1．如圖所示，水平桌面上有一小車，裝有砂的砂桶通過細(xì)繩給小車施加一水平拉力，小車從靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)．保持小車的質(zhì)量M不變，第一次實(shí)驗(yàn)中小車在質(zhì)量為m1的砂和砂桶帶動(dòng)下由靜止前進(jìn)了一段距離s；第二次實(shí)驗(yàn)中小車在質(zhì)量為m2的砂和砂桶帶動(dòng)下由靜止前進(jìn)了相同的距離s，其中m1＜m2＜M．兩次實(shí)驗(yàn)中，繩對小車的拉力分別為T1 和T2，小車、砂和砂桶系統(tǒng)的機(jī)械能變化量分別為△E1和△E2，若摩擦阻力的大小保持不變，不計(jì)繩、滑輪的質(zhì)量及空氣阻力，則$\frac{△{E}_{1}}{△{E}_{2}}$=1，$\frac{{T}_{1}}{{T}_{2}}$=$\frac{{m}_{1}（M+{m}_{2}）}{{m}_{2}（M+{m}_{1}）}$．

分析 根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析受力情況，根據(jù)功能關(guān)系：除重力和彈力外其它力對系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化討論機(jī)械能變化情況．

解答 解：小車的砂桶用細(xì)線相連，故其加速度大小相等，根據(jù)牛頓第二定律以整體為研究對象有加速度：
$a=\frac{mg-μMg}{M+m}$知，當(dāng)砂桶的質(zhì)量m增加時(shí)加速度a增大即m1＜m2，所以有a1＜a2，
再以砂和砂桶為研究對象有：m1g-T1=ma1，m2g-T2=ma2，所以有$\frac{{T}_{1}}{{T}_{2}}=\frac{{m}_{1}（M+{m}_{2}）}{{m}_{2}（M+{m}_{1}）}$
根據(jù)功能關(guān)系知，除重力和彈力外其它力對系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化知，在兩種情況下運(yùn)動(dòng)，小車所受摩擦力對小車做的功相同，可知兩種情況下系統(tǒng)機(jī)械能的變化量△E1=△E2，
故答案為：1   $\frac{{m}_{1}（M+{m}_{2}）}{{m}_{2}（M+{m}_{1}）}$

點(diǎn)評 用整體法和隔離法對車進(jìn)行受力分析求出加速度與砂桶質(zhì)量的關(guān)系，再根據(jù)功能關(guān)系分析系統(tǒng)機(jī)械能的變化與重力和彈力外做功的關(guān)系這是解決本題的關(guān)鍵．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．如圖所示是一運(yùn)動(dòng)員拋出的鉛球的軌跡，A，B，C是軌跡上的三個(gè)點(diǎn)，其中B是最高點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，若在拋出點(diǎn)鉛球的初速度大小是20m/s，與水平的方向夾角是53°．已知sin53°=0.8，cos53°=0.6．則鉛球在最高點(diǎn)B的速度為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

12．一質(zhì)量為2kg的物體在如圖（a）所示的xoy平面上運(yùn)動(dòng)，在x方向的速度-時(shí)間圖象vx-t圖和y方向的位移-時(shí)間圖象sy-t圖分別如圖（b）、（c）所示，則物體的初速度大小為13m/s，前兩秒物體所受的合外力大小為10N．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．甲、乙兩個(gè)同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置共同研究在保持受到的牽引力不變的條件下，小車的加速度與其質(zhì)量的關(guān)系．

（1）甲同學(xué)通過對小車所牽引紙帶的測量，就能得出小車的加速度a．圖乙是某次實(shí)驗(yàn)所打出的一條紙帶，在紙帶上標(biāo)出了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，圖中數(shù)據(jù)的單位是cm．實(shí)驗(yàn)中使用的電源是頻率為f=50Hz的交變電流．根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出小車的加速度a=0.34 m/s2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（2）乙同學(xué)通過給小車增加砝碼來改變小車的質(zhì)量M，得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫出a～$\frac{1}{M}$圖線后，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)$\frac{1}{M}$較大時(shí)，圖線發(fā)生彎曲．于是，該同學(xué)后來又對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了進(jìn)一步地修正，避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象．那么，該同學(xué)的修正方案可能是A
A．改畫a與$\frac{1}{M+m}$的關(guān)系圖線                B．改畫a與（M+m）的關(guān)系圖線
C．改畫 a與$\frac{m}{M}$的關(guān)系圖線                   D．改畫a與$\frac{1}{（M+m）2}$的關(guān)系圖線．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)多量程多用電表，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖如圖所示．其電流表的量程分別為10mA和250mA，電壓表的量程分別為10V和250V，電阻檔分別為×10Ω和×100Ω．則下列說法正確的是（　�。�
A．功能選擇開關(guān)s與“1”相接時(shí)，所測物理量和量程分別是直流電流、250mA
B．功能選擇開關(guān)s與“3”相接時(shí)，所測物理量和量程分別是直流電流、10mA
C．功能選擇開關(guān)s與“5”相接時(shí)，所測物理量和量程分別是直流電壓、250V
D．功能選擇開關(guān)s與“6”相接時(shí)，所測物理量和量程分別是直流電壓、10V

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

6．下列說法中正確的是（　�。�
A．做簡諧運(yùn)動(dòng)的物體，其振動(dòng)能量與振動(dòng)的頻率有關(guān)
B．全息照相的拍攝利用了光的干涉原理
C．真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的，與光源和觀察者的運(yùn)動(dòng)無關(guān)
D．在同一種介質(zhì)中，不同頻率的機(jī)械波的傳播速度不同
E．醫(yī)學(xué)上用激光做“光刀”來進(jìn)行手術(shù)，主要是利用了激光的亮度高、能量大的特點(diǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

13．如圖所示電路中，滑片P位于滑動(dòng)變阻器R2正中間，電源內(nèi)阻不能忽略，兩個(gè)電壓表均為理想電表．當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片P滑動(dòng)時(shí)，關(guān)于兩個(gè)電壓表V1與V2的示數(shù)，下列判斷正確的是（　　）
A．P向a端滑動(dòng)的過程中，V1的示數(shù)逐漸增大、V2的示數(shù)逐漸減小
B．P向a端滑動(dòng)的過程中，R2消耗的功率一定逐漸減小
C．P向b端滑動(dòng)的過程中，V1示數(shù)改變量的絕對值小于V2示數(shù)改變量的絕對值
D．P向b端滑動(dòng)的過程中，V2示數(shù)改變量與流過R2的電流改變量的比值保持不變

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．下列甲、乙、丙三圖為三種常見電機(jī)的原理示意圖，這三種電機(jī)的名稱分別為：
甲圖是直流電動(dòng)機(jī)；
乙圖是交流發(fā)電機(jī)；
丙圖是直流發(fā)電機(jī)．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．如圖所示，遙控電動(dòng)賽車（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止出發(fā)，經(jīng)過時(shí)間t后關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，賽車?yán)^續(xù)前進(jìn)至B點(diǎn)后進(jìn)入固定在豎直平面內(nèi)的圓形光滑軌道，通過軌道最高點(diǎn)P后又繼續(xù)沿軌道運(yùn)動(dòng)并進(jìn)入光滑的水平軌道CD，然后躍到水平軌道EF上（EF軌道足夠長）．已知賽車在水平軌道AB部分運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力恒為車重的0.5倍，賽車的質(zhì)量m=0.4kg，通電后賽車的電動(dòng)機(jī)以額定功率P=20W工作，軌道AB的長度L=2m，圓形軌道的半徑R=0.5m，空氣阻力可忽略．D、E兩點(diǎn)間的高度差為h=0.45m，水平距離是s=1.8m．某次比賽，要求賽車在運(yùn)動(dòng)過程中既不能脫離軌道ABPCD、又能躍到EF軌道上．試求：

（1）賽車在P點(diǎn)處的最小速度；
（2）賽車電動(dòng)機(jī)最短的工作時(shí)間．

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同步練習(xí)冊答案