题目内容
【题目】如图所示,在倾角为θ=30°的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量分别为m和2m,弹簧的劲度系数为k,C为一固定挡板,开始时系统处于静止状态,现用一沿斜面向上的力F拉物块A使之向上做匀加速运动,直到物块B刚要离开C(g取10m/s2)。求:
(1)物块B刚要离开C时弹簧弹力F;
(2)当物块B刚要离开C时F=2mg,求上述过程中物块A运动时间?
【答案】(1)mg;(2)
【解析】(1)用x1表示未加F时弹簧的压缩量,由胡克定律和牛顿第二定律可知,
mgsin30°=kx1
用x2表示B刚要离开C时弹簧的伸长量,a表示此时A的加速度,由胡克定律和牛顿第二定律F0=kx2=2mgsin30°,则F0=mg
(2)对A:F-mgsin30°-kx2=ma
将F=2mg代入得:a=0.5g
由x1+x2=at2
t=
【题目】用如图甲所示的实验装置来验证牛顿第二定律。
(1)为消除摩擦力的影响,实验前必须进行平衡摩擦力。莱同学平衡摩擦力时是这样操作的:将小车水平静止地放在长木板上,把木板不带滑轮的一端垫高(如图乙),让小车由静止开始沿木板向下滑动。请问这位同学的操作是否正确? 如果不正确,应当如何操作? 答:________________________________。
(2)如果这位同学按(1)的步骤操作,然后不断改变对小车的拉力F,他得到的小车质量M不变情况下的a-F图线是下列图中的_____________。
A. B. C. D.
(3)另一位同学按照正确的实验步骤操作,计算出各纸带的加速度,将测得的加速度a和F的有关数据记录在下表中。请根据表中所列数据画出-F图线,由图线可知M=___________kg.(结果保留两位有效数字)
a/(ms-2) | 1.98 | 4.00 | 5.97 | 8.02 |
F/N | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 |