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一个热气球与沙包的总质量为60kg,在空气中以加速度=5m/s2下降。求(1)为...

一个热气球与沙包的总质量为60kg,在空气中以加速度=5m/s2下降。求(1)为了使它匀速下降,应抛掉沙的质量是多少?(2)为了使它以同样大小的加速度上升,应抛掉沙的质量是多少?(取g=10m/s2

 

(1)Δm=30kg(2)Δm1=40 kg 【解析】(1)设浮力为F,以加速度a=5m/s2下降时有:               mg-F=ma    ···················(2分) 设匀速下降时系统总质量为m1,则有 m1g-F=0     ···················(3分) 应抛掉沙的质量为:    Δm=m- m1     ···················(2分) 由以上三式代入数据得  Δm=30kg    ···················(1分) (2)设以同样大小的加速度上升时系统总质量为m2,则有                                                   F- m2g= m2a   ···················(3分) 应抛掉沙的质量为       Δm1= m- m2     ···················(2分) 代入数据得             Δm1=40 kg    ···················(1分) 本题考查对牛顿第二定律的应用,在热气球加速下降的过程中由重力和浮力的合力提供加速度,由牛顿第二定律可求得此时的浮力大小,抛掉沙之后重力减小,浮力不变,合力向上,能保证热气球向上加速,由牛顿第二定律可求得抛掉的沙的质量
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考点分析:
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(每空2分共6分)如图为“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。

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(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持小车质量不变,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(如图所示)。

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①分析此图线的OA段可得出的实验结论是______________。

②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

 

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(3分)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如右图所示.下列表述正确的是____(填选项前的字母)

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A.a的原长比b的长

B.a的劲度系数比b的大

C.a的劲度系数比b的小

D.a测得的弹力与弹簧的长度成正比

 

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(3分)在“验证力的平行四边形定则”的实验中,用M、N两个测力计拉橡皮条的结点P,使其位于E处,此时α+β=900,如图所示;然后保持M的读数不变,当α角由图中所示的值减小时,要使结点仍在E处,可采用的办法是

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A.增大N的读数,减小β角    B.减小N的读数,减小β角

C.减小N的读数,增大β角    D.增大N的读数,增大β角

 

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一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动,小球通过细绳与车顶相连。小球某时刻正处于图示状态。设斜面对小球的支持力为N,细绳对小球的拉力为T,关于此时刻小球的受力情况,下列说法正确的是

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A、若小车向左运动,N可能为零          

B、若小车向左运动,T可能为零

C、若小车向右运动,N不可能为零         

D、若小车向右运动,T不可能为零

 

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如图所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,静止在木板一物块和物块间有摩擦。现用水平力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为

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A、物块先向左运动,再向右运动

B、物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动

C、木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动

D、木板和物块的速度都逐渐变小,直到为零

 

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