题目内容

1.a、b两物体的质量分别为m1,m2,由轻质弹簧相连.当用恒力F竖直向上拉着a,使a、b一起向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x1,当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a,使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x2(  )
A.x1一定等于x2B.若m1>m2,则x1<x2C.x1一定大于x2D.若m1>m2,则x1>x2

分析 先对ab整体进行分析,可以得出整体运动的加速度;再对隔离出受力最少的一个进行受力分析,由牛顿第二定律可得出弹簧弹力,则可得出弹簧的形变量.

解答 解:通过整体法求出加速度,再利用隔离法求出弹簧的弹力,从而求出弹簧的伸长量.对左图,运用整体法,由牛顿第二定律得,整体的加速度为:a′=$\frac{F-({m}_{1}+{m}_{1})}{({m}_{1}+{m}_{2})}$
对b物体有:${F}_{弹}^{′}$-m2g=m2a′
得:${F}_{弹}^{′}$=m2g+m2a′=kx1
x1=$\frac{{m}_{2}F}{k({m}_{1}+{m}_{2})}$
对右图,运用整体法,由牛顿第二定律得整体的加速度为:a=$\frac{F}{{m}_{1}+{m}_{2}}$
对b物体有:F=m2a
得:F=$\frac{{m}_{2}F}{({m}_{1}+{m}_{2})}$=kx2
x2=$\frac{{m}_{2}F}{k({m}_{1}+{m}_{2})}$
则x1:x2=1:1.故C正确,ABD错误.
故选:C.

点评 本题考查了牛顿第二定律和胡克定律的基本运用,掌握整体法和隔离法的灵活运用.
解答此题注意应用整体与隔离法,一般在用隔离法时优先从受力最少的物体开始分析,如果不能得出答案再分析其他物体.

练习册系列答案
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6.如图1所示为中学物理常见的实验装置,某同学为了运用此装置研究加速度与力的关系,进行了如下的操作:
(1)他在细绳不挂钩码,五个钩码(每个质量均为0.010kg )全部放到了小车上,并且将长木板的右端用木块垫起,打开电源,轻推小车,获得如图2的所示纸带.由图可知稳定后小车在长木板上做匀速运动,他这样做的目的是平衡摩擦力;

(2)接着,他将第一个钩码从小车上取下挂在细绳的末端,打开电源,释放纸带,进行一次实验.依次取下2,3,4,5个钩码继续挂到第一个钩码下端进行实验,得到五条纸带.
①当细绳末端挂有第一个钩码时,获得的纸带如图3所示,他选取了其中五个计数点进行研究(相邻两个计数点间还有4个计时点),则AE两点间距为6.30cm;可求得小车运动过程中的加速度为0.38 m/s2
②然后,他依次分析其余的四条纸带,得到的数据如下表:(g=9..80m/s2
细绳末端所挂钩码重力F(N)0.0980.1960.2940.3920.490
小车的加速度a(m/s20.781.181.551.96
在图4中作出a-F图象,可知小车的质量为4.00 kg (不包括钩码,保留三位有效数字);
③根据图4的a-F图象,他得出结论:当小车和钩码(含车上放置和细绳末端所挂)的总质量一定时,小车的加速度a与细绳末端所挂钩码的重力F成正比.要想达到实验目的,除了进行上述调整之外,还必须要满足的条件是C.
A.小车的质量远大于钩码的质量
B.钩码的质量远大于小车的质量
C.调整定滑轮高度使细绳与长木板平行
D.长木板与小车之间的摩擦力很小.

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