题目内容
【题目】如图,一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点,下端系一质量m=1.0 kg的小球。现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放,当它经过B点时绳恰好被拉断,小球平抛后落到水平地面上的C点,地面上的D点与OB在同一竖直线上,已知绳长L=1.0 m,B点离地高度H=1.0 m,A、B两点的高度差h=0.5 m,重力加速度,不计空气影响,求:
(1)地面上DC两点间的距离s;
(2)在B点轻绳所受的最大拉力大小。
【答案】(1) (2)F=20 N
【解析】(1)设小球在B点速度为v,对小球从A到B由动能定理得:①
绳子断后,小球做平抛运动,运动时间为t,则有:②
DC间距离:
解得:
(2)在B位置,设绳子最大力量为F,由牛顿第二定律得:④
联立①④得:F=2mg=2×1×10 N=20 N
根据牛顿第三定律,有F'=F,因而轻绳所受的最大拉力为20 N
【题目】某同学利用如图所示实验装置“探究加速度与力、质量的关系”
(1)实验中打点计时器应接电源(选填“交流”或“直流”);为了用沙和沙桶的重力表示绳上拉力,实验中小车质量应沙和沙桶的总质量.(选填“远大于”、“远小于”或“等于”)
(2)该同学实验中打出了一条纸带,如图2所示,计时器打点的时间间隔为0.02s,从比较清晰的点起,每5个点取1个计数点,量出相邻两个计数点之间的距离分别为:OA=1.40cm,AB=1.70cm,BC=2.00cm,CD=2.30cm,由此可知,小车的加速度大小为m/s2 .
(3)在实验中保持小车质量不变,改变沙和沙桶的总质量,测的沙和沙桶的总重力F和加速度a的数据如表:
①根据测得的数据,在图3中作出a=F图象;
F/N | 0.21 | 0.30 | 0.40 | 0.49 | 0.60 |
a/(ms﹣2) | 0.10 | 0.21 | 0.29 | 0.41 | 0.49 |
②由图象可知,小车与长木板之间的最大静摩擦力大小为N(结果保留两位有效数字).