题目内容

9．如图所示，在光滑水平地面上放一倾角为θ的斜面体，斜面体上有两块带有压力传感器的挡板P、Q，挡板与斜面垂直，己知斜面体与两挡板的总质量为M．在两挡板间放一质量为m的光滑物块，物块的宽度略小于挡板P、Q间的距离．若分两次推动斜面体，第一次在斜面体的左方施加一水平推力时，挡板P和Q上压力传感器的示数均为零；第二次在斜面体上施加某一推力后，挡板Q上压力传感器的示数大于零，同时观察到斜面体在时间t内由静止通过了路程x，求：（重力加速度大小为g）
（1）第一次在斜面体上施加的推力的大小：
（2）第二次推动斜面体时挡板Q上压力传感器的示数为多大？

分析 （1）挡板P和Q上压力传感器的示数均为零时，m与M的加速度相同，以m为研究对象，根据牛顿第二定律可求出m加速度．再以整体为研究对象，根据牛顿第二定律求解推力．
（2）分别对二者进行受力分析，由牛顿第二定律即可求出．

解答 解：（1）由于挡板P和Q上压力传感器的示数均为零，因此物块m受力如图所示
竖直方向由平衡得F1cosθ=mg
水平方向由牛顿第二定律得F1sinθ=ma
对M、m整体由牛顿第二定律得F=（m+M）a
解得水平推力的大小F=（m+M）gtanθ
（2）水平方向由运动学公式得 x=$\frac{1}{2}$at2
物块m受力如图所示沿斜面方向的加速度ax=acosθ
由牛顿第二定律得F2+mgsinθ=max
解得挡板Q上压力传感器的示数为
F2=m$\frac{2x}{{t}^{2}}$cosθ-mgsinθ
答：（1）第一次在斜面体上施加的推力的大小是（m+M）gtanθ：
（2）第二次推动斜面体时挡板Q上压力传感器的示数为m$\frac{2x}{{t}^{2}}$cosθ-mgsinθ．

点评 本题是连接类型的问题，两物体的加速度相同，既可以采用隔离法，也可以采用整体法和隔离法相结合的方法研究，要灵活选择研究对象．

练习册系列答案
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6．如图（甲）所示，平行光滑金属导轨水平放置，两轨相距L=0.4m，导轨一端与阻值R=0.3Ω的电阻相连，导轨电阻不计．导轨x＞0一侧存在沿x方向均匀增大的恒定磁场，其方向与导轨平面垂直向下，磁感应强度B随位置x变化如图（乙）所示．一根质量m=0.2kg、电阻r=0.1Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直，棒在外力F作用下从x=0处以初速度v0=2m/s沿导轨向右变速运动，且金属棒在运动过程中受到的安培力大小不变．下列说法中正确的是（　　）
A．金属棒向右做匀减速直线运动
B．金属棒在x=1 m处的速度大小为0.5m/s
C．金属棒从x=0运动到x=1m过程中，外力F所做的功为-0.175 J
D．金属棒从x=0运动到x=2m过程中，流过金属棒的电量为2C
7．下列说法中正确的是DE．
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B．电磁波在真空和介质中传播速度相同
C．任何两束光都可以发生干涉
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E．单缝衍射中，缝越窄，波长越长衍射现象越明显
F．电磁波既可能是横波，也可能是纵波．
4．电路如图所示，a、b是两个完全相同的灯泡，L是一个直流电阻很小而自感系数很大的自感线圈．下列说法中正确的是（　　）
A．闭合S时，a、b同时亮，而且亮度相同
B．闭合S时，b始终不亮，a逐渐亮起来后保持亮度不变
C．断开S时，a灯立即灭，b灯由暗变亮后逐渐熄灭
D．断开S时，a、b两灯都立即灭
4．如图甲所示，光滑绝缘斜面AB，高h=0.1m，底端B与一块质量为M=2kg的均匀、水平放置的绝缘平板平滑连接，平板长为L=1m，其距B端0.6m处C点固定在高为R=0.5m的竖直支架上，支架的下端与垂直于纸面的固定转轴O连接，平板可绕转轴O沿顺时针方向翻转，在支架正上方有一个水平向右的有界匀强电场E．在斜面顶端A放一带正电q=1×10-5C的很小的物体，使其由静止滑下，并沿平板进入电场．重力加速度g取10m/s2．

（1）若小物体与平板间的动摩擦因数μ1=0.4，从板右端的D点水平飞出，要使板不翻转，小物体质量m1不能超过多少？
（2）小物体取小题（1）的最大质量，动摩擦因数仍为μ1=0.4，要保证小物体能从D点水平飞出，电场强度E的至少为多少？
（3）若另一小物体能从D点水平飞出，且落地点与D的水平距离x随电场强度E大小变化而变化，图乙是x2与E关系的图象，则小物体的质量m2为多大？其与平板间的动摩擦因数μ2是多大？
14．小明课余在科技博览中发现，物体在空气中运动一般都会收到空气阻力，只是大小不同而已，为了证明这一点，他将一小球以v0=30m/s的速度从地面竖直向上抛出，发现上升到最高点与落回地面的时间明显不同，说明小球运动过程中确实受到空气阻力，假设小球受到空气阻力的大小恒为重力的0.2倍，求：
①请你求出上行、下行过程中的加速度．
②小球从抛出到落回地面的时间．（g取10m/s2，$\sqrt{\frac{75}{8}}$≈3.06）．
1．如图所示，一长薄木板，质量M=0.4kg，静止在水平面上，长薄木板与水平面间的动摩擦因数μ1=0.1；一质量m=0.4kg的小滑块以v0=3.0m/s的速度从长薄木板的右端滑上长木板，滑块与长薄木板间动摩擦因数μ2=0.4，小滑块可视为质点．求：
（1）小滑块刚滑上长薄木板时，长薄木板、小滑块的加速度大小a1、a2；
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18．图示为沿x轴正方向传播的简谐波在t=0时的波形图，此时x=5m处的质点刚开始振动，一个人观察x=3m处的P点，发现在3s内P点经过的路程为60cm．求：
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19．著名物理学家钱三强曾经说过：“在物理教学中适当增加一点物理学史的内容，或者在教学计划中增加一门物理学史选修课，让学生更多地了解科学发展的历程，这对他们的成长是有益的”．以下说法符合物理学史的是（　　）
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