题目内容

【题目】如图所示,底板光滑的小车上用两个量程为30N、完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为2kg的物块。在水平地面上,当小车做匀速直线运动时,两弹簧测力计的示数均为15N。当小车做匀加速直线运动时,弹簧测力计甲的示数变为10N。这时小车运动的加速度大小是(  )

A.1m/s2B.3m/s2C.5m/s2D.7m/s2

【答案】C

【解析】

因弹簧的弹力与其形变量成正比,当弹簧秤甲的示数由变为时,其形变量减少,则弹簧秤乙的形变量增大,且甲、乙两弹簧秤形变量变化的大小相等,所以,弹簧秤乙的示数应为。物体在水平方向所受到的合外力为:

根据牛顿第二定律,得物块的加速度大小为

小车与物块相对静止,加速度相等,所以小车的加速度为,故C正确,ABD错误;

故选C

练习册系列答案
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【题目】生活中经常会看到流体(如空气、水等)的旋涡现象。例如风由于旗杆的阻碍而产生旋涡,旋涡又引起空气、旗帜、旗杆在垂直于风速方向上的振动,风速越大这种振动就越快。

1)利用旋涡现象可以测定液体的流速。如图甲所示(为截面图),旋涡发生体垂直于管道放置,在特定条件下,由于旋涡现象,液体的振动频率f与旋涡发生体的宽度D、液体的流速v有简单的正比或反比的关系。请结合物理量的单位关系写出频率fvD之间的关系式(比例系数可设为kk是一个没有单位的常量)

2)液体的振动频率可利用电磁感应进行检测。如图乙所示,将横截面直径为d的圆柱形金属信号电极垂直于流体流动方向固定于管道中,其所在区域有平行于信号电极、磁感应强度为B的匀强磁场,图丙为俯视的截面图。流体振动时带动信号电极在垂直于流速的方向上振动,若信号电极上的感应电动势e随时间t的变化规律如图丁所示,图中的EmT均为已知量。求流体的振动频率f以及信号电极振动的最大速率vm

3)为了探测电极产生的信号,关于检测元件的设计,有人设想:选用电阻率为ρ的某导电材料制成横截面积为S、半径为r的闭合圆环,某时刻在圆环内产生一瞬时电流,由于自感该电流会持续一段短暂的时间,以便仪器检测。已知电流在环内产生的磁场可视为均匀磁场,磁感应强度的大小与电流成正比,方向垂直于圆环平面。若圆环内的瞬时电流恰好经减为零(T为流体的振动周期),且此过程中电流的平均值与初始时刻的电流成正比。结合(1)问的结果,请推导rvρD以及S之间的关系。

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