题目内容
14.如图,弹簧秤下端挂一重为100N的粗细均匀的直棒A,棒上套有重20N的圆环B,当B匀速下滑时,弹簧秤的示数为120N,当B以加速度a=5m/s2沿棒加速度下滑时,弹簧秤的示数为110N(重力加速度g取10m/s2)分析 (1)当B匀速下滑时:A、B均处于平衡状态,故A、B所受合力均为零.
(2)当B加速下滑时:A处于平衡状态,A所受合外力为零,B具有加速度、应用牛顿第二定律求解.
(3)无论B匀速下滑还是加速下滑,A对B的摩擦力与B对A的摩擦力即AB间的摩擦力始终等大反向.
解答 解:设A、B的质量为M、m,当B匀速下滑时A、B间的摩擦力大小为f1、弹簧弹力的大小为T1,当B匀速下滑时A、B间的摩擦力大小为f2、T2.
当B匀速下滑时:取B为研究对象,根据平衡条件可得:f1=GB=20N,
取A为研究对象,根据平衡条件可得:T1=f1+GA=120N,
当B加速下滑时:取B为研究对象,由牛顿第二定律可得:mg-f2=ma,推导可得f2=mg-ma=10N,
取A为研究对象,根据平衡条件可得:T2=f2+GA=110N,
由牛顿第三定律可知:当B匀速下滑时,弹簧秤的示数为120N,当B加速下滑时,弹簧秤的示数为110N
故答案为:120,110
点评 (1)本题重点考察了隔离法和牛顿第三定律;
(2)当两物体具有不同加速度时应用隔离法处理;
(3)本题中当B匀速下滑时,A、B均处于平衡状态,故此时弹簧对A的拉力也可用整体法求解,即T1=(M+m)g=120N.
练习册系列答案
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3.在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,某同学组装了如图所示的装置.下列说法中正确的是( )
A. | 小车释放时应靠近定滑轮 | |
B. | 平衡摩擦力时应将砝码盘与小车相连 | |
C. | 电磁打点计时器应实验低于6V的直流电源供电 | |
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