题目内容

如图所示,质量为5kg的物体在水平拉力F的作用下,从静止开始向右做匀加速直线运动.物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,物体在前10s内的位移为50m,求:g=10m/s2 
(1)水平拉力F的大小;
(2)在t=10s末立即撤去F,物体还能运动多远?
分析:(1)根据匀加速直线运动位移时间公式求得加速度,再根据牛顿第二定律求出F;
(2)根据速度时间公式求出10s末的速度,根据牛顿第二定律及速度位移公式即可求解.
解答:解:(1)根据匀加速直线运动位移时间公式得:
x1=
1
2
at2  
解得:a1=
2x1
t2
=
2×50
100
=1m/s2
根据牛顿第二定律得:F-μmg=ma1
解得:
F=ma1+μmg=5+0.2×5×10=15N   
(2)根据速度时间公式得:v1=a1t=1×10=10m/s    
根据牛顿第二定律得:-μmg=ma2
解得:a2=-2m/s2  
根据位移速度公式得:2a2x2=0-v12
解得:x2=
0-100
-4
=25m    
答:(1)水平拉力F的大小为15N;
(2)在t=10s末立即撤去F,物体还能运动25m.
点评:本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用,难度不大,属于基础题.
练习册系列答案
相关题目
(1)某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验.先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止开始滚下,在水平地面上的记录纸上留下压痕,重复10次;再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端静止放置,让a球仍从原固定点由静止开始滚下,和b球相碰后,两球分别落在记录纸的不同位置处,重复10次.
①本实验必须测量的物理量有
BE
BE

A.斜槽轨道末端到水平地面的高度H
B.小球a、b的质量ma、mb
C.小球a、b的半径r
D.小球a、b离开斜槽轨道末端后平抛飞行的时间t
E.记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC
F.a球的固定释放点到斜槽轨道末端水平部分间的高度差h
②根据实验要求,ma
大于
大于
mb(填“大于”、“小于”或“等于”);
③放上被碰小球后,两小球碰后是否同时落地?如果不是同时落地,对实验结果有没有影响?(不必作分析)
b球先落地,对结果无影响
b球先落地,对结果无影响

④为测定未放小球b时,小球a落点的平均位置,把刻度尺的零刻度线跟记录纸上的O点对齐,如图给出了小球a落点附近的情况,由图可得OB距离应为
45.95±0.02
45.95±0.02
cm;
⑤按照本实验方法,验证动量守恒的验证式是
m
 
a
OB
=
m
 
a
OA
+
m
 
b
OC
m
 
a
OB
=
m
 
a
OA
+
m
 
b
OC

m
 
a
(OB-OA)
=
m
 
b
OC
m
 
a
(OB-OA)
=
m
 
b
OC

(2)某同学测量一只未知阻值的电阻.
①他先用万用表初步测量,将选择开关旋至“×10”档,进行欧姆调零后进行测量,结果如图甲所示.其阻值为
1000
1000
.为了使测量的结果更精确些,选择开关应调到
×100
×100
档;
②若该同学再用“伏安法”测量该电阻,所用器材如图乙所示,其中电压表内阻约为5kΩ,电流表内阻约为5Ω,滑动变阻器阻值为50Ω.图中部分连线已经连接好,为了尽可能准确地测量,请你完成其余的连线;用此种方法测得的电阻值将
大于
大于
(填“大于”、“小于”或“等于”)被测电阻的实际阻值.
(1)如图a所示,用铁架台、弹簧和多个质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长长度的关系实验.

①为完成实验,还需要的实验器材有:
刻度尺,天平
刻度尺,天平

②图b是弹簧所受弹力F与弹簧伸长长度x的F-x图线,由此可求出弹簧的劲度系数为
200
200
N/m.图线不过原点的原因是由于
弹簧有自重
弹簧有自重

(2)有一根长陶瓷管,其表面均匀地镀有一层很薄的电阻膜,管的两端有导电箍M和N,如图所示.用多用表电阻档测得MN间的电阻膜的电阻约为100Ω,陶瓷管的直径远大于电阻膜的厚度.某同学利用下列器材设计了一个测量该电阻膜厚度d的实验.
A.刻度尺(最小分度为mm);
B.游标卡尺;
C.电流表A1(量程0~300mA,内阻约0.2Ω);
D.电流表A2 (量程0~100mA,内阻约0.6Ω);
E.电压表V1 (量程10V,内阻约5kΩ);
F.电压表V2 (量程5V,内阻约3kΩ);
G.滑动变阻器R1 (阻值范围0~50Ω,额定电流1.5A);
H.滑动变阻器R2 (阻值范围0~1.5KΩ,额定电流1A);
I.电源E (电动势9V,内阻可不计);
J.开关一个,导线若干.
①他用毫米刻度尺测出电阻膜的长度为l,用游标卡尺测量该陶瓷管的外径D.
②为了比较准确地测量电阻膜的电阻,且调节方便,实验中应选用电流表
D
D
,电压表
E
E
,滑动变阻器
H
H
.(填写器材前面的字母代号)
③在答题卷方框内画出测量电阻膜的电阻R的实验电路图.
④若电压表的读数为U,电流表的读数为I,镀膜材料的电阻率为ρ,计算电阻膜厚度d的数学表达式为:d=
ρlI
πDU
ρlI
πDU
(用所测得的量和已知量的符号表示).
精英家教网(1)如图所示,将电火花计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力加速度.
①以下说法正确的是
 

A.用秒表测量重物下落的时间  B.用天平测重物的质量
C.实验时先释放纸带,再接通电源  D.选用质量较大的重锤可以减小实验误差
②通过作图象的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度.以h为纵轴,
v2
2
为横轴,描点画出h-
v2
2
图象,图象为一条过坐标原点的倾斜直线,斜率为k,则重力加速g
 

(2)甲、乙两位同学在一次应用伏安法测量电阻Rx的实验中进行了如下操作:第一步用多用电表粗测电阻Rx的阻值,第二步用伏安法测量电阻Rx的阻值.
①第一步中多用电表的旋钮位置及指针偏转情况如图1所示,其测量值是
 
Ω
②第二步中甲、乙两位同学用以下器材测量电阻Rx的阻值,他们各自设计的实验电路如图2所示.
电源(电动势6V,内阻为0.5Ω);电压表(0-3V,内阻约为5kΩ);电流表(l 0mA,内阻约为30Ω);
滑动变阻器(阻值0-10Ω,额定电流2A );电键和导线若干你认为按
 
同学的实验方案进行测量比较准确.
③请你用笔画线代替导线,在图3中按照第(2)问你所选择的电路连接实验电路.
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④甲、乙两同学各自用自己设计的电路进行了测量,并分别利用实验中记录的6组数据画出U-I图线,如下图所示.请根据你选择的方案由图线算出被测电阻的阻值Rx
 

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(2010?天津模拟)(1)某同学做“双缝干涉测光的波长”实验时,相邻两条亮纹间的距离用带有螺旋测微器的测量头测出,如图所示.测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐时螺旋测微器的示数为
4.946
4.946
mm.
(2)气垫导轨是常用的一种实验仪器.它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦.我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB
b.调整气垫导轨,使导轨处于水平
C.在A和B间放入一个被压缩的轻弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上
d.用刻度尺测出A的左端至C板的距离L1
e.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作.当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下A、B分别到达C、D的运动时间t1和t2
①实验中还应测量的物理量是
B的右端至D板的距离L2
B的右端至D板的距离L2

②利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是
mA
L1
t1
-mB
L2
t2
=0
mA
L1
t1
-mB
L2
t2
=0

③利用上述实验数据还可以求出被压缩弹簧的弹性势能的大小,请写出弹性势能表达式为
EP=
1
2
mA
L1
t1
2+
1
2
mB
L2
t2
2
EP=
1
2
mA
L1
t1
2+
1
2
mB
L2
t2
2

(3)实验桌上有下列实验仪器:
A.待测电源(电动势约3V,内阻约7Ω):
B.直流电流表(量程0~0.6~3A,0.6A档的内阻约0.5Ω,3A档的内阻约0.1Ω:)
C.直流电压表(量程0~3~15V,3V档内阻约5kΩ,15V档内阻约25kΩ):
D.滑动变阻器(阻值范围为0~15Ω,允许最大电流为1A):
E.滑动变阻器(阻值范围为0~1000Ω,允许最大电流为0.2A):
F.开关、导线若干:
请解答下列问题:
①利用给出的器材测量电源的电动势和内阻,要求测量有尽可能高的精度且便于调节,应选择的滑动变阻器是
D
D
(填代号),应选择的电流表量程是
0~0.6A
0~0.6A
(填量程),应选择的电压表量程是
0~3V
0~3V
(填量程).
②根据某同学测得的数据得知电动势E=3V,内阻r=6Ω,某小灯泡的伏安特性曲线如图所示,将此小灯泡与上述电源组成闭合回路,此时小灯泡的实际功率为
0.375W
0.375W
W.(保留3位有效数字)
(1)如图所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图.图(1)中小车A质量为m1,连接在小车后的纸带穿过电火花打点计时器B,它们均置于水平放置一端带有定滑轮足够长的木板上,p的质量为m2,C为测力传感器,实验时改变p的质量,读出测力器不同读数F,不计绳与滑轮的摩擦.
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①电火花打点计时器工作电压为
 
流(选填“交、直”)
 
V
②下列说法正确的是
 

A.一端带有定滑轮的长木板必须保持水平
B.实验时应先接通电源后释放小车
C.实验中m2应远小于m1
D.测力计的读数始终为
12
m2g
③图(2)为某次实验得到的纸带,纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离,相邻计数点间还有四个点没有画出.由此可求得小车的加速度的大小是
 
m/s2.(交流电的频率为50Hz,结果保留二位有效数字)
④实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,如图(2),他测量得到的a-F图象是图中的图线
 

(2)用伏安法测量一定值电阻的实验,所用的器材及规格如下:
待测电阻RX(约200Ω)                   直流毫安表(量程0-20mA,内阻50Ω)
直流电压表(量程0-3V,内阻5kΩ)        直流电源(输出电压3V,内阻可不计)
滑动变阻器(0-15Ω,允许最大电流1A)    电键一只,导线若干.
①根据所给器材的规格和实验要求,设计电路,如图(3),并在图甲和图乙中补画出正确的连接线
②一同学按电路图完成正确连接,在开关闭合后,发现电压表和电流表均无示数.现用多用电表检查电路故障.已知5根导线及电路中1至10的各连接点接触良好,电压表和电流表均无故障.在开关闭合时应当选用多用电表的
 
档;在连接点1、10同时断开的情况下,应当选用多用电表的
 

③在开关闭合情况下,若测得6、7两点间的电压接近电源的电动势,则表明滑动变阻器
 
可能是
 
故障.

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