Question

【題目】(1)光滑水平桌面上有一個物體，質量是2kg，受到互成角的兩個水平力和的作用，兩個力的大小都是10N，這個物體的加速度是____m/s2．

(2)在光滑的水平面上,有一靜止的物體,其質量為7kg，它在一大小為14N的水平拉力作用下從靜止開始運動，則物體開始運動5s所通過的位移大小_____m，運動5s末速度大小是_____m/s．

(3)在做“研究勻變速直線運動”實驗中，打點計時器打出的一條紙帶中的某段如圖所示，若A、B點間的時間間隔均為0.10s，根據圖中給定的長度，計算小車加速度大小為_________m/s2，打下C點時小車的速度大小為____________m/s．

(4)為了探究加速度與力、質量的關系,某同學利用如圖所示的實驗裝置，探究小車質量一定時加速度與合外力之間的關系，圖中上下兩層水平軌道,細線跨過滑輪并掛上砝碼盤．若可將砝碼和砝碼盤的總重力作為小車所受合力,須滿足條件______________；兩小車尾部細線連到控制裝置上，實驗時通過控制裝置使兩小車同時開始運動，并同時停止．該同學測量了兩小車的位移為、，則=__________．

Answer 1

【答案】5 25 10 4.0 1.1 砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車質量且平衡摩擦力

【解析】

(1)[1]兩分力等大且互成夾角，則由平行四邊形定則，合力與分力等大，即：

由牛頓第二定律得：

解得：

加速度方向與相同，即兩分力的角平分線方向；

(2)[2]對物體受力分析，由牛頓第二定律可得：

物體開始運動5s所通過的位移大小：

[3]運動5s末速度大小：

(3)[4]根據逐差法得出加速度的大小：

[5]根據勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度，有：

(4)[6]若可將砝碼和砝碼盤的總重力作為小車所受合力，繩中拉力約等于砝碼和砝碼盤的總重力，此時需滿足砝碼和砝碼盤的總質量遠小于小車質量，并且需要平衡摩擦力；

[7]使兩小車同時開始運動，并同時停止，兩車運動的位移：

則有：