10.如圖所示,光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m和3m的三個木塊,其中質(zhì)量為2m和3m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連,輕繩能承受的最大拉力為FT.現(xiàn)用水平拉力F拉質(zhì)量為3m的木塊,使三個木塊以同一加速度運動,則以下說法正確的是( 。
A.質(zhì)量為2m的木塊受到五個力的作用
B.當(dāng)F逐漸增大到FT時,輕繩剛好被拉斷
C.當(dāng)F逐漸增大到1.5FT時,輕繩還不會被拉斷
D.當(dāng)輕繩剛要被拉斷時,質(zhì)量為m和2m的木塊間的摩擦力為FT

分析 三個木塊以同一加速度做加速運動,采用隔離法分析2m可得出其受力的個數(shù);再對整體分析可得出整體的加速度與力的關(guān)系;再以后面兩個物體為研究對象可得出拉力與加速度的關(guān)系,則可分析得出F與T的關(guān)系.

解答 解:A、質(zhì)量為2m的木塊受到重力、質(zhì)量為m的木塊的壓力、m對其向后的靜摩擦力、輕繩的拉力和地面的支持力五個力的作用,故A正確;
B、對三個木塊整體,由牛頓第二定律可得:a=$\frac{F}{6m}$,隔離后面的組合體,由牛頓第二定律可得,輕繩中拉力為 F′=3ma=$\frac{1}{2}$F.
由此可知,當(dāng)F逐漸增大到FT時,輕繩中拉力等于$\frac{1}{2}$FT<FT,即小于輕繩能承受的最大拉力為FT,輕繩還沒有被拉斷.故B錯誤;
C、由上式得:當(dāng)F逐漸增大到1.5FT時,a=$\frac{{F}_{T}}{4m}$,輕繩中拉力F′=3ma=$\frac{3}{4}$FT<FT,輕繩還不會被拉斷.故C正確;
D、輕繩剛要被拉斷時,輕繩的拉力剛好為FT,后面兩個木塊的加速度a′=$\frac{{F}_{T}}{3m}$,對質(zhì)量為m木塊研究,由牛頓第二定律得,摩擦力為:f=ma′=$\frac{1}{3}$FT,故D錯誤.
故選:AC.

點評 本題是連接體問題,關(guān)鍵在于研究對象的選擇,以及正確的受力分析,再由整體法與隔離法求解拉力之間的關(guān)系.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

18.(1)在“測定金屬的電阻率”的實驗中,由于金屬絲直徑很小,不能使用普通刻度尺,應(yīng)使用螺旋測微器.螺旋測微器的精確度為0.01 mm,用螺旋測微器測量某金屬絲直徑時的刻度位置如圖1所示,從圖中讀出金屬絲的直徑為0.641mm.
(2)如果測出金屬絲接入電路的長度l、直徑d和金屬絲接入電路時的電流I和其兩端的電壓U,就可求出金屬絲的電阻率.用以上實驗中直接測出的物理量來表示電阻率,其表達式為ρ=$\frac{πUxbppokt^{2}}{4Il}$.
(3)在此實驗中,金屬絲的電阻大約為4Ω,在用伏安法測定金屬絲的電阻時,除被測電阻絲外,選用了如下實驗器材:
A.直流電源:電動勢約4.5V,內(nèi)阻不計;
B.電流表A:量程0~0.6A,內(nèi)阻約0.125Ω;
C.電壓表V:量程0~3V,內(nèi)阻約3kΩ;
D.滑動變阻器R:最大阻值10Ω;
E.開關(guān)、導(dǎo)線等.
在如圖2可供選擇的實驗電路中,應(yīng)該選圖甲(填“甲”或“乙”),選擇的接法為外接法(填“內(nèi)”或“外”),此接法測得的電阻值將小于(填“大于”、“小于”或“等于”)被測電阻的實際阻值.

(4)根據(jù)所選實驗電路圖,在圖3實物圖中完成其余的連線.在閉合開關(guān)S前,滑動變阻器的滑片應(yīng)置在最左(填“最左”或“最右”)端.
(5)根據(jù)所選量程,某次實驗兩電表的示數(shù)如圖4,則讀數(shù)分別為0.70V和11.5A.

(6)若某次實驗測得接入電路金屬絲的長度為0.810m,算出金屬絲的橫截面積為0.81×10-6m2,根據(jù)伏安法測出電阻絲的電阻為4.1Ω,則這種金屬材料的電阻率為4.1×10-6Ω•m(保留二位有效數(shù)字).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

1.如圖,M、N是水平放置的一對正對平行金屬板,其中M板中央有一小孔O,板間存在豎直向上的勻強電場,AB是一根長為9L的輕質(zhì)絕緣細桿(MN兩板間距大于細桿長度),在桿上等間距地固定著10個完全相同的帶電小環(huán),每個小環(huán)帶電荷量為q,質(zhì)量為m,相鄰小環(huán)間的距離為L,小球可視為質(zhì)點,不考慮帶電小環(huán)之間庫侖力.現(xiàn)將最下端的小環(huán)置于O處,然后將AB由靜止釋放,AB在運動過程中始終保持豎直,在第4個小球剛進入電場時到第5個小環(huán)進入電場前這一過程中,AB做勻速直線運動.求:
(1)兩板間勻強電場的場強大小;
(2)上述勻速運動過程中速度大。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

18.如圖甲所示為水平放置的足夠長的平行光滑導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距d=0.5m,導(dǎo)軌左端連接一個定值電阻R,一根長為d、質(zhì)量為m=0.4kg的金屬棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒ab的電阻r=2Ω,導(dǎo)軌電阻不計.水平導(dǎo)軌之間有垂直導(dǎo)軌平面的勻強磁場(圖中未畫出),在定值電阻兩端連接一電壓傳感器,傳感器接入電腦.金屬棒受到F=v+0.8(N)(v為速度)的水平外力作用由靜止開始沿導(dǎo)軌運動,電腦上顯示定值電阻兩端的電壓隨時間變化的圖象如圖乙所示.
(1)求定值電阻R和磁感應(yīng)強度B的大;
(2)若換用另一水平向右的拉力作用在金屬棒上,并保持拉力的功率恒為P,金屬棒由靜止開始運動,t=3.2s后速度穩(wěn)定不變,定值電阻R中的電熱為7.5J,求拉力的功率P.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

5.如圖所示,光滑的絕緣水平地面上方存在一個勻強電場,場強大小E=6.0×105N/C,方向水平向右.在A點處有一可視為質(zhì)點的帶電小物塊,該物塊在F=3N的水平向右的拉力作用下保持靜止,撤去拉力F,小物塊由靜止開始運動,經(jīng)過距A點4m的B點(未畫出).求:
(1)小物塊的帶電量和帶電性質(zhì);
(2)從A到B過程中電場力對小物塊所做的功.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

15.水平地面上方空間存在著范圍足夠大的水平勻強電場,一個光滑絕緣的部分圓周軌道豎直固定在某位置,如圖所示,圓周平面與電場方向平行,AB為直徑,與豎直方向的夾角θ=45°,圓周軌道內(nèi)有一個質(zhì)量為m帶電量為+q的小球在A點處于靜止?fàn)顟B(tài).若給小球一個初速度,使小球在豎直平面內(nèi)做逆時針圓周運動,經(jīng)過B點時離開圓周軌道,飛行一段時間后垂直打在地面上.已知圓周軌道半徑為R.圓心O到地面的距離為$\sqrt{2}$R.
(1)求電場強度的大小和方向.
(2)求小球脫離軌道B點后直至落地所用的時間.
(3)小球出發(fā)時在A點對軌道造成的壓力是多大.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.如圖所示,帶正電的金屬滑塊質(zhì)量為m、電荷量為q,與絕緣水平面間的動摩擦因數(shù)為μ(μ<1).水平面上方有水平向右的勻強電場,電場強度為E=$\frac{mg}{q}$.如果在A點給滑塊一個向左的大小為v的初速度,運動到B點速度恰好為零,則下列說法正確的是(  )
A.滑塊運動到B點后將返回向A運動,來回所用時間相同
B.滑塊運動到B點后將返回向A運動,到A點時速度大小仍為v
C.滑塊回到A點時速度大小為$\sqrt{\frac{1-μ}{1+μ}}$v
D.A、B兩點間電勢差為$\frac{m{v}^{2}}{2(1+μ)q}$

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.如圖所示,直導(dǎo)線OA、OB的夾角為600,以O(shè)為圓心的虛線范圍內(nèi)有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,一半徑為r的半圓環(huán)導(dǎo)線以速度v沿半徑方向向圓心勻速運動,t=0時,半圓環(huán)的圓心與O重合,所有導(dǎo)線的材料和粗細都一樣,則關(guān)于感應(yīng)電流I、通過圓環(huán)導(dǎo)線中的電量q、安培力F、安培力做功的功率P隨時間的變化圖象中正確的是( 。
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

20.一長為L的水平傳送帶沿逆時針方向轉(zhuǎn)動,其轉(zhuǎn)動速度v滿足$\sqrt{\frac{gL}{4}}$≤v≤2$\sqrt{gL}$,傳送帶的最右端與一摩擦可忽略不計的水平導(dǎo)軌相切,在水平導(dǎo)軌的某位置有一豎直的擋板,如圖所示.現(xiàn)有一可以視為質(zhì)點的質(zhì)量為m的物塊以水平向右的初速度v0=$\sqrt{2gL}$從傳送帶的最左端沖上傳送帶,物塊經(jīng)過一段時間滑上水平導(dǎo)軌與豎直擋板發(fā)生碰撞,碰后物塊的速度反向、大小變?yōu)榕銮暗?\frac{1}{2}$.已知物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,重力加速度為g.求:
(1)物塊與擋板碰撞時的速度大。
(2)物塊與擋板碰撞后的運動過程中,物塊對傳送帶的相對位移△x大。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案