题目内容
1.在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1=1kg的木块,木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接,并处于静止状态,弹簧被拉伸且弹力大小为5N.此时在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球,现对小车施加一水平力,使小车由静止开始运动,发现细线与竖直方向的夹角θ由0逐渐增加到37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8),则在这段时间内( )A. | 木块与小车始终保持相对静止,弹簧对物体的作用力始终没有发生变化 | |
B. | 随着小车加速度的增加,木块所受摩擦力逐渐增大 | |
C. | 当木块摩擦力为0时,tanθ=0.75 | |
D. | 小车以7.5m/s2的加速度向左做匀加速直线运动时,木块受到的摩擦力为3.5N |
分析 小球、木块和小车具有相同的加速度,隔离对小球分析,根据牛顿第二定律求出小球的加速度,从而得出木块所受的弹力大小和方向.
解答 解:A、D、开始时物块在5N的弹力作用下仍然静止,所以木块与小车之间的最大静摩擦力大于等于5N;
对小球进行受力分析如图,则:
小球受到的合力:F=m2gtanθ
所以,小球的加速度:a=gtanθ,方向向左
小车的加速度与小球的加速度相同,所以小车的加速度也是gtanθ.当θ=37°时,小车的加速度最大,为a=7.5m/s2
所以此时木块受到的合力:F合=m1a=1×7.5N=7.5N,方向向左.
由于弹簧对木块的弹力大小为5N,方向向左,所以此时木块受到小车对木块的摩擦力大小为2.5N,方向也向左.摩擦力小于5N,所以木块不会相对于小车运动,所以该过程中木块相对于小车始终静止,弹簧对木块的弹力始终不变.故A正确,D错误;
B、结合A的分析可知,木块受到小车的摩擦力先减小后增大.故B错误;
C、当木块摩擦力为0时,木块受到的弹簧的弹力提供水平方向的加速度,所以此时的加速度:
$a′=\frac{F}{m}=\frac{5}{1}=5m/{s}^{2}$
小球的加速度与小车、木块的加速度相等,所以:gtanθ=5m/s2
则tanθ=0.5.故C错误;
故选:A
点评 解决本题的关键知道小球、木块和小车具有相同的加速度,结合牛顿第二定律分析求解.
练习册系列答案
相关题目
19.如图所示的电路中,P为滑动变阻器的滑片,保持理想变压器的输入电压U1不变,闭合电键S,下列说法正确的是( )
A. | P向上滑动时,变压器的输出功率变大 | |
B. | P向下滑动时,变压器的输出电压不变 | |
C. | P向上滑动时,变压器的输入电流变小 | |
D. | P向下滑动时,灯L变亮 |
20.下列说法正确的是( )
A. | 物体从外界吸热,其内能不一定增大 | |
B. | 液晶显示器是利用了液晶对光具有各向同性的特点 | |
C. | 温度相同的氢气和氧气,它们分子的平均速率不相同 | |
D. | 用气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数可以估算分子的体积 | |
E. | 当分子表现为斥力,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大 |
13.一个物体沿直线运动,从t=0时刻开始,物体的$\frac{x}{t}$-t的图象如图所示,图线与纵、横坐标轴的交点分别为0.5和-1,由此可知( )
A. | 物体做匀速直线运动 | B. | 物体做匀加速直线运动 | ||
C. | 物体的初速度大小为0.5m/s | D. | 物体的第2s内的位移为2m |
10.在描绘小电珠的伏安特性曲线实验中,一组同学用量程3V的电压表测量小电珠的电压,用多用电表的250mA档测量通过小电珠的电流.
(1)在图甲电路中,需要将多用电表的两表笔连接到a、b两处,其中黑表笔应与b连接(填“a”或“b”)
(2)将得到的数据记录在表格中,当电源为1.50V时,对应的多用电表指针指示如图乙所示,其读数为173mA
(3)根据表格中的其他数据,在如图丙的坐标纸上绘制出I-U曲线
(4)由I-U曲线可以看出,随电压,电流的增大,小电珠的电阻变大.
(1)在图甲电路中,需要将多用电表的两表笔连接到a、b两处,其中黑表笔应与b连接(填“a”或“b”)
(2)将得到的数据记录在表格中,当电源为1.50V时,对应的多用电表指针指示如图乙所示,其读数为173mA
(3)根据表格中的其他数据,在如图丙的坐标纸上绘制出I-U曲线
电压U/V | 0 | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 |
电流I/mA | 0 | 115 | 154 | 173 | 188 | 200 |
11.关于近代物理学,下列说法正确的是( )
A. | 如果用紫光照射某种金属发生光电效应,改用绿光照射该金属一定发生光电效应 | |
B. | 一群处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出9种不同频率的光 | |
C. | 重核裂变过程生成中等质量的核,反应前后质量数守恒,但质量一定减少 | |
D. | X射线经物质散射后波长变短的现象称为康普顿效应 |