3.光滑斜面傾角θ=30°,一個物體受平行于斜面的力F作用從O點由靜止出發(fā)做勻加速直線運動,經(jīng)過時間t到達A點時撤去F,又經(jīng)過時間t物體回到了出發(fā)點O.則外力F與重力G的比值為( 。
A.1:2B.2:3C.1:3D.3:4

分析 將撤去F后的過程看成一個勻減速直線運動,勻加速直線運動和這個勻減速直線運動的位移大小相等、方向相反,由位移關(guān)系和位移時間公式列式求出加速度之比.由牛頓第二定律求F.

解答 解:以物體為研究對象,對物體受力分析,如圖所示

撤去F前,根據(jù)牛頓第二定律$F-mgsinθ=m{a}_{1}^{\;}$
撤去F后$mgsinθ=m{a}_{2}^{\;}$
撤去F之前物體做勻加速直線運動${x}_{\;}^{\;}=\frac{1}{2}{a}_{1}^{\;}{t}_{\;}^{2}$
撤去F時速度$v={a}_{1}^{\;}t$
撤去F后${x}_{2}^{\;}=vt-\frac{1}{2}{a}_{2}^{\;}{t}_{\;}^{2}$
物體能回到出發(fā)點${x}_{2}^{\;}=-{x}_{1}^{\;}$
聯(lián)立以上各式得${a}_{2}^{\;}=3{a}_{1}^{\;}$,$F=\frac{4}{3}mgsinθ=\frac{2}{3}mg$.所以$\frac{F}{G}=\frac{2}{3}$.故B正確,ACD錯誤.
故選:B

點評 本題是牛頓第二定律、運動學公式的綜合應(yīng)用,關(guān)鍵要抓住兩個過程之間的位移關(guān)系和時間關(guān)系,確定加速度的關(guān)系.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

13.如圖1所示,為“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗裝置及數(shù)字化信息系統(tǒng)獲得了小車加速度a與鉤碼的質(zhì)量及小車和砝碼的質(zhì)量對應(yīng)的關(guān)系圖.鉤碼的質(zhì)量為m1,小車和砝碼的質(zhì)量為m2,重力加速度為g.

(1)下列說法正確的是D
A.每次在小車上加減砝碼時,應(yīng)重新平衡摩擦力
B.平衡摩擦時小車應(yīng)與輕繩和鉤碼相連
C.本實驗m2應(yīng)遠小于m1
D.在用圖象探究加速度與質(zhì)量關(guān)系時,應(yīng)作a-$\frac{1}{{m}_{2}}$圖象
(2)實驗時,某同學由于疏忽,遺漏了平衡摩擦力這一步驟,若鉤碼重力記為F,作出a-F圖象,他可能作出圖2中丙 (選填“甲”、“乙”、“丙”)圖線.此圖線的AB段明顯偏離直線,造成此誤差的主要原因是C
A.小車與軌道之間存在摩擦          B.導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
C.所掛鉤碼的質(zhì)量太大                  D.所用小車的質(zhì)量太大
(3)實驗時,由于沒有平衡摩擦力且軌道水平,繪制的$\frac{1}{{m}_{2}}$-a圖象如圖3所示,設(shè)圖中直線的斜率為k,在縱軸上的截距為b,則小車與木板間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{gk}$,鉤碼的質(zhì)量m1=$\frac{1}{gk}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.如圖所示,一帶正電的點電荷固定于O點,兩虛線圓均以O(shè)為圓心,兩實線分別為帶電粒子M和N先后在電場中運動的軌跡,a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點.不計重力.下列說法正確的是(  )
A.M帶負電荷,N帶負電荷
B.M在b點的動能大于它在a點的動能
C.N在d點的電勢能等于它在e點的電勢能
D.N在從c點運動到d點的過程中克服電場力做功

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

11.某實驗小組應(yīng)用如圖所示裝置“探究加速度與物體受力的關(guān)系”,已知小車的質(zhì)量為M,砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量為m,所使用的打點計時器所接的交流電的頻率為50Hz.實驗步驟如下:
A.按圖所示安裝好實驗裝置,其中與定滑輪及彈簧測力計相連的細線豎直;
B.調(diào)節(jié)長木板的傾角,輕推小車后,使小車能沿長木板向下勻速運動;
C.掛上砝碼盤,接通電源后,再放開小車,打出一條紙帶,由紙帶求出小車的加速度;
D.改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量,重復(fù)步驟C,求得小車在不同合力作用下的加速度.

根據(jù)以上實驗過程,回答以下問題:
(1)在該實驗中必須采用控制變量法,應(yīng)保持小車質(zhì)量不變,用細線的拉力作為小車受到的合外力,用打點計時器測小車的加速度.
(2)對于上述實驗,下列說法正確的是C.
A.小車的加速度與砝碼盤的加速度大小相等
B.實驗過程中砝碼盤處于超重狀態(tài)
C.與小車相連的輕繩與長木板一定要平行
D.彈簧測力計的讀數(shù)應(yīng)為砝碼和砝碼盤總重力的一半
E.砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量應(yīng)遠小于小車的質(zhì)量
(3)由本實驗得到的數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與彈簧測力計的示數(shù)F的關(guān)系圖象,與本實驗相符合的是A.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

18.在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中,如圖1所示為一條記錄小車運動情況的紙帶,舍掉開頭比較密集的點跡,在后面便于測量的地方找一個點做計時起點0,后面每隔4個點取一個計數(shù)點,交流電的頻率為50HZ

(1)在實驗中,使用打點計時器操作步驟應(yīng)先接通電源再釋放小車(填“釋放小車”或“接通電源”);
(2)試根據(jù)所提供的紙帶,每隔0.10s測一次速度,算出包含各計數(shù)點0、1、2…附近各段的平均速度$\frac{△x}{△t}$,把它當作打點計時器打下這些點時小車的瞬時速度,并將各個速度值填入下表,請計算還未算好的速度并填入表格:
計數(shù)點編號0123456
對應(yīng)時刻t/s00.10.20.30.40.50.6
各計數(shù)點的速度v/(m•s-10.260.781.051.551.82
(3)以速度v為縱軸,時間t為橫軸,建立直角坐標系,根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在坐標系中描點,并畫出小車運動的v-t圖象(已描好5個點).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.如圖所示,A、B兩物體疊放在光滑水平桌面上,輕質(zhì)細繩一端連接B,另一端繞過定滑輪連接C物體,已知A和C的質(zhì)量都是1kg,B的質(zhì)量是3kg,A、B間的動摩擦因數(shù)是0.1,其它摩擦不計.由靜止釋放,C下落一定高度的過程中(C未落地,B未撞到滑輪),下列說法正確的是(  )
A.A、B兩物體沒有發(fā)生相對滑動B.A物體受到的摩擦力大小為1 N
C.B物體的加速度大小是3m/s2D.細繩的拉力大小等于7.75 N

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

15.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗時:
(1)我們已經(jīng)知道,物體的加速度(a)同時跟合外力(F)和質(zhì)量(m)兩個因素有關(guān).要研究這三個物理量之間的定量關(guān)系的基本思路是控制m一定,a與F關(guān)系;控制F,研究a與m的關(guān)系;.

(2)某同學的實驗方案如圖1所示,她想用砂和砂桶的重力表示小車受到的合外力,為了減少這種做法而帶來的實驗誤差,你認為在實驗中還應(yīng)該采取的兩項措施是:
a.平衡摩擦力;
b.砂和砂桶的質(zhì)量遠小于小車的質(zhì).
(3)該同學利用實驗中打出的紙帶求加速度時,處理方案有兩種:
A、利用公式a=$\frac{2s}{{t}^{2}}$計算;B、根據(jù)a=$\frac{△s}{{T}^{2}}$利用逐差法計算.
兩種方案中,你認為選擇方案B比較合理.
砂和砂桶總重力F(N)0.1960.3920.5880.7840.980
加速度a(m•s-20.691.181.662.182.70
(4)該同學平衡摩擦力后,將5個相同的砝碼都放在小車上.掛上砝碼盤,然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中,測量小車的加速度.小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如上表,請你根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在上面的坐標系中做出a-F圖象;
(5)根據(jù)該同學提供的實驗數(shù)據(jù)在圖2中作出的a-F圖線不通過原點,請說明主要原因:分析拉力時未計入砝碼盤的重力.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.質(zhì)點做直線運動的位置x與時間t的關(guān)系式為x=5t+t2+3(各物理量均采用國際單位制),則該質(zhì)點( 。
A.第1s內(nèi)位移為9mB.前兩秒內(nèi)的平均速度為6m/s
C.質(zhì)點的加速度為1m/s2D.任意1s內(nèi)的速度增量都是2m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

13.如圖所示,在豎直平面內(nèi)固定有兩個很靠近的共面同心圓軌道,外圓光滑,內(nèi)圓粗糙.一質(zhì)量為m的小球從軌道的最低點以初速度v0向右運動,球的直徑略小于兩圓間距,球運動的軌道半徑為R,不計空氣阻力.設(shè)小球過最低點時重力勢能為零,已知重力加速度為g,下列說法正確的是( 。
A.若小球運動到最高點時速度為0,則小球機械能守恒
B.若經(jīng)過足夠長時間,小球最終的機械能可能為mgR
C.若使小球始終做完整的圓周運動,則v0可以小于$\sqrt{5gR}$
D.若小球第一次運動到最高點時速度大小為0,則v0等于$\sqrt{4gR}$

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同步練習冊答案