题目内容
18．
大家知道，在环绕地球运动的航天器是处于完全失重的状态，不能利用天平称量物体的质量．当力一定时，物体的质量越大，加速度就越小，根据牛顿第二定律能得出物体的质量．如图所示，已知标准物A 的质量为m1，连接在标准物A 前后的力学传感器的质量均为m2，待测质量的物体B连接在后传感器上，在某一外力作用下整体在空间站内的桌面上运动，稳定后前后传感器的读数分别为F1、F2，由此可知待测物体B的质量为（ ）| A． | $\frac{{F}_{2}（{m}_{1}+2{m}_{2}）}{{F}_{1}}$ | B． | $\frac{{F}_{1}（{m}_{1}+2{m}_{2}）}{{F}_{2}}$ | ||
| C． | $\frac{{F}_{2}（{m}_{1}+2{m}_{2}）}{{F}_{1}-{F}_{2}}$ | D． | $\frac{{F}_{1}（{m}_{1}+2{m}_{2}）}{{F}_{1}-{F}_{2}}$ |
分析 整体做匀加速运动，具有相同的加速度，先对AB和传感器组成的系统有牛顿第二定律求得加速度，在对B受力分析，根据牛顿第二定律求得质量
解答 解：对AB和传感器组成的系统有牛顿第二定律有F1=（m1+m2+mB）a
在对B由牛顿第二定律可知F2=mBa
联立解得${m}_{B}=\frac{{F}_{2}（{m}_{1}+2{m}_{2}）}{{F}_{1}-{F}_{2}}$，故C正确
故选：C
点评 本题主要考查了整体法和隔离法，利用牛顿第二定律即可求得，关键是知道整体的加速度相同
练习册系列答案
相关题目
1．
如图所示，在竖直平面内有一金属环，环半径为0.5m，金属环总电阻为2Ω，在整个竖直平面内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B=1T，在环的最高点上方A点用铰链连接一长度为1.5m，电阻为3Ω的导体棒AB，当导体棒AB摆到竖直位置时，导体棒B端的速度为3m/s．已知导体棒下摆过程中紧贴环面且与金属环有良好接触，则导体棒AB摆到竖直位置时AB两端的电压大小为（ ）
如图所示，在竖直平面内有一金属环，环半径为0.5m，金属环总电阻为2Ω，在整个竖直平面内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B=1T，在环的最高点上方A点用铰链连接一长度为1.5m，电阻为3Ω的导体棒AB，当导体棒AB摆到竖直位置时，导体棒B端的速度为3m/s．已知导体棒下摆过程中紧贴环面且与金属环有良好接触，则导体棒AB摆到竖直位置时AB两端的电压大小为（ ）| A． | 0.4V | B． | 0.65V | C． | 2.25V | D． | 4.5V |
如图所示，半圆轨道竖直固定在水桌面上，半圆轨道的半径R=0.8m，桌面距水平地面的高度h=1.25m，在桌面上轻质弹簧被a、b两个小球挤压（小球与弹簧没有拴接），处F静止状态，此时弹簧的弹性势能为Ep=48J．同时释放两个小球，小球b与弹簧在桌面上分离后，小球a从B点滑上半圆轨道通过圆轨道最高点A，对最高点A的压力恰好等于自身的重力，小球b从桌面的边缘c点水平抛出，己知小球a的质量为ma=1kg，小球b的质量为mb=2kg，（A与B均可视为质点，重力加速度g=10m/s2）．求：
如图所示，绝热气缸内封闭着一定质量的理想气体，气体内部有一根电热丝，下面有一个不计质量的绝热活塞，活塞的横截面积为S，活塞到气缸顶部的距离为H．活塞下面挂着一个质量为m的物块，用电热丝给理想气体缓慢加热，当电热丝放出热量为Q时，停止加热，这是活塞向下移动的距离为h，气体的温度为T，若重力加速度为g，大气压强为p0，不计一切摩擦．
13．
如图所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a点垂直MN和磁场方向射入磁场，经t1时间从b点离开磁场．之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，则t1：t2为（ ）
如图所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a点垂直MN和磁场方向射入磁场，经t1时间从b点离开磁场．之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，则t1：t2为（ ）| A． | 2：3 | B． | 3：1 | C． | 3：2 | D． | 2：1 |
3．弹簧秤挂在升降机的顶板上，下端挂一质量为2kg的物体．当升降机在竖直方向运动时，弹簧秤的示数始终是16N．如果从升降机的速度为3m/s时开始计时，则经过1s，升降机的位移可能是（g取10m/s2）（ ）
| A． | 2m | B． | 3m | C． | 6m | D． | 8m |
10．
一长轻质薄硬纸片置于光滑水平地面上，木板上放质量均为1kg的A、B两物块，A、B与薄硬纸片之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3，μ2=0.2，水平恒力F作用在A物块上，如图所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，则（ ）
一长轻质薄硬纸片置于光滑水平地面上，木板上放质量均为1kg的A、B两物块，A、B与薄硬纸片之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3，μ2=0.2，水平恒力F作用在A物块上，如图所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，则（ ）| A． | 若F=1N，则物块、薄硬纸片都静止不动 | |
| B． | 若F=1.5N，则A物块所受摩擦力大小为1.5N | |
| C． | 若F=8N，则B物块的加速度为4.0m/s2 | |
| D． | 无论力F多大，A与薄硬纸片都不会发生相对滑动 |
7．
如图，质量都是m的物体A、B用轻质弹簧相连，A用轻绳和电梯相连接，开始时A、B和电梯一起向上做a=2m/s2的匀加速直线运动，某时刻轻绳突然断开，则该时刻物体B的加速度大小是（g=10m/s2）（ ）
如图，质量都是m的物体A、B用轻质弹簧相连，A用轻绳和电梯相连接，开始时A、B和电梯一起向上做a=2m/s2的匀加速直线运动，某时刻轻绳突然断开，则该时刻物体B的加速度大小是（g=10m/s2）（ ）| A． | aB=20m/s2 | B． | aB=2m/s2 | C． | aB=0 | D． | aB=10m/s2 |
8．
如图所示的正方形线框abcd边长为L，每边电阻均为r，在垂直于纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度ω匀速转动，c、d两点与一阻值为r的电阻相连，各表均可视为理想表，导线电阻不计，则下列说法中不正确的是（ ）
如图所示的正方形线框abcd边长为L，每边电阻均为r，在垂直于纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度ω匀速转动，c、d两点与一阻值为r的电阻相连，各表均可视为理想表，导线电阻不计，则下列说法中不正确的是（ ）| A． | 线框abcd产生的电流为交变电流 | |
| B． | 当S断开时，电压表的示数为零 | |
| C． | 当S断开时，电压表的示数为$\frac{\sqrt{2}}{8}$BωL2 | |
| D． | 当S闭合时，电流表的示数为$\frac{\sqrt{2}Bω{L}^{2}}{14r}$ |