3.質(zhì)量分別為M和m的物塊形狀大小均相同,將它們通過輕繩和光滑定滑輪連接,如圖甲所示,繩子在各處均平行于傾角為α的斜面,M恰好能靜止在斜面上,不考慮M、m與斜面之間的摩擦.若互換兩物塊位置,按圖乙放置,然后釋放M,斜面仍保持靜止.則下列說法正確的是(  )
A.輕繩的拉力等于MgB.輕繩的拉力等于mgsinα
C.輕繩的拉力等于mgD.輕繩的拉力等于(M+m)g

分析 由第一次放置M恰好能靜止在斜面上,可得M和m的質(zhì)量關(guān)系,進而可求第二次放置M的加速度,輕繩的拉力.

解答 解:第一次放置時M靜止,則:
Mgsinα=mg,
第二次放置時候,對整體由牛頓第二定律:
Mg-mgsinα=(M+m)a,
聯(lián)立解得:
a=(1-sinα)g=$\frac{M-m}{M}$g.
對m由牛頓第二定律:
T-mgsinα=ma,
解得:
T=mg,故C正確;
故選:C.

點評 該題的關(guān)鍵是用好牛頓第二定律,對給定的情形分別列方程,同時注意連接體問題的處理方法:整體法和隔離法的靈活應(yīng)用.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.如圖所示.a(chǎn)、b、c是地球大氣層外圓形軌道上運動的三顆衛(wèi)星,a和b質(zhì)量相等且小于c的質(zhì)量,則( 。
A.b所需向心力最小
B.b、c的周期相同且大于a的周期
C.b、c的向心加速度大小相等,且大于a的向心加速度
D.c加速可追上同一軌道上的b,b減速可等候同一軌道上的c

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.如圖所示,“神舟八號”飛船與“天宮一號”目標飛行器于北京時間2011年11月3日凌晨實現(xiàn)剛性連接,形成組合體,使中國載人航天首次空間交會對接試驗獲得成功.若已知地球的自轉(zhuǎn)周期T、地球半徑R、地球表面的重力加速度g、組合體運行的軌道距地面高度為h,下列表達式正確的是( 。
A.組合體所在軌道處的重力加速度g′=$\frac{Rg}{R+h}$
B.組合體圍繞地球作圓周運動的角速度大小ω=$\sqrt{\frac{g}{R+h}}$
C.組合體的線速度大小v=$\frac{2π(R+h)}{T}$
D.組合體的運行周期T′=$\sqrt{\frac{4{π}^{2}(R+h)^{3}}{g{R}^{2}}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.兩個大小相等的共點力F1和F2作用在同一質(zhì)點上,它們的合力的大小為F,則( 。
A.若F1、F2中的一個增大,F(xiàn)不一定增大
B.若F1、F2的方向改變,F(xiàn)的方向也一定改變
C.若兩個共點力的夾角小于120°,則合力F大小為兩個共點力力大小之和
D.若F1、F2增大,F(xiàn)也一定增大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.美國新澤西州六旗大冒險主題公園內(nèi)的跳樓機為世界上最高的跳樓機.它能讓人們體驗到短暫的“完全失重”.參加體驗的游客被安全帶固定在座椅上,電動機將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面139m高處由靜止釋放,人與座椅沿軌道先做自由落體運動,接著做勻減速運動,在下落到離地面9m高處時速度剛好減小到零,整個過程歷時6.5s.最后將游客安全地送回地面.(g取10m/s2)求:
(1)整個過程人和座椅的最大速度;
(2)人與座椅做自由落體的時間;
(3)如果游客質(zhì)量為60kg,在勻減速階段,座椅對游客的作用力大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖甲所示,建立Oxy坐標系,兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對稱,極板長度和板間距均為l,第一四象限有磁場,方向垂直于Oxy平面向里.位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸間右連續(xù)發(fā)射質(zhì)量為m、電量為+q、速度相同、重力不計的帶電粒子在0~3t0時間內(nèi)兩板間加上如圖乙所示的電壓(不考慮極邊緣的影響).已知t=0時刻進入兩板間的帶電粒子恰好在t0時刻經(jīng)極板邊緣射入磁場.上述m、q、l、t0、B為已知量.(不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況)

(1)求電壓U0的大小.
(2)求$\frac{1}{2}$t0時進入兩板間的帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑.
(3)何時射入兩板間的帶電粒子在磁場中的運動時間最短?求此最短時間.

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15.用如圖所示的裝置完成“驗證機械能守恒定律”的實驗,需要直接測量的物理量是B,通過計算得到的物理量是C.(填寫代號)
A.重錘錘質(zhì)量    B.重錘下落的高度    C.與下落高度對應(yīng)的重錘的瞬時速度.

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11.某實驗小組的同學(xué)利用滑塊驗證“動能定理”.他們在實驗室組裝了一套如圖1所示的裝置,另外他們還找到了打點計時器所用的學(xué)生電源、若干導(dǎo)線、電鍵、復(fù)寫紙、紙帶以及細沙、若干薄木板,當滑塊連接上紙帶,用細線通過滑輪掛上空的小沙桶時,釋放小桶,滑塊處于靜止狀態(tài),若你是小組中的一位成員,要完成該項實驗,則:
(1)還需要的實驗器材有天平,刻度尺.
(2)實驗時為了保證滑塊受到的合力與沙和沙桶的總重力大小基本相等,沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實驗條件是m<<M,實驗時首先要做的步驟是平衡摩擦力.
(3)在(2)的基礎(chǔ)上,實驗小組用天平移出滑塊的質(zhì)量為M,往沙桶中裝入適量的細沙,用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量為m,讓沙桶帶動滑塊加速運動,用打點計時器記錄其運動情況,得到如圖2的清晰紙帶,已知計時器打點周期為T,在紙帶上間距較大處開始每兩個間隔取一個計數(shù)點,標記為1、2、3、4、5、6,測出相鄰兩個計數(shù)點的間距,分別表示為x1、x2、x3、x4、x5,為了驗證此實驗從打計數(shù)點2到打計數(shù)點5的過程中動能定理是否成立,需要根據(jù)測量結(jié)果打這兩點時滑塊的速度v2和v3,進而計算出打這兩點時的動能,計算表達式為:v2=$\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{2T}$,v3=$\frac{{x}_{4}+{x}_{5}}{2T}$(用題中或圖中的字母表示)本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達式為W=$\frac{m}{32{T}^{2}}$[(x4+x52-(x1+x22].

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12.2013年12月2日1時30分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號乙”運載火箭,成功將“嫦娥三號”探測飛船發(fā)射升空,展開奔月之旅.“嫦娥三號”首次實現(xiàn)月面巡視勘察和月球軟著陸,為我國探月工程開啟新的征程.設(shè)載著登月艙的探測飛船在以月球中心為圓心,半徑為r1的圓軌道上運動時,周期為T1.隨后登月艙脫離飛船,變軌到離月球更近的半徑為r2的圓軌道上運動.萬有引力常量為G,則下列說法正確的是( 。
A.登月艙在半徑為r2的圓軌道上比在半徑為r1的圓軌道上運動時的角速度小
B.登月艙在半徑為r2的圓軌道上比在半徑為r1的圓軌道上運動時的線速度小
C.登月艙在半徑為r2的圓軌道上運動時的周期為$\root{3}{\frac{{r}_{2}^{2}{T}_{1}^{3}}{{r}_{1}^{2}}}$
D.月球的質(zhì)量為$\frac{4{π}^{2}{r}_{1}^{3}}{G{T}_{1}^{2}}$

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