某同學(xué)為估測摩托車在水泥路面上行駛時(shí)所受的牽引力，設(shè)計(jì)了下述實(shí)驗(yàn)：將輸液用的500mL玻璃瓶裝適量水后，連同輸液管一起綁在摩托車上，調(diào)節(jié)輸液管的滴水速度，剛好每隔1.0s滴一滴，該同學(xué)騎摩托車，先使之加速到某一速度，然后熄火，保持摩托車沿直線滑行，如圖是某次實(shí)驗(yàn)中水泥路面上的部分水滴（左側(cè)是起點(diǎn)）．設(shè)該同學(xué)質(zhì)量為50kg，摩托車質(zhì)量為75kg（g=10m/s2），根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可估算（圖中長度單位：m）：

（1）騎摩托車行駛至D點(diǎn)時(shí)的速度大小為　　m/s（保留三位有效數(shù)字）；

（2）騎摩托車加速時(shí)的加速度大小為　　m/s2（保留三位有效數(shù)字）；

（3）騎摩托車加速時(shí)的牽引力大小為　　N．


考點(diǎn)：

牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合運(yùn)用．.

專題：

牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合專題．

分析：

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小．根據(jù)牛頓第二定律求出加速時(shí)的牽引力大�。�

解答：

解：（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，得：

vD==14.0m/s

（2）已知前四段位移，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，

得：x4﹣x2=2a1T2

x3﹣x1=2a2T2

為了更加準(zhǔn)確的求解加速度，我們對(duì)兩個(gè)加速度取平均值

得：a=（a1+a2）

即小車運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為：

a==3.79m/s2，

（3）由牛頓第二定律：

加速過程：F﹣f=ma

減速過程：f=ma2，

解得：F=m（a+a2）=497.5N

故答案為：（1）14.0  （2）3.79  （3）497.5N

點(diǎn)評(píng)：

要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的理解與應(yīng)用．

　

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


某同學(xué)用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證牛頓第二定律．

（1）該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備了圖1中所示的實(shí)驗(yàn)裝置及下列輔助器材：

A．交流電源、導(dǎo)線 　　B．天平（含配套砝碼）   C．秒表　 D．刻度尺

其中不必要的器材是　　（填代號(hào)）．

（2）設(shè)盤和重物的總質(zhì)量為m，小車和砝碼的總質(zhì)量為M．實(shí)驗(yàn)中用盤和重物總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車?yán)Φ拇笮。?/p>

實(shí)驗(yàn)中，為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板一端定滑輪的高度，使細(xì)線與長木板平行．接下來還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是　　（填寫所選選項(xiàng)的序號(hào)）．

A．將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，調(diào)節(jié)m的大小，使小車在盤和重物的牽引下運(yùn)動(dòng)，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)．

B．將長木板的右端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，撤去盤和重物，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)．

C．將長木板的右端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋啡ゼ垘б约氨P和重物，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)．

（3）實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量m和M的選取，以下最合理的一組是　　．

A．M=20g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g

B．M=200g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

C．M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g、40g

D．M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

（4）圖2是實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為x1、x2、x3、x4、x5、x6．已知相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為T，關(guān)于小車的加速度a的計(jì)算方法，產(chǎn)生誤差較小的算法是　　．

A．B．

C．D．

（5）用圖2所表示的數(shù)據(jù)，表示打下D點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度，表示錯(cuò)誤的是　　．

A．B．

C．D．

（6）在驗(yàn)證“質(zhì)量一定，加速度a與合外力F的關(guān)系”時(shí)，某學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了如圖3所示的a﹣F圖象，其中圖線不過原點(diǎn)并在末端發(fā)生了彎曲，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能有　　．

A．木板右端墊起的高度過�。雌胶饽Σ亮Σ蛔悖�

B．木板右端墊起的高度過大（即平衡摩擦力過度）

C．盤和重物的總質(zhì)量m遠(yuǎn)小于車和砝碼的總質(zhì)量M（即m＜M）

D．盤和重物的總質(zhì)量m不遠(yuǎn)小于車和砝碼的總質(zhì)量M．

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科目：高中物理 來源： 題型：


在宇宙中有一個(gè)星球，半徑為R=105m，在星球表面用彈簧稱量一個(gè)質(zhì)量m=1kg的砝碼的重力，得砝碼重力G=1.6N．

（1）該星球的第一宇宙速度是多大？

（2）如果在該星球表面豎直向上發(fā)射衛(wèi)星，設(shè)向上的加速度為a=8.4m/s2，衛(wèi)星中用彈簧秤懸掛一個(gè)質(zhì)量m=1kg的物體，則彈簧秤的示數(shù)為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：


三百多年前，伽利略用實(shí)驗(yàn)和推理，推翻了已在歐洲流行了近兩千年的亞里士多德關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)的理論，開啟了物理學(xué)發(fā)展的新紀(jì)元．以下說法與事實(shí)相符的是（　�。�

　

A．

根據(jù)亞里士多德的論斷，力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因

　

B．

笛卡爾經(jīng)研究指出：如果運(yùn)動(dòng)中的物體沒有受到力的作用，它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng)，既不停下來也不偏離原來的方向

　

C．

伽利略通過數(shù)學(xué)推算并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了小球在斜面上從靜止開始運(yùn)動(dòng)的位移與所用時(shí)間的平方成正比

　

D．

牛頓總結(jié)伽利略等前人的經(jīng)驗(yàn)，得出了牛頓第一定律

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科目：高中物理 來源： 題型：


一興趣小組做了一次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)讓某同學(xué)從桌子上跳下，自由下落H后雙腳觸地，他順勢(shì)彎曲雙腿，他的重心又下降了h后停住，利用傳感器和計(jì)算機(jī)顯示該同學(xué)受到地面的支持力F隨時(shí)間變化的圖象如圖所示．根據(jù)圖象提供的信息，以下判斷正確的是（　�。�

　

A．

在0至t2時(shí)間內(nèi)該同學(xué)處于失重狀態(tài)

　

B．

t2時(shí)刻該同學(xué)的加速度為零

　

C．

t3時(shí)刻該同學(xué)的速度達(dá)到最大

　

D．

在t3至t4時(shí)間內(nèi)該同學(xué)處于超重狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：


一個(gè)物體靜止在水平桌面上，下列說法正確的是

   A.桌面對(duì)物體的支持力和物體所受的重力是一對(duì)平衡力

   B.物體所受的重力和桌面對(duì)它的支持力是一對(duì)作用力與反作用力

   C.物體對(duì)桌面的壓力就是物體所受的重力

D.物體對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)物體的支持力是一對(duì)平衡力

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，鋁環(huán)a平放在水平桌面上，在a的正上方有一豎直放置的條形磁鐵，磁鐵的N 極朝下．當(dāng)磁鐵豎直向下運(yùn)動(dòng)的過程中

A.鋁環(huán)a中將產(chǎn)生俯視逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流

B.穿過鋁環(huán)a的磁通量變小

C.鋁環(huán)a有擴(kuò)張的趨勢(shì)

D.鋁環(huán)a對(duì)水平桌面的壓力FN將增大

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科目：高中物理 來源： 題型：


三段不可伸長的細(xì)繩OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它們共同懸掛一重物質(zhì)量為m=0.6kg，如圖所示，其中OB是水平的，A端、B端固定，AO與豎直方向成60º，求三條細(xì)繩受到的拉力的大小？若逐漸增加C端所掛物體的質(zhì)量，則最先斷的是哪條繩子？(g=10N/kg)

 


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科目：高中物理 來源： 題型：


在平面直角坐標(biāo)系xoy中，第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，第Ⅳ象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子從y軸正半軸上的M點(diǎn)以一定的初速度垂直于y軸射入電場，經(jīng)x軸上的N點(diǎn)與x軸正方向成θ＝60°角射入磁場，最后從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)垂直于y軸射出磁場，已知ON=d,如圖所示.不計(jì)粒子重力，求：

（1）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R；

（2）粒子在M點(diǎn)的初速度的大小;

（3）粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的總時(shí)間t.

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