2.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(gè)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(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動(dòng),則以下說法正確的是( 。
A.質(zhì)量為2m的木塊受到五個(gè)力的作用
B.當(dāng)F逐漸增大到FT時(shí),輕繩剛好被拉斷
C.當(dāng)F逐漸增大到2FT時(shí),輕繩還不會(huì)被拉斷
D.輕繩剛要被拉斷時(shí),質(zhì)量為m和2m的木塊間的摩擦力為$\frac{2}{3}$FT

分析 由題意,三個(gè)木塊以同一加速度做加速運(yùn)動(dòng),采用隔離法分析2m可得出其受力的個(gè)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(gè)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(gè)力的作用,故A正確;
B、對三個(gè)木塊整體,由牛頓第二定律可得:a=$\frac{{F}_{T}}{6m}$;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=$\frac{1}{2}$FT.由此可知,當(dāng)F逐漸增大到FT時(shí),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(cuò)誤;
C、由上式得:當(dāng)F逐漸增大到2FT時(shí),a=$\frac{2{F}_{T}}{6m}$=$\frac{{F}_{T}}{3m}$,輕繩中拉力F′=3ma=FT,輕繩剛好被拉斷.故C錯(cuò)誤;
D、輕繩剛要被拉斷時(shí),輕繩的拉力剛好為FT,后面兩個(gè)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′=$\frac{{F}_{T}}{3}$,故D錯(cuò)誤.
故選:A.

點(diǎn)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:計(jì)算題

12.如圖所示,某小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為10kW,經(jīng)升壓變壓器升壓后,用總電阻R=10Ω輸電線向距離較遠(yuǎn)的用戶供電,經(jīng)降壓變壓器降壓后用戶得到220V、9.75kW的電力.求:

(1)輸電線上的電流I2的大;
(2)降壓變壓器輸入線圈與輸出線圈的匝數(shù)之比;(變壓器均為理想變壓器)

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.如圖所示,質(zhì)量為m的木塊A放在質(zhì)量為M的三角形斜劈上,現(xiàn)用大小均為F、方向相反的水平力分別推A和B,它們均靜止不動(dòng),則( 。
A.A與B之間一定存在摩擦力
B.B與地面之間可能存在摩擦力
C.若AB接觸面光滑,則B對A的支持力大于mg
D.地面對B的支持力的大小一定等于(M+m)g

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示,半徑為R的絕緣圓筒內(nèi)分布著勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向里.一質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子(不計(jì)重力)從筒壁上的小孔P射入筒中,速度方向與半徑OP成30°角.不計(jì)離子與筒壁碰撞的能量損失和電荷量的損失.若離子在最短的時(shí)間內(nèi)返回P孔,則離子在圓筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的速率和最短的時(shí)間分別是( 。
A.$\frac{2qBR}{m}$,$\frac{πm}{qB}$B.$\frac{2qBR}{m}$,$\frac{2πm}{3qB}$C.$\frac{\sqrt{3}qBR}{m}$,$\frac{πm}{qB}$D.$\frac{\sqrt{3}qBR}{m}$,$\frac{πm}{3qB}$

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

17.根據(jù)“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)完成下面的題目.
(1)有關(guān)實(shí)驗(yàn)以及數(shù)據(jù)處理,下列說法正確的是ACD.
A.應(yīng)使砂和小桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量,以減小實(shí)驗(yàn)誤差
B.可以用天平測出小桶和砂的總質(zhì)量m及小車和砝碼的總質(zhì)量M;根據(jù)公式a=$\frac{mg}{M}$,求出小車的加速度
C.處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)采用描點(diǎn)法畫圖象,是為了減小誤差
D.處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)采用a-$\frac{1}{M}$ 圖象,是為了便于根據(jù)圖線直觀地作出判斷
(2)某學(xué)生在平衡摩擦力時(shí),把長木板的一端墊得過高,使得傾角偏大.他所得到的a-F關(guān)系可用圖甲中的哪個(gè)表示?C(圖中a是小車的加速度,F(xiàn)是細(xì)線作用于小車的拉力).

(3)某學(xué)生將實(shí)驗(yàn)裝置按如圖乙所示安裝好,準(zhǔn)備接通電源后開始做實(shí)驗(yàn).他的裝置圖中,明顯的錯(cuò)誤是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用直流電源;小車與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器間的距離太長;木板水平,沒有平衡摩擦力(寫出兩條).
(4)圖丙是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶,A、B、C、D、E、F、G為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出.量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為:xAB=4.22cm、xBC=4.65cm、xCD=5.08cm、xDE=5.49cm,xEF=5.91cm,xFG=6.34cm.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz,則小車的加速度a=0.42m/s2.(結(jié)果保留二位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.頂端開口底端封閉、足夠長的光滑水平玻璃管內(nèi),其底端固定一原長為L、勁度系數(shù)為k的輕彈簧,彈簧另一端連著質(zhì)量為m的小球,如圖所示.現(xiàn)使玻璃管繞其底端緩慢旋轉(zhuǎn),直至玻璃管豎直向上,在此過程中,下列情況可能的是( 。
A.小球到原水平面的距離不斷增大
B.小球到原水平面的距離不斷減小
C.小球到原水平面的距離先增大后減小
D.小球到原水平面的距離先減小后增大

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

14.將一個(gè)電荷量q=-3×10-6C的負(fù)點(diǎn)電荷,從電場中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí),克服電場力做功6×10-4J,從B點(diǎn)移到C點(diǎn)電場力做功9×10-4J.
(1)則AB間電勢差UAB=200V、AC間的電勢差UAC=-100V;
(2)將一個(gè)電子從電場中的A點(diǎn)移到C點(diǎn),電場力所做的功為100電子伏特.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

11.在某電場中的一點(diǎn)P處放入一個(gè)電荷量為q的試探電荷,若該電荷所受靜電場力為F,則P點(diǎn)的電場強(qiáng)度為$\frac{F}{q}$;若把此試探電荷移走,則此時(shí)P點(diǎn)的場強(qiáng)為$\frac{F}{q}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.如圖所示,質(zhì)量為m、帶電量為q的小球B用絕緣細(xì)線懸掛,處于固定的帶電體A產(chǎn)生的電場中,A所帶電量為Q,A、B均可視為點(diǎn)電荷.當(dāng)小球B靜止時(shí),A、B等高、間距為d,細(xì)線偏離豎直方向的夾角為θ.已知重力加速度為g.則( 。
A.點(diǎn)電荷B在A處所產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為$\frac{kQ}{0mofwuv^{2}}$
B.A受到的電場力為mgtanθ
C.點(diǎn)電荷A在B處所產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為$\frac{mgtanθ}{Q}$
D.B受到的電場力為$\frac{kQq}gvrseoo$

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同步練習(xí)冊答案