平行四边形定则求出橡皮的速度.

解答 解:A、橡皮在水平方向上的速度与铅笔速度相同,为v,所以橡皮在水平方向上作匀速运动,故A正确;
B、将铅笔与绳子接触的点的速度分解为沿绳方向和垂直于绳子方向,如图,则沿绳子方向上的分速度为vsinθ,因为沿绳子方向上的分速度等于橡皮在竖直方向上的分速度,所以橡皮在竖直方向上速度为vsinα,因为θ逐渐增大,所以橡皮在竖直方向上做加速运动,故B正确;
C、橡皮在水平方向上做匀速运动,竖直方向做加速运动,则合力在竖直方向上,合力与速度方向不在同一直线上,所以橡皮做曲线运动,故C错误;
D、根据平行四边形定则得:橡皮在图示位置时的速度大小为$\sqrt{{v}^{2}+(vsinθ)^{2}}$,故D错误.
故选:AB

点评 解决本题的关键知道铅笔与绳子接触的点的速度在沿绳子方向上的分速度等于橡皮在竖直方向上的分速度,然后根据平行四边形定则进行求解.

练习册系列答案
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7.在水平固定的长木板上,小明用物体A、B分别探究了加速度随着外力的变化的关系,实验装置如图甲所示(打点计时器、纸带图中未画出).实验过程中小明用不同的重物P分别挂在光滑的轻质动滑轮上,使平行于长木板的细线拉动长木板上的物体A、B由静止开始加速运动(纸带与打点计时器之间阻力及空气阻力可忽略),实验后进行数据处理,小明得到了物体A、B的加速度a与轻质弹簧秤弹力F的关系图象分别如图乙中的A、B所示

(1)(多选题)由图甲判断下列说法正确的是B
A.一端带有定滑轮的长木板不水平也可以达到实验目的
B.实验时应先接通打点计时器电源后释放物体
C.实验中重物P的质量应远小于物体的质量
D.弹簧秤的读数始终为重物P的重力的一半
(2)小明仔细分析了图乙中两条线不重合的原因,得出结论:两个物体的质量不等,且mA小于mB(填“大于”“等于”或“小于”);两物体与木板之间动摩擦因数μA大于μB(填“大于”“等于”或“小于”).
(3)甲、乙两位同学在“验证牛顿第二定律”实验中,使用了如图丙所示的实验装置.
①实验时他们先调整垫木的位置,使小车不挂配重时能在倾斜的长木板上做匀速直线运动,这样做的目的是为了平衡小车运动过程中所受摩擦力.
②此后,甲同学把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂若干配重片.在小车质量一定的情况下,多次改变配重片数量,每改变一次就释放一次小车,利用打点计时器打出记录小车运动情况的多条纸带.图丁是其中一条纸带的一部分,O、A、B、C为4个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出.打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上.通过对纸带的测量,可知小车运动过程中的加速度大小为0.49m/s2(保留2位有效数字).
③某同学在实验时,因配重片数量不足改用5个质量为20g的钩码进行实验.他首先将钩码全部挂上,用打点计时器打出记录小车运动情况的纸带,并计算出小车运动的加速度;之后每次将悬挂的钩码取下一个并固定在小车上,重复多次实验,且每次实验前均调整垫木的位置,使小车不挂配重时能在倾斜的长木板上做匀速直线运动.根据测得的数据,绘制出小车加速度与悬挂的钩码所受重力的关系图线.关于这一图线下列说法错误的是B.(选填选项前的字母)
A.可由该图线计算出小车和5个钩码质量之和
B.只有当小车质量远大于悬挂钩码的质量时,该图线才是一条直线
C.无论小车质量是否远大于悬挂钩码的质量,该图线都是一条直线

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