题目内容

如图(甲),AB为光滑水平面,BC为倾角α=37°的光滑固定斜面,两者在B处平滑连接。质量m=2kg的物体,受到水平恒定拉力F的作用,从A点开始运动,到B点时撤去F,物体冲上光滑斜面,最高可以到达P点,运动过程中的v-t图像如图(乙)所示。求:

(1)AB段的长度;

(2)拉力F的大小;

(3)P离开B点的距离;

(4)若拉力F与水平面的夹角β=53°,仍使物体从A点由静止出发,沿AB运动,到B点时撤去F。为了使物体能通过P点,求拉力F的取值范围。(sin37°=0.6,cos37°=0.8。)

练习册系列答案
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利用气垫导轨验证动能定理,实验装置示意图如图所示:

实验主要步骤如下:

①在水平桌面上放置气垫导轨,将它调至水平;

②用游标卡尺测量遮光条的宽度d;

③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离L;

④将滑块移至光电门1左侧某处,待托盘静止不动时,释放滑块,从固定在滑块上的拉力传感器读出细线拉力的大小F,从数字计时器读出遮光条通过光电门1的时间△t1,通过光电门2的时间△t2;

⑤用天平称出滑块、遮光条和拉力传感器的总质量M

回答下列问题:

(1)以滑块(包含遮光条和拉力传感移)为研究对象,在实验误差允许的范围内,若满足关系式___ (用测量量的字母表示),则可认为验证了动能定理;

(2)关于本实验,某同学提出如下观点,其中正确的是 (________)

A.理论上,遮光条的宽度越窄,途光条通过光电门的平均速度越接近瞬时速度

B.牵引滑块的细绳应与导轨平行

C.需要考虑托盘和砝码受到的空气阻力对实验结果产生的影响

D.托盘和砝码的总质量m必须远小于滑块、遮光条和拉力传感器的总质量M

(3)不计空气阻力,已知重力加速度,和实验测得的物理量,根据“mg-F=ma”,可以计算托盘和砝码的总质量m。若不考虑遮光条宽度的影响,计算出托盘和砝码的总质量为m1;

若考虑遮光条宽度的影响,计算出托盘和砝码的总质量为m2,则m1____ m2(选填“大于”、“等于”、“小于”)。

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