2.1对物体系的整体处理 例9.如图(8)所示.A球和B球用轻绳连接并静止在光滑圆柱面上.若A球的质量为m则B球的质量为 (A)3m/4 (B)2m/3 (C)3m/5 (D)m/2 解:将A球.B球和轻绳看成整体.以圆柱面中心为转轴.由.得.故选A. 例10.如图(9)所示.倾角.质量M=34kg的斜面小车.始终停在粗糙水平地面上.质量为mA=14kg.mB=2kg的物体.通过定滑轮由细线连接.若物体A以a=2.5m/ s2的加速度.沿斜面加速下滑.求地面对小车的摩擦力和支持力. 解:以A.B和小车整体为研究对象.根据质点系的牛顿第二定律.在水平方向.由 ΣFx=m1a1x+m2a2x+m3a3x得f =mAaAx=mAacos30°=31N.在竖直方向由ΣFy=m1a1y+m2a2y+m3a3y得 所以 例11.人坐在冰车上.人与冰车的总质量为M.冰面上还有一个质量为m的弹性滑块.原来均处于静止.某时刻坐在冰车上的人用力将滑块推向前方一固定的挡板.滑块与挡板碰撞后又被反弹回来.滑块与挡板的碰撞不损失机械能.且滑块始终与冰车在同一直线上运动.若人以相对冰面v0的速度推出滑块.滑块反弹后被人接住再次以相对冰面v0的速度推向挡板.如此反复多次.已知M∶m=31∶2.试分析人推出滑块多少次后将不可能再接到滑块?不计滑块.冰车与冰面之间的摩擦. 解:将人.冰车与滑块作为整体.挡板每次对滑块的冲量I0=2mv0.对系统来说.这个冲量即外力的冲量.即人每推滑块一次.挡板对研究的整体一个冲量I0=2mv0.设人推n次后.冰车的速度为v.对整体应用动量定理ΣI0=ΔP即n(2mv0)=mv0+Mv,人不能再接到滑块:v≥v0可解得.应取n=9. 说明:本例的常规思路是应用动量守恒定律和归纳法.但不如用动量定理的解法简捷. 例12.如图(10)-a所示的电路是一个无穷网络.每个电阻均为r.试求A.B间的电阻RAB. 解:因为是无穷网络.去掉图中虚线左边三个电阻及其结构看作一个整体--等效电阻R′.则原来的无穷网络变成有限网络如(10)-b所示.根据电阻的串.并联关系得.而R′=RAB.所以求得. 例13.如图(11)所示.容器水平放置.用销钉固定的活塞.将其分隔为两部分.体积之比为VA∶VB=2∶1.开始.A中气体温度tA=127℃.压强PA=1.8×105帕,B中气体的温度tB=27℃.压强PB=1.2×105帕.拔出销钉.让活塞无摩擦地移动.且活塞停止运动时.气体温度为27℃的室温.求这时A中气体压强. 解:当活塞停止运动时.两部分气体的压强.温度都相同.故可以视为一整体.且体积为3V.根据混合气体的气态方程..得P=1.3×105帕. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图所示的实验装置可以探究加速度与物体质量、物体受力的关系.小车上固定一个盒子,盒子内盛有沙子.沙桶的总质量(包括桶以及桶内沙子质量)记为m,小车的总质量(包括车、盒子及盒内沙子质量)记为M.
(1)验证在质量不变的情况下,加速度与合外力成正比:从盒子中取出一些沙子,装入沙桶中,称量并记录沙桶的总重力mg,将该力视为合外力F,对应的加速度a则从打下的纸带中计算得出.多次改变合外力F的大小,每次都会得到一个相应的加速度.本次实验中,桶内的沙子取自小车中,故系统的总质量不变.以合外力F为横轴,以加速度a为纵轴,画出a-F图象,图象是一条过原点的直线.
①a-F图象斜率的物理意义是
1
M+m
1
M+m

②你认为把沙桶的总重力mg当作合外力F是否合理?
答:
合理
合理
 (填“合理”或“不合理”).
③本次实验中,是否应该满足M?m这样的条件?
答:
(填“是”或“否”);理由是
因为实验的研究对象是整个系统,系统受到的合外力就等于mg
因为实验的研究对象是整个系统,系统受到的合外力就等于mg

(2)验证在合外力不变的情况下,加速度与质量成反比:保持桶内沙子质量m不变,在盒子内添加或去掉一些沙子,验证加速度与质量的关系.本次实验中,桶内的沙子总质量不变,故系统所受的合外力不变.用图象法处理数据时,以加速度a为纵轴,应该以
M+m
M+m
倒数为横轴.

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如图所示,导热汽缸固定在水平地面上,用质量为M的光滑的活塞Q封闭了一定质量热力学温度为T1的理想气体.一不可伸长的细绳绕过定滑轮,一端拴住活塞,另一端栓着质量为m的重物.已知大气压强为p,活塞的位置离底部距离为H,活塞的截面积为S.最初整个系统处于静止状态,(滑轮质量、滑轮轴上的摩擦和空气阻力均不计).求:
(1)剪断细绳当系统再次稳定时,活塞的位置离底部的距离h;
(2)再次稳定后,对汽缸加热,使活塞再次回到最初的位置,此时气体的温度T2

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如图所示,导热汽缸固定在水平地面上,用质量为M的光滑的活塞Q封闭了一定质量热力学温度为T1的理想气体.一不可伸长的细绳绕过定滑轮,一端拴住活塞,另一端栓着质量为m的重物.已知大气压强为p,活塞的位置离底部距离为H,活塞的截面积为S.最初整个系统处于静止状态,(滑轮质量、滑轮轴上的摩擦和空气阻力均不计).求:
(1)剪断细绳当系统再次稳定时,活塞的位置离底部的距离h;
(2)再次稳定后,对汽缸加热,使活塞再次回到最初的位置,此时气体的温度T2

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如图所示,导热汽缸固定在水平地面上,用质量为M的光滑的活塞Q封闭了一定质量热力学温度为T1的理想气体.一不可伸长的细绳绕过定滑轮,一端拴住活塞,另一端栓着质量为m的重物.已知大气压强为p0,活塞的位置离底部距离为H,活塞的截面积为S.最初整个系统处于静止状态,(滑轮质量、滑轮轴上的摩擦和空气阻力均不计).求:
(1)剪断细绳当系统再次稳定时,活塞的位置离底部的距离h;
(2)再次稳定后,对汽缸加热,使活塞再次回到最初的位置,此时气体的温度T2

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如图(甲)所示的实验装置,可用于探究力对静止物体做功与物体获得速度的关系.
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(1)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力,下面操作正确的是
 

A.放开小车,小车能够自由下滑即可
B.放开小车,小车能够匀速下滑即可
C.放开拖着纸带的小车,小车能够自由下滑即可
D.放开拖着纸带的小车,小车能够匀速下滑即可
(2)关于橡皮筋做功,下列说法正确的是
 

A.橡皮筋做的功可以直接测量
B.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加
C.橡皮筋在小车运动的全程中始终做功
D.把橡皮筋拉伸为原来的两倍,橡皮筋做功也增加为原来的两倍
(3)若木板水平放置,小车在两条橡皮筋作用下运动,当小车速度最大时,关于橡皮筋所处的状态与小车所在的位置,下列说法正确的是
 

A.橡皮筋处于原长状态               B.橡皮筋仍处于伸长状态
C.小车在两个铁钉的连线处            D.小车未过两个铁钉的连线
(4)在正确操作情况下,打在纸带上的点,并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的某部分进行测量,如图(乙)所示.你认为下列选项中可能合理的是
 

A.BD              B.GI           C.HK            D.AK.

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