题目内容

17.如图甲所示,面积很大的两块金属板AB相互平行竖直对立,板间粗糙的绝缘水平台面上静止放置着一个带正电的物块.现给两金属板加上图乙所示的交变电压,结果物块恰好在t1时刻开始运动,则(  )(最大静摩擦力当作与滑动摩擦力相等)
A.t3时刻物块的速度减为0
B.t2时刻物块的加速度最大
C.在0~t1时间内,物块受到逐渐增大的摩擦力,方向水平向右
D.在t1~t3时间内,物块受到的摩擦力,先逐渐增大,后逐渐减小

分析 根据牛顿第二定律分析加速度.顺着电场线方向电势降低,判断电场强度的方向,分析物体的受力情况,来判断物体的运动情况.

解答 解:A、在0~t3时间内,板间场强水平向右,物块受到的电场力一直水平向右,且电场力一直大于摩擦力,所以物块一直做加速运动,t3时刻物块的速度最大,故A错误.
B、t2时刻电容器板间电压最大,场强最大,物块所受的电场力最大,合力最大,由牛顿第二定律知,加速度最大,故B正确.
C、在0~t1时间内,物块静止,物块受到的电场力水平向右,由平衡条件知受到的摩擦力逐渐增大,且方向水平向左,故C错误.
D、在t1~t3时间内,物块受到的是滑动摩擦力,由于物块对水平面的压力不变,则摩擦力大小不变.故D错误.
故选:B

点评 本题中物块在周期性变化的电场中运动,关键要明确物块的受力情况,由图象能分析出电场力的变化,运用牛顿第二定律判断物块的运动情况.

练习册系列答案
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6.某同学验证物体质量一定时加速度与合力的关系,实验装置如图1所示.主要思路是通过改变悬挂小钩码的质量,改变小车所受拉力,并测得小车的加速度.将每组数据在坐标纸上描点、画线,观察图线特点.

(1)实验中应该满足:钩码的质量m和小车质量M的关系为M>>m.
(2)如图2所示为本实验中得到的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔T=0.10s,其中x1=7.05cm、x2=7.68cm、x3=8.33cm、x4=8.95cm、x5=9.61cm、x6=10.26cm.为了尽量减小误差,则用T、x1、x2…x6表示小车加速度大小a=$\frac{{x}_{6}+{x}_{5}+{x}_{4}-{x}_{3}-{x}_{2}-{x}_{1}}{9{T}^{2}}$,计算得加速度大小a=0.64m/s2(计算结果保留两位有效数字).
(3)经过6次实验,获得了6组对应的小车所受合力F、小车加速度a的数据,在坐标纸上描点、画线,得到如图3所示的a-F图线.发现图线不过原点,经排查发现:并非人为的偶然误差所致,那么,你认为出现这种结果的原因可能是小车前进过程中受到滑动摩擦力.学习牛顿第二定律后,你认为图3中图线的斜率表示小车质量的倒数. 
(4)经过6次实验,获得了6组对应的小车所受合力F、小车加速度a的数据,在坐标纸上描点、画线,得到如图3所示的a-F图线.发现图线不过原点,经排查发现:并非人为的偶然误差所致,学习牛顿第二定律后,你认为根据图3中图线可以知道小车运动中的摩擦力为0.02N,小车的质量M=0.10kg(计算结果保留两位有效数字)

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