(13分)如圖所示的裝置叫做阿特伍德機(jī)，是阿特伍德創(chuàng)制的一種著名力學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，用來(lái)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律．繩子兩端的物體下落(上升)的加速度總是小于自由落體的加速度g，同自由落體相比，下落相同的高度，所花費(fèi)的時(shí)間要長(zhǎng)，這使得實(shí)驗(yàn)者有足夠的時(shí)間從容的觀測(cè)、研究，已知物體A、B的質(zhì)量相等均為M，物體C的質(zhì)量為m，輕繩與輕滑輪間的摩擦不計(jì)，繩子不可伸長(zhǎng)，如果m＝，求：

⑴物體B從靜止開(kāi)始下落一段距離的時(shí)間與其自由落體下落同樣的距離所用時(shí)間的比值；

⑵系統(tǒng)由靜止釋放后運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體C對(duì)B的拉力．

 

【答案】

 ⑴3；⑵。

【解析】

試題分析：⑴因?yàn)槔K子不可伸長(zhǎng)，因此，對(duì)物體A、B、C整體，具有了相同大小的加速度a，根據(jù)牛頓第二定律有：mg＝(2M＋m)a

由題意知：m＝

聯(lián)立兩式解得：a＝

設(shè)物體B從靜止開(kāi)始下落h高度時(shí)所用時(shí)間為t1，自由落體下落h高度時(shí)所用時(shí)間為t2，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：h＝＝

解得：＝＝3

對(duì)C，受重力mg和物體B的拉力T作用，根據(jù)牛頓第二定律有：mg－T＝ma

根據(jù)牛頓第三定律可知，物體C對(duì)B的拉力為：T′＝T

聯(lián)立以上各式解得：T′＝

考點(diǎn)：本題主要考查了勻變速直線運(yùn)動(dòng)、自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律、牛頓第二定律的應(yīng)用，以及整體法與隔離法的靈活運(yùn)用問(wèn)題，屬于中檔題。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（1）有一游標(biāo)卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度．用它測(cè)量一小球的直徑，如圖A所示的讀數(shù)是
13.55
13.55
mm．如圖B，用螺旋測(cè)微器測(cè)量一根金屬絲的直徑，如圖所示的讀數(shù)是
0.680
0.680
mm．
（2）碰撞的恢復(fù)系數(shù)的定義為c=
|v2-v1|
v20-v10
，其中v10和v20分別是碰撞前兩物體的速度，v1和v2分別是碰撞后兩物體的速度．彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)c=1．非彈性碰撞的c＜1，某同學(xué)借用驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置（如圖c所示）驗(yàn)證物體彈性碰撞的恢復(fù)系數(shù)是否為1，實(shí)驗(yàn)中使用半徑相等的鋼質(zhì)小球1和2，（他們之間的碰撞可近似視為彈性碰撞），且小球1的質(zhì)量大于小球2的質(zhì)量．

實(shí)驗(yàn)步驟如下
第一步，安裝實(shí)驗(yàn)裝置，做好測(cè)量前的準(zhǔn)備，并記下重垂線所指的位置O．讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下，重復(fù)多次，用盡可能小的圓把小球的所有落點(diǎn)圈在里面，其圓心就是小球落 點(diǎn) 的平均位置．
第二步，把小球2放在斜槽前端邊緣處的C點(diǎn)，讓小球1從A點(diǎn)由靜止?jié)L下，使它們碰撞，重復(fù)多次，并使用與第一步同樣的方法分別標(biāo)出碰撞后兩小球落點(diǎn)的平均位置．
第三步，用刻度尺分別測(cè)量三個(gè)落地點(diǎn)的平均位置離O點(diǎn)的距離，即線段OM、OP、ON的長(zhǎng)度．
在上述實(shí)驗(yàn)中，
①P點(diǎn)是
實(shí)驗(yàn)的第一步中小球1落點(diǎn)
實(shí)驗(yàn)的第一步中小球1落點(diǎn)
的平均位置．M點(diǎn)是
小球1與小球2碰后小球1落點(diǎn)
小球1與小球2碰后小球1落點(diǎn)
的平均位置．N點(diǎn)是
小球2碰后落點(diǎn)
小球2碰后落點(diǎn)
的平均位置．
②請(qǐng)寫出本實(shí)驗(yàn)可用線段OP、OM、ON替代兩個(gè)小球碰撞前后速度的理由
小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，水平位移與時(shí)間成正比．
小球做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，水平位移與時(shí)間成正比．

寫出用測(cè)量量表示的恢復(fù)系數(shù)的表達(dá)式
ON-0M
OP
ON-0M
OP

③三個(gè)落地點(diǎn)距O點(diǎn)的距離OM、OP、ON與實(shí)驗(yàn)所用的小球質(zhì)量是否有關(guān)？
OP與小球的質(zhì)量無(wú)關(guān)，OM和ON也與小球的質(zhì)量有關(guān)
OP與小球的質(zhì)量無(wú)關(guān)，OM和ON也與小球的質(zhì)量有關(guān)
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

神舟十號(hào)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心“921工位”，2013年6月11日17時(shí)38分，由長(zhǎng)征二號(hào)F改進(jìn)型運(yùn)載火箭（遙十）“神箭”成功發(fā)射．在軌飛行十五天左右，加上發(fā)射與返回，其中停留天宮一號(hào)十二天，6月13日與天宮一號(hào)進(jìn)行對(duì)接．．假如神舟十號(hào)與天宮一號(hào)對(duì)接前所處的軌道如圖所示，當(dāng)它們處于如圖所示的軌道運(yùn)行時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（　　）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

精英家教網(wǎng)如圖所示的電路中，直徑為D的圓環(huán)是用粗細(xì)均勻的電阻絲制成的，其阻值為R，圖中A，B，…，H為圓環(huán)的等分點(diǎn)，A點(diǎn)固定，P為滑片，且滑片P能沿圓環(huán)滑動(dòng)，并保持良好的接觸，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)．當(dāng)閉合電鍵S后，滑片P沿圓環(huán)順時(shí)針滑動(dòng)時(shí)，圖中各表的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化．甲、乙兩同學(xué)按此電路圖，分別做實(shí)驗(yàn)，并記下當(dāng)滑片P在某些位置時(shí)各電表的示數(shù)．
                         表一甲同學(xué)測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
滑片P的位置 位置B 位置C 位置D 位置E 位置F 位置x 位置A
電流表A的示數(shù)（A） 0.25 0.20 0.18 0.17 0.18 0.19
電壓表V1的示數(shù)（V） 3.75 3.00 2.70 2.55 2.70 2.85
電壓表V2的示數(shù)（V） 2.25 3.00 3.30 3.45 3.30 3.15
表二乙同學(xué)測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
滑片P的位置 位置B 位置C 位置D 位置E 位置F 位置G 位置x
電流表A的示數(shù)（A ） 0.24 0.17 0.13 0.11 0.09 0.08
電壓表V1的示數(shù)（V） 3.60 2.55 1.95 1.65 1.35 1.20
電壓表V2的示數(shù)（V） 2.40 3.45 4.05 4.35 4.65 4.80
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：
（1）根據(jù)表1中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算，分析完成表1中“位置A”下的空格．
 

（2）根據(jù)表1、表2中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)通過(guò)比較、分析來(lái)說(shuō)明甲、乙兩同學(xué)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不同的原因：
 
．
（3）根據(jù)（2）中的分析，請(qǐng)思考：當(dāng)滑片P滑到G、A之間位置X時(shí)，則表2中“位置X”下的空格可能的數(shù)據(jù)（即各電表的示數(shù)）分別是
 

A．0.05A，0.75V，5.25V           B．0.07A，1.05V，4.95V
C．0.16A，2.40V，3.60V           D．0.25A，3.75V，2.25V．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

精英家教網(wǎng)2011年5月15日，國(guó)際田聯(lián)110m欄鉆石聯(lián)賽上海站敲響戰(zhàn)鼓，冠軍爭(zhēng)奪在劉翔和奧利弗之間展開(kāi)．比賽臨近結(jié)束，選手全力沖刺時(shí)，觀眾看到如圖所示的場(chǎng)景，齊聲歡呼“劉翔最快”；很快，根據(jù)表中所示的比賽成績(jī)，裁判裁定劉翔獲勝，觀眾和裁判判斷劉翔快過(guò)奧利弗的方法分別是（　　）
選手 用時(shí)/s
劉翔 13.07
奧利弗 13.18

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科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014河北石家莊高中畢業(yè)班3月教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)（二）物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

(13分）如圖所示，某滑冰運(yùn)動(dòng)員參加直線滑行練習(xí)，在滑行時(shí)，左右腳交替向后蹬冰，每次蹬冰的時(shí)間t1=1s，冰面給人水平向前的動(dòng)力F=165N，左右腳交替時(shí)有t2=0.5s的時(shí)間不用蹬冰。已知整個(gè)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員受到的阻力f=55N，運(yùn)動(dòng)員總質(zhì)量rn=55kg，設(shè)運(yùn)動(dòng)員由靜止開(kāi)始滑行，求0-3s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員的位移。

 

 

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同步練習(xí)冊(cè)答案