题目内容

2．如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为FT．现用水平拉力F拉质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是（　　）
A．质量为2m的木块受到五个力的作用
B．当F逐渐增大到FT时，轻绳刚好被拉断
C．当F逐渐增大到2FT时，轻绳还不会被拉断
D．轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为$\frac{2}{3}$FT

分析 由题意，三个木块以同一加速度做加速运动，采用隔离法分析2m可得出其受力的个数；再对整体分析可得出整体的加速度与力的关系；再以后面两个物体为研究对象可得出拉力与加速度的关系，则可分析得出F与T的关系．

解答 解：
A、质量为2m的木块受到重力、质量为m的木块的压力、m对其向后的静摩擦力、轻绳的拉力和地面的支持力五个力的作用，故A正确；
B、对三个木块整体，由牛顿第二定律可得：a=$\frac{{F}_{T}}{6m}$；隔离后面的组合体，由牛顿第二定律可得：
   轻绳中拉力为 F′=3ma=$\frac{1}{2}$FT．由此可知，当F逐渐增大到FT时，轻绳中拉力等于$\frac{1}{2}$FT＜FT，即小于轻绳能承受的最大拉力为FT，轻绳还没有被拉断．故B错误；
C、由上式得：当F逐渐增大到2FT时，a=$\frac{2{F}_{T}}{6m}$=$\frac{{F}_{T}}{3m}$，轻绳中拉力F′=3ma=FT，轻绳刚好被拉断．故C错误；
D、轻绳刚要被拉断时，轻绳的拉力刚好为FT，后面两个木块的加速度a′=$\frac{{F}_{T}}{3m}$，对质量为m木块研究，由牛顿第二定律得：摩擦力为 f=ma′=$\frac{{F}_{T}}{3}$，故D错误．
故选：A．

点评 本题是连接体问题，关键在于研究对象的选择，以及正确的受力分析，再由整体法与隔离法求解拉力之间的关系．

练习册系列答案
相关题目
12．如图所示，某小型水电站发电机的输出功率为10kW，经升压变压器升压后，用总电阻R=10Ω输电线向距离较远的用户供电，经降压变压器降压后用户得到220V、9.75kW的电力．求：

（1）输电线上的电流I2的大小；
（2）降压变压器输入线圈与输出线圈的匝数之比；（变压器均为理想变压器）
13．如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜劈上，现用大小均为F、方向相反的水平力分别推A和B，它们均静止不动，则（　　）
A．A与B之间一定存在摩擦力
B．B与地面之间可能存在摩擦力
C．若AB接触面光滑，则B对A的支持力大于mg
D．地面对B的支持力的大小一定等于（M+m）g
10．如图所示，半径为R的绝缘圆筒内分布着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里．一质量为m、电荷量为q的正离子（不计重力）从筒壁上的小孔P射入筒中，速度方向与半径OP成30°角．不计离子与筒壁碰撞的能量损失和电荷量的损失．若离子在最短的时间内返回P孔，则离子在圆筒内运动的速率和最短的时间分别是（　　）
A．$\frac{2qBR}{m}$，$\frac{πm}{qB}$B．$\frac{2qBR}{m}$，$\frac{2πm}{3qB}$C．$\frac{\sqrt{3}qBR}{m}$，$\frac{πm}{qB}$D．$\frac{\sqrt{3}qBR}{m}$，$\frac{πm}{3qB}$
17．根据“探究加速度与力、质量的关系”的实验完成下面的题目．
（1）有关实验以及数据处理，下列说法正确的是ACD．
A．应使砂和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量，以减小实验误差
B．可以用天平测出小桶和砂的总质量m及小车和砝码的总质量M；根据公式a=$\frac{mg}{M}$，求出小车的加速度
C．处理实验数据时采用描点法画图象，是为了减小误差
D．处理实验数据时采用a-$\frac{1}{M}$ 图象，是为了便于根据图线直观地作出判断
（2）某学生在平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大．他所得到的a-F关系可用图甲中的哪个表示？C（图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力）．

（3）某学生将实验装置按如图乙所示安装好，准备接通电源后开始做实验．他的装置图中，明显的错误是打点计时器使用直流电源；小车与打点计时器间的距离太长；木板水平，没有平衡摩擦力（写出两条）．
（4）图丙是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出．量出相邻的计数点之间的距离分别为：xAB=4.22cm、xBC=4.65cm、xCD=5.08cm、xDE=5.49cm，xEF=5.91cm，xFG=6.34cm．已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a=0.42m/s2．（结果保留二位有效数字）．
7．顶端开口底端封闭、足够长的光滑水平玻璃管内，其底端固定一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧，弹簧另一端连着质量为m的小球，如图所示．现使玻璃管绕其底端缓慢旋转，直至玻璃管竖直向上，在此过程中，下列情况可能的是（　　）
A．小球到原水平面的距离不断增大
B．小球到原水平面的距离不断减小
C．小球到原水平面的距离先增大后减小
D．小球到原水平面的距离先减小后增大
14．将一个电荷量q=-3×10-6C的负点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6×10-4J，从B点移到C点电场力做功9×10-4J．
（1）则AB间电势差UAB=200V、AC间的电势差UAC=-100V；
（2）将一个电子从电场中的A点移到C点，电场力所做的功为100电子伏特．
11．在某电场中的一点P处放入一个电荷量为q的试探电荷，若该电荷所受静电场力为F，则P点的电场强度为$\frac{F}{q}$；若把此试探电荷移走，则此时P点的场强为$\frac{F}{q}$．
12．如图所示，质量为m、带电量为q的小球B用绝缘细线悬挂，处于固定的带电体A产生的电场中，A所带电量为Q，A、B均可视为点电荷．当小球B静止时，A、B等高、间距为d，细线偏离竖直方向的夹角为θ．已知重力加速度为g．则（　　）
A．点电荷B在A处所产生的场强大小为$\frac{kQ}{{d}^{2}}$
B．A受到的电场力为mgtanθ
C．点电荷A在B处所产生的场强大小为$\frac{mgtanθ}{Q}$
D．B受到的电场力为$\frac{kQq}{d}$

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网