题目内容

20．如图所示，在汽车车厢中悬挂一小球，实验表明，当汽车做匀变速直线运动时，悬线将与竖直方向成某一稳定角度．若在车厢底板上还有一个跟其相对静止的物体m1，则关于汽车的运动情况和物体m1的受力情况正确的是（　　）
A．汽车一定向右做加速运动
B．汽车可能向左运动
C．m1只受到重力和底板的支持力作用
D．m1除受到重力、底板的支持力作用外，还可能受到向左的摩擦力的作用

分析 由题可知物体m1、小球m和汽车的加速度相同．先以小球为研究对象，分析受力情况，根据牛顿第二定律可求得加速度，判断汽车的运动情况；再以物体m1为研究对象，根据牛顿第二定律，分析受力情况．

解答 解：A、以小球为研究对象，受力如图所示：

由牛顿第二定律得：mgtanθ=ma，解得：a=gtanθ，方向：水平向右，
汽车可能向右做匀加速运动，也可能向左做匀减速运动．故A错误，B正确．
 CD、物体m1受到重力、底板的支持力和摩擦力．m1相对于汽车静止，加速度必定水平向右，根据牛顿第二定律得知，一定受到水平向右的摩擦力，故CD错误；
故选：B．

点评 本题运用合成法研究小球的加速度，关键抓住小球的加速度与汽车相同，沿水平向右方向，由牛顿第二定律分析受力情况．

练习册系列答案
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10．让密度为ρ的小木球从距水面为h的高处自由落下进入水中，由于水的浮力作用，球在水中做减速运动，不计水的阻力，且ρ=$\frac{1}{2}$ρ水，如图所示，求：
（1）木球落入水中的最大深度．
（2）从落入水中到浮出水面所需的时间．
11．如图所示，a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运行的三颗人造卫星．下列说法中正确的是（　　）
A．b、c的线速度大小相等，且小于a的线速度
B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度
C．b、c运行周期相同，且小于a的运行周期
D．由于某种原因，a的轨道半径缓慢减小，a的线速度将变小
8．如图所示，质量分别为m和2m的两个小球A和B，中间用轻质杆相连，在杆的中点O处有一固定转动轴，把杆置于水平位置后释放，在B球顺时针摆动到最低位置的过程中（不计一切摩擦）（　　）
A．B球的重力势能减少，动能增加，B球和地球组成的系统机械能守恒
B．A球的重力势能增加，动能也增加，A球和地球组成的系统机械能不守恒
C．A球、B球和地球组成的系统机械能守恒
D．A球、B球和地球组成的系统机械能不守恒
15．在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩链接好的车厢．当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着这列车厢以大小为$\frac{2}{3}$a的加速度向西行驶时，挂钩P和Q间的拉力大小仍为F．不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为（　　）
A．8B．10C．18D．25
5．“七星坛上卧龙登，一夜东风江水腾．不是孔明施妙计，周郎安得逞才能？”三国时，诸葛亮借东风，周瑜火烧赤壁．因周瑜心胸狭窄，诸葛亮怕遭伤害，于是借东风初起，便于七星坛上披发而下于江边上船渡江．唯恐追兵至而设法缩短过江时间，诸葛亮估算了一下江的宽度及水速，于是调整船头，以最短的时间摆脱了敌兵追赶，安然过江去了，假设诸葛亮渡江的宽度d=200m，水流速度v1=6m/s，小船在静水中的速度v2=4m/s，请问：诸葛亮是如何调整船头的？诸葛亮渡江的最短时间是多少？
7．某同学想测出宜宾本地的重力加速度g．为了减小误差，他设计了一个实验如下：将一根长直铝棒用细线悬挂在空中（如图甲所示），在靠近铝棒下端的一侧固定电动机M，使电动机转轴处于竖直方向，在转轴上水平固定一支特制笔N，借助转动时的现象，将墨汁甩出形成一条细线．调整笔的位置，使墨汁在棒上能清晰地留下墨线．启动电动机待转速稳定后，用火烧断悬线，让铝棒自由下落，笔在铝棒上相应位置留下墨线．
图乙是实验时在铝棒上所留下的墨线，将某条合适的墨线A作为起始线，此后每隔4条墨线取一条计数墨线，分别记作B、C、D、E．将最小刻度为毫米的刻度尺的零刻度线对准A，此时B、C、D、E对应的刻度依次为14.68cm，39.15cm，73.41cm，117.46cm．
已知电动机每分钟转动3000转．求：
（1）相邻的两条计数墨线对应的时间间隔为0.1 s；
（2）由实验测得宜宾本地的重力加速度为9.79m/s2 （结果保留三位有效数字）；
（3）本实验中主要系统误差是摩擦阻力，主要偶然误差是读数误差（各写出一条即可）
4．小红和小明为物理兴趣小组的成员，他们在学完牛顿运动定律后，想要运用已学知识探究滑块与木板之间的动摩擦因数，实验装置如图1，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮，木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接（托盘和砝码的质量要比滑块的质量小很多）．打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz．

（一）小红为测得滑块与木板之间的动摩擦因数，进行了如下实验，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点．
（1）如图2是纸带的一部分，根据图中数据计算的加速度a=4.02m/s2　（保留三位有效数字）．
（2）为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有CD．（填入所选物理量前的字母）
A．木板的长度l　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
B．木板的质量m1
C．滑块的质量m2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
D．托盘和砝码的总质量m3
E．滑块运动的时间t
（3）通过测量、计算得出的动摩擦因数会比真实的动摩擦因数偏大（填“偏大”或“偏小”）
（二）小明觉得小红的方法需要测量的物理量比较多，因而容易导致较大的误差，他认真观察、分析了小红的实验原理，重新调节了细绳的长度和桌子的高度后，发现打出的纸带上的点后面有一段越来越密，如图3所示，每两个点间还有4个点没有画出来．
（4）小明觉得只需要分析后面的这些点就能很快的求出滑块与木板间的动摩擦因数，求得的结果μ=0.225（保留三位有效数字）．
5．下列说法中正确的是（　　）
A．基态氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，在向低能级跃迁时放出光子的波长一定大于或等于入射光子的波长
B．${\;}_{90}^{234}$Th（钍）核衰变为${\;}_{91}^{234}$Pa（镤）核时，衰变前Th核质量等于衰变后Pa核与β粒子的总质量
C．α粒子散射实验的结果证明原子核是由质子和中子组成的
D．分别用紫色光和绿色光照射同一金属表面都能发生光电效应，则用紫色光照射时光电子的最大初动能较大
E．平均结合能越大，原子核越稳定

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