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某同学用如图所示的装置探究加速度与力和质量的关系。一斜面固定在足够高的水平桌面边...

某同学用如图所示的装置探究加速度与力和质量的关系。一斜面固定在足够高的水平桌面边缘,斜面足够长,斜面上一辆总质量为m1(含里面放着的若干个质量均为m0的钩码)的小车通过轻绳跨过斜面顶端的固定滑轮与质量为m2的钩码相连。斜面底端固定的位移传感器可以测定小车离斜面底端的位移x,并可以用计算机描述出at图像和xt2图像(t为小车运动时间),还可以计算图像的斜率。某时刻,调节斜面倾角,当倾角为时,释放小车和钩码,给小车沿斜面向上的初速度,测得运动后的小车的xt图像在误差允许的范围内为一条倾斜的直线。小车受斜面的阻力与车对斜面的压力成正比,不计其他的阻力,重力加速度为g,则

(1)小车受斜面的阻力与车对斜面的压力之比等于_______________

(2)从小车里每次拿出不同数量的钩码挂到m2的下方,测得每次由静止释放小车的xt2图像在误差允许的范围内均为倾斜的直线。那么当转移n个钩码时,若小车的加速度a大小为_____,则验证了加速度与力和质量的关系是符合牛顿运动定律的;

(3)(2)的实验中,当转移的钩码个数n=2时,则小车的xt2图像的斜率等于______

 

【解析】 (1)[1]设小车斜面的阻力与车和斜面间压力之比为,小车匀速运动,有 解得 (2)[2]当转移n个钩码时,加速度与力和质量的关系若符合牛顿运动定律,则有 解得 (3)[3]x-t2图像的斜率 当转移的钩码个数n=2时,有  
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如图,在倾角为的角锥体表面上对称地放着可视为质点的AB两个物体,用一轻质绳跨过固定在顶部的光滑的定滑轮连接在一起,开始时绳子绷直但无张力。已知AB两个物体的质量分别为m2m,它们与竖直轴的距离均为r=1m,两物体与角锥体表面的动摩擦因数为0.8,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g=10m/s2,某时刻起,圆锥体绕竖直轴缓慢加速转动,加速转动过程中AB两物体始终与角锥体保持相对静止,则下列说法正确的是(  )

A.绳子没有张力之前,B物体受到的静摩擦力在增加

B.绳子即将有张力时,转动的角速度

C.AB滑动前A所受的静摩擦力一直在增加

D.AB即将滑动时,转动的角速度

 

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如图所示,固定在水平面上的足够长的光滑平行直导轨处于垂直平面向下的匀强磁场中,一端连接着一个电容器和电源,导轨上放着一根长度与导轨间距相同,有固定阻值的均匀导体棒。与电容器连接的单刀双掷开关先与左边闭合,待充电结束后,某时刻与右边闭合,作为计时起点,随后导体棒在运动的过程中始终与导轨接触良好,不计其他位置的电阻,则电容器所带电量q、导体棒的运动速度v、流过导体棒的电流I、通过导体的电量Q随时间t变化的图像可能的是(  )

A. B.

C. D.

 

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在一条水平直赛道上,分别放着甲、乙两辆玩具汽车(可视为质点),它们同时从同一地点沿同一方向做直线运动,两辆汽车达到它们最大速度后就匀速运动,观测到它们速度的平方随位移变化的图像如图所示,则下列说法正确的是(  )

A.在加速过程中,甲车的加速度比乙车的加速度大

B.x=0.5m处,甲、乙两车速度相等

C.x=0.5m处,甲、乙两车相遇

D.2s末,甲、乙两车相遇

 

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如图所示,竖直平面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接,斜面倾角,可视为质点的一小物块B静止在水平轨道的最左端,另一也可视为质点的A物块从离水平面高度为H=3m的位置静止释放,到达斜面底端进入水平轨道后与B发生弹性正碰,碰后物块A反弹后能上升到距离水平面最高为h=m处。已知物块A与斜面间及B与水平面间的动摩擦因数均为0.3g=10m/s2sin=0.6cos=0.8,则下列说法错误的是(  )

A.A物块与B物块碰前的速度大小为6m/s

B.A物块与B物块的质量之比为12

C.A 物块与B物块碰后的速度大小为2m/s

D.碰后B物块还能在水平面上运动2.5m

 

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两个等量异种电荷AB固定在绝缘的水平面上,电荷量分别为+Q和-Q,俯视图如图所示。一固定在水平桌面的足够长的光滑绝缘管道与AB的连线垂直,且到A的距离小于到B的距离,管道内放一个带负电小球P(可视为试探电荷),现将电荷从图示C点静止释放,CD两点关于O点(管道与AB连线的交点)对称。小球PC点开始到D点的运动过程中,下列说法正确的是(  )

A.先做减速运动,后做加速运动

B.经过O点的速度最大,加速度也最大

C.O点的电势能最小,CD两点的电势相同

D.CD两点受到的电场力相同

 

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