Question

(1)光滑水平桌面上有一个物体，质量是2kg，受到互成角的两个水平力和的作用，两个力的大小都是10N，这个物体的加速度是____m/s²．

(2)在光滑的水平面上,有一静止的物体,其质量为7kg，它在一大小为14N的水平拉力作用下从静止开始运动，则物体开始运动5s所通过的位移大小_____m，运动5s末速度大小是_____m/s．

(3)在做“研究匀变速直线运动”实验中，打点计时器打出的一条纸带中的某段如图所示，若A、B点间的时间间隔均为0.10s，根据图中给定的长度，计算小车加速度大小为_________m/s²，打下C点时小车的速度大小为____________m/s．

 

(4)为了探究加速度与力、质量的关系,某同学利用如图所示的实验装置，探究小车质量一定时加速度与合外力之间的关系，图中上下两层水平轨道,细线跨过滑轮并挂上砝码盘．若可将砝码和砝码盘的总重力作为小车所受合力,须满足条件______________；两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，并同时停止．该同学测量了两小车的位移为、，则=__________．

Answer

5 25 10 4.0 1.1 砝码和砝码盘的总质量远小于小车质量且平衡摩擦力

【解析】

(1)[1]两分力等大且互成夹角，则由平行四边形定则，合力与分力等大，即：

由牛顿第二定律得：

解得：

加速度方向与相同，即两分力的角平分线方向；

(2)[2]对物体受力分析，由牛顿第二定律可得：

物体开始运动5s所通过的位移大小：

[3]运动5s末速度大小：

(3)[4]根据逐差法得出加速度的大小：

[5]根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，有：

(4)[6]若可将砝码和砝码盘的总重力作为小车所受合力，绳中拉力约等于砝码和砝码盘的总重力，此时需满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车质量，并且需要平衡摩擦力；

[7]使两小车同时开始运动，并同时停止，两车运动的位移：

则有：