题目内容
15．
如图所示，一块涂有炭黑的玻璃板，质量为3kg，在拉力F的作用下，由静止开始竖直向上做匀加速直线运动．一个装有水平振针的振动频率为5Hz的固定电动音叉（其振幅可以变化，但频率保持不变）在玻璃板上画出了图示曲线，量得OA=1cm，OB=4cm，OC=9cm．则拉力F的大小为（ ）（不计一切摩擦，g取10m/s2）| A． | 10N | B． | 20N | C． | 36N | D． | 48N |
分析 从固定电动音叉在玻璃上画出的曲线看出OA间、AB间、BC间对应的时间均为半个周期，玻璃板又做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动的推论△x=aT2求出其加速度，再由牛顿第二定律求解外力F的大小．
解答 解：在力F作用下，玻璃板向上作匀加速直线运动，图示OC间曲线所反映出的是振动的音叉振动位移随时间变化的规律，其中直线OC代表音叉振动1.5个周期内玻璃板运动的位移，而OA、AB、BC间对应的时间均为半个周期，即t=$\frac{T}{2}$=$\frac{1}{2f}$=$\frac{1}{2×5}$s=0.1s．
根据匀加速直线运动的推论：在连续相等时间内的位移差等于恒量，即△x=aT2．
设板竖直向上的加速度为a，则有：
sBA-sAO=at2
即：sBO-sAO-sAO=at2
得：a=2m/s2．
由牛顿第二定律得：
F-mg=ma
解得：F=m（g+a）=3×（10+2）N=36N．
故选：C
点评 本题一要抓住音叉振动与玻璃板运动的同时性，OA、AB、BC对应于音叉振动半个周期．二是利用打点计时器测加速度的原理求解加速度．
练习册系列答案
相关题目
如图所示在车厢中有一条光滑的带子（质量不计），带子中放上一个圆柱体，车子静止时带子两边的夹角∠ACB=90°，若车厢以加速度a=7.5m/s2向左匀加速运动，则带子的两边与车厢顶面夹角分别为多少？
如图所示，电源的电动势为50V，电源内阻为1.0Ω，定值电阻R=14Ω，M为直流电动机，其电枢电阻R′=2.0Ω，电动机正常运转时，电压表度数为35V，求
MN为水平放置的光屏，在其正下方有一半圆形玻璃砖，玻璃砖的平面部分ab与光屏平行且过圆心O，平面ab与屏间距离d=0.3m，整个装置的竖直截面图如图所示．在O点正下方有一光源S，发出的一束单色光沿半径射入玻璃砖，通过圆心O再射到屏上．现使玻璃砖在竖直面内以O点为圆心沿逆时针方向以角速度ω=$\frac{π}{18}$rad/s缓慢转动，在光屏上出现了移动的光斑．已知单色光在这种玻璃中的折射率为n=$\frac{5}{3}$，sin37°=$\frac{3}{5}$，cos37°=$\frac{4}{5}$，求：
20．
如图所示，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中（E和B已知），小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动，则下列说法中错误的是（ ）
如图所示，已知一带电小球在光滑绝缘的水平面上从静止开始经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B的复合场中（E和B已知），小球在此空间的竖直面内做匀速圆周运动，则下列说法中错误的是（ ）| A． | 小球可能带正电 | |
| B． | 小球做匀速圆周运动的半径为r=$\frac{1}{B}$$\sqrt{\frac{2UE}{g}}$ | |
| C． | 小球做匀速圆周运动的周期为T=$\frac{2πE}{Bg}$ | |
| D． | 若电压U增大，则小球做匀速圆周运动的周期不变 |
7．同步卫星离地心的距离为r，环绕速度大小为v1，加速度大小为a1，角速度大小为ω1，地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为a2，线速度大小为v2，角速度大小为ω2，第一宇宙速度大小为v3，近地卫星的向心加速度大小为a3，角速度大小为ω3，地球半径为R，则下列关系正确的是（ ）
| A． | $\frac{{v}_{1}}{{v}_{2}}$=$\sqrt{\frac{R}{r}}$ | B． | ω1=ω2＜ω3 | C． | $\frac{{a}_{1}}{{a}_{3}}$=$\frac{{R}^{2}}{{r}^{2}}$ | D． | v3＜v2 |
4．
目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机．如右图表示了它的原理：将一束等离子体喷射入磁场，在场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压．如果射入的等离子体速度均为v，两金属板的板长为L，板间距离为d，板平面的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于速度方向，负载电阻为R，电离气体充满两板间的空间．当发电机稳定发电时，电流表示数为I．那么下列说法正确的是（ ）
目前，世界上正在研究一种新型发电机叫磁流体发电机．如右图表示了它的原理：将一束等离子体喷射入磁场，在场中有两块金属板A、B，这时金属板上就会聚集电荷，产生电压．如果射入的等离子体速度均为v，两金属板的板长为L，板间距离为d，板平面的面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于速度方向，负载电阻为R，电离气体充满两板间的空间．当发电机稳定发电时，电流表示数为I．那么下列说法正确的是（ ）| A． | 当粒子受的电场力与洛仑兹力平衡时，两板电压为Bdv | |
| B． | 当粒子受的电场力与洛仑兹力平衡时，两板电压为BLv | |
| C． | 板间电离气体的电阻率为$\frac{S}{d}$（$\frac{Bdv}{I}$-R） | |
| D． | 板间电离气体的电阻率为$\frac{S}{L}$（$\frac{Bdv}{I}$-R） |
5．在研究物理学的过程中，往往要接触到研究物理的方法，下列说法正确的是（ ）
| A． | 伽利略在证明自由落体运动是匀变速直线运动时，采用了等效替代法 | |
| B． | “如果电场线与等势面不垂直，那么电场强度沿着等势面方向就有一个分量，在等势面上移动电荷时静电力就要做功”，这里使用的是归纳法 | |
| C． | 在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法是微元法 | |
| D． | 在探究加速度与力、质量的关系实验中使用了控制变量的思想方法 |