题目内容

5.如图所示,在倾角为α的光滑绝缘斜面上放两个质量分别为m1和m2的带电小球A、B(均可视为质点),m1=2m2,相距为L.两球同时由静止开始释放时,B球的初始加速度恰好等于零.经过一段时间后,当两球距离为L′时,A、B的加速度大小之比为a1:a2=3:2,求L′:L等于(  )
A.3:2B.2:1C.$\sqrt{10}$:5D.5:$\sqrt{10}$

分析 初始时B球受力平衡,两球同时由静止开始释放,由于A的加速度大于B,所以经过一段时间后,两球距离增大,库仑力一定减小.根据牛顿第二定律正确列出等式求解.

解答 解:开始时,B球的初始加速度恰好等于零,而A球的初始加速度沿斜面向下,则一段时间后A,B两球间距增大,库仑力减小,小于B球重力,B球的加速度沿斜面向下,
所以加速度a2方向应沿斜面向下,a2=$\frac{{m}_{2}gsinα-F′}{{m}_{2}}$,得F′=0.25m2gsinα,
所以L′:L=2:1;故A、C、D错误,B正确;
故选:B.

点评 解决该题关键正确对物体进行受力分析和运动分析,运用牛顿第二定律求解.

练习册系列答案
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10.某同学做“探究加速度与力、质量关系”的实验.如图1所示是该同学探究小车加速度与力的关系的实验装置,他将光电门固定在水平轨道上的B点,用不同重物通过细线拉同一小车,每次小车都从同一位置A由静止释放.

(1)若用游标卡尺测出光电门遮光条的宽度d如图2所示,则d=1.415 cm;实验时将小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间△t,则小车经过光电门时的速度为$\frac{d}{△t}$(用字母表示).
(2)实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等,则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为m<<M;
(3)测出多组重物的质量m和对应遮光条通过光电门的时间△t,并算出相应小车经过光电门时的速度v,通过描点作出线性图象,研究小车加速度与力的关系.处理数据时应作出v2-m(选填“v-1-m”或“v2-m”)图象;
(4)有关本实验的下列说法,正确的是D.
A.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动,此时细线对重物的拉力和摩擦力恰好平衡
B.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,当每次改变重物的质量时,都需要重新调节木板的倾角
C.如果在实验过程中,木板始终保持水平,那么该同学在(3)中作出的图象将不是一条直线了
D.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,这是用小车受到的重力沿斜面方向的分力平衡了小车受到的摩擦力的结果.

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