如图2所示,一质量为M的探空气球在匀速下降,若气球所受浮力F始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球吊篮中减少的质量为 ( )
A.2(M-) B.M-
C.2M- D.0
如图1所示,物块m与车厢后壁间的动摩擦因数为μ,当该车水平向右加速运动时,m恰好沿车厢后壁匀速下滑,则车的加速度为( )
A.g B.μg C. D. μg
如图实-3-12所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系.小车上固定一个盒子,盒子内盛有沙子.沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m,小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M.
图实-3-12
(1)验证在质量不变的情况下,加速度与合外力成正比:从盒子中取出一些沙子,装入沙桶中,称量并记录沙桶的总重力mg,将该力视为合外力F,对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出.多次改变合外力F的大小,每次都会得到一个相应的加速度.本次实验中,桶内的沙子取自小车中,故系统的总质量不变.以合外力F为横轴,以加速度a为纵轴,画出a-F图象,图象是一条过原点的直线.
①a-F图象斜率的物理意义是________________________________________.
②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理?
答:________.(填“合理”或“不合理”)
③本次实验中,是否应该满足M≫m这样的条件?
答:________(填“是”或“否”);
理由是_____________________________________________________________.
(2)验证在合外力不变的情况下,加速度与质量成反比:保持桶内沙子质量m不变,在盒子内添加或去掉一些沙子,验证加速度与质量的关系.本次实验中,桶内的沙子总质量不变,故系统所受的合外力不变.
用图象法处理数据时,以加速度a为纵横,应该以______倒数为横轴.
如图实-3-10所示为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置.
图实-3-10
(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持________不变,用钩码所受的重力作为
________,用DIS测小车的加速度.
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组
数据可画出a-F关系图线(如图实-3-11所示).①分析此图线的OA
段可得出的实验结论是 _______________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
②(单选题)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是 ( )
A.小车与轨道之间存在摩擦
B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大
D.所用小车的质量太大
(12分)质量为m=1.0 kg的小滑块(可视为质点)放在质量为M=3.0 kg的长木板的右端,
木板上表面光滑,木板与地面之间的动摩擦因数为μ=0.2,木板长L=1.0 m.开始时两
者都处于静止状态,现对木板施加水平向右的恒力F=12 N,如图19所示,经一段时
间后撤去F.为使小滑块不掉下木板,试求:用水平恒力F作用的最长时间.(g取10 m/s2)
(14分)如图18(a)所示,质量m=1 kg的物体沿倾角θ=37°的固定粗糙斜面由静止开始
向下运动,风对物体的作用力沿水平方向向右,其大小与风速v成正比,比例系数用k
表示,物体加速度a与风速v的关系如图(b)所示,求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=
10 m/s2)
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)比例系数k.