题目内容

10.如图所示,一辆汽车拉着一辆拖车在平直道路上行驶,汽车的牵引力是F=16170N.汽车与拖车的质量分别是m1=5000kg和m2=2500kg,所受的阻力分别是f1=980N和f2=490N,求它们的加速度和汽车与拖车之间的拉力.

分析 对整体分析,根据牛顿第二定律求出它们的加速度,隔离对拖车分析,结合牛顿第二定律求出汽车与拖车之间的拉力.

解答 解:对整体分析,根据牛顿第二定律得,F-f1-f2=(m1+m2)a,
解得加速度a=$\frac{F-{f}_{1}-{f}_{2}}{{m}_{1}+{m}_{2}}=\frac{16170-980-490}{7500}$=1.96m/s2
隔离对拖车分析,根据牛顿第二定律得,T-f2=m2a,
解得T=490+2500×1.96N=5390N.
答:它们的加速度为1.96m/s2,汽车与拖车之间的拉力为5390N.

点评 本题考查了牛顿第二定律的基本运用,知道汽车和拖车具有相同的加速度,掌握整体法和隔离法的灵活运用.

练习册系列答案
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20.如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可验证机械能守恒定律.
(1)已准备的器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需要的器材是D(填字母代号).
A.直流电源、天平及砝码    B.直流电源、毫米刻度尺
C.交流电源、天平及砝码    D.交流电源、毫米刻度尺
(2)实验中需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v和下落高度h,某同学对实验得到的纸带,设计了以下四种测量方案,这些方案中合理的是D.
A.用刻度尺测出物体下落的高度h,由打点间隔数算出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v
B.用刻度尺测出物体下落的高度h,并通过v=$\sqrt{2gh}$计算出瞬时速度v
C.根据做匀变速直线运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v,并通过h=$\frac{{v}^{2}}{2g}$计算得出高度h
D.用刻度尺测出物体下落的高度h,根据做匀变速运动时,纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,测算出瞬时速度v
(3)安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图2所示.图中O点为打点起始点,且速度为零,选取纸带上打出的连续点A、B、C、…作为计数点,测出其中E、F、G、点距起始点O的距离分别为h1、h2、h3,已知重锤质量为m,当地重力加速度为g,计时器打点周期为T,为了验证此实验过程中机械能是否守恒,需要计算出从O点到F点的过程中,重锤重力势能的减少量△Ep=mgh2.动能的增加量△Ek=$\frac{m({h}_{3}-{h}_{1})^{2}}{8{T}^{2}}$(用题中所给字母表示).
(4)实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差下列说法正确的是BD.
A.该误差属于偶然误差              
B.该误差属于系统误差
C.可以通过多次测量取平均值的方法来减少该误差
D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
(5)某同学在试验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能,于是深入研究阻力对本实验的影响,若重锤所受阻力为f,重锤质量为m,重力加速度为g,他测出各计数点到起始点的距离h,并计算出各计数点的速度v,用实验测得的数据绘制出v2-h图线,如图3所示,图象是一条直线,此直线斜率k=$\frac{2(mg-f)}{m}$(用题中字母表示).已知当地的重力加速度g=9.8m/s2,由图线求得重锤下落时受到阻力与重锤所受重力的百分比为2.0%.(保留两位有效数字)

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