即小车运动的加速度计算表达式为:a=18、Ⅰ、4;50;10
(d6?d3)?d3=2.0m/s2 29t解:(1)弹簧是竖直的,要减小误差,刻度尺必须与弹簧平行,故刻度尺要保持竖直状态; (2)弹簧处于原长时,弹力为零,故原长为4cm;弹簧弹力为2N时,弹簧的长度为8cm,伸长量为4cm;根据胡克定律F=k△x,有:k=F2N?=50N/m; ?x0.04m(3)由图c得到弹簧的弹力为3N,根据图b得到弹簧的长度为10cm; 故答案为:(1)竖直;(2)4,50;(3)10.
Ⅱ、ACD;F?;偏大;偏大
A、F1、F2方向间夹角不一定为90°,其夹角适当便于作平行四边形,有利于减小误差即可,故A错误;
B、本实验采用“等效”的思想,即要求两次作用于细绳套的力的作用效果相同,所以用两只弹簧秤拉橡皮筋时,结点的位置必须与用一只弹簧秤拉时结点的位置重合.故B正确; C、实验是存在误差的,共点力合成的平行四边形定则是一定成立的,如果画出的差距太大,说明实验时出现错误,故C错误;
D、如果F1和F2同向,大小各增加1N,合力方向不变,大小则增加2N;如果F1和F2反向,大小各增加1N,合力方向不变,大小也不变.故D错误; 故选:ACD.
根据题意作平行四边形合成图如图所示,
F1的真实值为F10,合力的真实值为F′,F1为测量值,由图可知,F1的大小比真实值偏大,F1的方向使它与F2的方向夹角比真实值偏大,大于α0. 故答案为:大 大 19、解:
(1)由于物块受F1匀速运动故有:F1=f, f=μN1=μmg
16
即: μmg=F1 μ=32=0.8 40(2)对物块受力分析水平方向有: f2=F2cosθ 竖直方向有: N2=mg+F2sinθ f2=μN2 整理得到: F2cosθ=μ(mg+F2sinθ) F2×0.8=0.8×(40+F2×0.6) 解得: F2=100N 答: (1)物体与水平面间的滑动摩擦因数μ=0.8 (2)若把原来的水平力改成与水平面成θ=37°的斜向下力F2,为了让物体匀速运动,F2应为100N 20、
解:(1)设木球做自由落体运动的时间为t1 由运动学公式得:h1=12gt1 2代入数据解出:t1=1.2s 木球入水时的速度:v1=gt1=12m/s 木球在水中运动的时间:t2=1.5s-t1=0.3s 木球做匀减速运动过程的加速度:a=(2)游泳池水的深度:h2=v112m/s2=40m/s2 ?t20.3v1?012?t2?×0.3m=1.8m. 22答:(1)木球在水中运动的加速度的大小为40m/s2; (2)游泳池水的深度为1.8m. 21、(1)沿斜面方向:Mgsin30??2mg,解得:M=4m
(2)设A连接的绳子与垂直于斜面方向成θ,沿斜面方向受力:
17
Mgsin3?0?mg?2mg?s in 得??30?,即A连接的绳子竖直向上拉小车 对小车和斜面体整体分析:f?mgcos30? 得f=32mg (3)设A连接的绳子与竖直方向成?, 对小车:小车与斜面无弹力
2mgsin??mgcos30?
2mgcos??mgsin30??M车 解得:M?1车?132 22、解析:(1)丙停下来的时间tv20?a?6s 2这段时间丙的位移xv20?2t0?36m
这段时间甲的位移x?12a0t20?54m x?x120?x2,所以丙停下来后甲再追上丙x0?x2?2a0t2得甲追上丙的时间为t2?8s
(2)当已车与丙车速度相等时,v1?v2?a2t3 这段时间乙的位移:x3?v1t3?16m
这段时间丙的位移:x124?v2t3?2a2t3?20m x1?x3?x2?x4 所以,丙车追不上乙车
(3)乙车和甲车速度相等时,v2?a2t1?v1?a1t1
v?1a2122t122t1?(v1t1?2a1t1)?5
18
得a2?1.4m/s2,此时,t1?
v1
,甲还没有停止 a1
对于丙车同理可判断乙车停止时丙车还在运动
22v3v2??5,解得a3?1.6m/s2 2a32a223、
解:(1)锁槽E压缩锁舌和弹簧,锁舌D有向左的运动趋势,故自锁状态下D的下表面所受外壳A施力的静摩擦力方向向右,设锁舌D下表面受到的最大静摩擦力为f1,则其方向向右. (2)设锁舌D受锁槽E的最大静摩擦力为f2,正压力为FN,下表面的正压力为F,弹力为kx,由力的平衡条件可知: kx+f1+f2cos45°-FNsin45°=0 ① F-FNcos45°-f2sin45°=0 ② f1=μF ③ f2=μFN ④ 联立式①②③④,解得正压力的大小: FN=2kx ⑤ 21?2???(3)令FN趋向于∞,则有1-2μ-μ2=0 解得μ=2-1=0.41 ⑦ 答:(1)自锁状态时D的下表面所受摩擦力的方向向右. (2)此时(自锁时)锁舌D与锁槽E之间的正压力的大小为2kx. 21?2???(3)无论用多大的力拉门,暗锁仍然能够保持自锁状态,则μ至少为0.41.
19