12．如圖為高速公路入口的簡化示意圖．駕駛員在入口A取卡處取得通行卡后，駕駛轎車靜止開始勻加速通過水平直道AB，再沿上坡路段BC勻加速運動至C點進(jìn)入高架主路（通過B點前后速率不變）．已知轎車和駕駛員的總質(zhì)量m=2×103kg，從A運動到B經(jīng)歷的時間t=4s，經(jīng)過B處的速度v1=10m/s，BC段長L=l00m．到達(dá)C處的速度v2=20m/s．假設(shè)在行駛過程中受到的阻力Ff恒定，且大小為2×103N．
求：
（1）轎車在上坡段BC運動的加速度a1大小：
（2）轎車在AB段運動的加速度a2大小和牽引力F大�。�

分析 （1）根據(jù)位移速度關(guān)系求解加速度大��；
（2）根據(jù)加速度定義式求解加速度，根據(jù)牛頓第二定律求解牽引力大�。�

解答 解：（1）汽車在BC段上坡過程中做勻加速直線運動，設(shè)運動的加速度大小為a1，
根據(jù)位移速度關(guān)系可得：${v}_{2}^{2}-{v}_{1}^{2}=2{a}_{1}L$，
代入數(shù)據(jù)為：202-102=2×100a1，
解得：a1=1.5m/s2；
（2）設(shè)求出在AB段的加速度大小為a2，汽車所受的牽引力為F，
根據(jù)加速度的定義式可得：a2=$\frac{{v}_{1}-0}{t}=\frac{10}{4}=2.5m/{s}^{2}$，
根據(jù)牛頓第二定律可得：F-Ff=ma2，
解得：F=7×103N．
答：（1）轎車在上坡段BC運動的加速度大小為1.5m/s2；
（2）轎車在AB段運動的加速度大小為2.5m/s2；牽引力大小為7×103N．

點評 對于牛頓第二定律的綜合應(yīng)用問題，關(guān)鍵是弄清楚物體的運動過程和受力情況，利用牛頓第二定律或運動學(xué)的計算公式求解加速度，再根據(jù)題目要求進(jìn)行解答；知道加速度是聯(lián)系靜力學(xué)和運動學(xué)的橋梁．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

5．如圖，把重為20N的物體放在傾角為θ=30°的粗糙斜面上并靜止．物體上端與固定在斜面上的輕彈簧相連接，若物體與斜面間的最大靜摩擦力為11N，則彈簧的彈力（彈
簧與斜面平行）（　　）
A．可能為22N，方向沿斜面向上B．可能為2N，方向沿斜面向下
C．可能為2N，方向沿斜面向上D．可能為零

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

3．某實驗小組利用圖1所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系．

（1）下列做法正確的是AD（填字母代號）．
A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行
B．在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上
C．實驗時，先放開木塊再接通打點計時器的電源
D．通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度
（2）為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運動時受到的拉力，應(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于木塊和木塊上砝碼的總質(zhì)量．（選填“遠(yuǎn)大于”、“遠(yuǎn)小于”或“近似等于”）
（3）甲、乙兩同學(xué)在同一實驗室，各取一套圖示的裝置放在水平桌面上，木塊上均不放砝碼，在沒有平衡摩擦力的情況下，研究加速度a與拉力F的關(guān)系，分別得到圖2中甲、乙兩條直線．設(shè)甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為m甲、m乙，甲、乙用的木塊與木板間的動摩擦因數(shù)分別為μ甲、μ乙，由圖可知，m甲小于m乙，μ甲大于μ乙．（選填“大于”、“小于”或“等于”）

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

20．利用如圖甲所示的實驗裝置，某實驗小組做了“探究加速度與合外力的關(guān)系”及“探究動能變化與合外力做功的關(guān)系”兩組實驗．

在“探究加速度與合外力的關(guān)系”實驗中，小車質(zhì)量為M、彈簧測力計示數(shù)為F，改變沙桶和沙子總質(zhì)量m，用紙帶測出小車加速度為a，得到多組a、F值．
（1）為了減小實驗誤差，下列做法正確的是AC（填序號）
A．首先要平衡摩擦力，使小車受到合力就是細(xì)繩對小車的拉力
B．沙桶和沙的總質(zhì)量要遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
C．滑輪摩擦足夠小，繩的質(zhì)量足夠輕
D．每次改變拉小車?yán)蠖夹枰匦缕胶饽Σ亮?br />E．先釋放小車，后接通打點計時器的電源開關(guān)
（2）圖乙為實驗中打下的一條紙帶，A點為小車剛釋放時打下的起始點．每兩點間還有四個計時點未畫出，測得AB=2.0cm、AC=8.0cm、AD=18.0cm、AE=32.0cm．打點計時器的頻率為50Hz，則C點的速度為0.8m/s，小車的加速度為4m/s2．
（3）該實驗小組同學(xué)利用上述實驗中一條比較理想的紙帶，從點跡清楚的某點開始記為0點，順次選取5個點，分別測量這5個點到0點之間的距離，并計算出它們與0點之間的速度平方差△v2（△v2=v2-v02）．如表：
 點跡s/cm △v2/m2•s-2 
 0//
1 1.60 0.04 
2 3.60 0.09 
 3 6.000.15 
 4 7.000.18 
 59.20 0.23 

由表中數(shù)據(jù)作出如圖8所示的圖象，由圖象可得實驗結(jié)論為物體動能變化量正比于合外力做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

7．某興趣小組設(shè)計出如圖甲所示的實驗裝置探究小車的加速度跟合外力的關(guān)系，圖中與小車左端相連的是測力傳感器，小車放置在表面各處粗糙程度相同的水平長木板上，按甲圖裝配好實驗器材，先測出小車運動時所受摩擦阻力，逐漸向沙桶中添加細(xì)沙粒，當(dāng)觀察到小車剛開始運動時，記下傳感器的最大示數(shù)為F0，可認(rèn)為摩擦阻力為F0．

（1）將小車放回初位置并用手按住，繼續(xù)向沙桶中添加一定量的沙粒，記下傳感器的示數(shù)F1，接通頻率外為50Hz的交流電源，使打點計時器工作，然后釋放小車，打出一條紙帶，再繼續(xù)在桶中添加沙粒，多次重復(fù)實驗，打出多條紙帶，圖乙為某次實驗打出的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計數(shù)點間都有四個計時點未畫出，按時間順序取0、1、2、3、4、5、6六個計數(shù)點，用刻度尺量出1、2、3、4、5、6點到0點的距離（單位：cm），分別標(biāo)注在相應(yīng)計數(shù)點的下方，則小車的加速度a=0.756m/s2，（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（2）算出各次小車的加速度和合力F（F=F1-F0），獲得多組數(shù)據(jù)，描繪小車加速度a與F的關(guān)系圖象，紙帶與打點計時器間的摩擦可忽略，圖中可能正確的是AD．

（3）寫出一條提高實驗結(jié)果準(zhǔn)確程度有益的建議：控制桶和砂的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車和傳感器的總質(zhì)量．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

17．如圖所示，傾角為30°的光滑斜面與粗糙的水平面平滑連接．現(xiàn)將一滑塊（可視為質(zhì)點）從斜面上A點由靜止釋放，最終停在水平面上的C點，已知A點距水平面的高度h=0.8m，B點距C點的距離L=2.0m（滑塊經(jīng)過B點時沒有能力損失，g=10m/s2），求

（1）滑塊在運動過程中的最大速度；
（2）滑塊在水平面間的動摩擦因數(shù)μ；
（3）滑塊從A點釋放后，經(jīng)過實踐t=1.0s時速度的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

4．在“探究物體的加速度與質(zhì)量關(guān)系”的實驗中，應(yīng)保持物體質(zhì)量不變，某小組進(jìn)行實驗時，過程嚴(yán)謹(jǐn)、操作規(guī)范、測得數(shù)據(jù)十分理想，他們利用所測實驗數(shù)據(jù)按作圖要求作出的圖象基本上是一條過原點的直線，這說明在實驗條件下，物體的加速度與質(zhì)量成反比關(guān)系．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

1．“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗裝置如圖甲所示．
 
（1）關(guān)于此實驗，下列說法中正確的是BCD
A．平衡摩擦力時，應(yīng)將砝碼盤及盤內(nèi)砝碼通過定滑輪拴在小車上
B．連接砝碼盤和小車的細(xì)繩應(yīng)跟長木板保持平行
C．平衡摩擦力后，長木板的位置不能移動
D．小車釋放前應(yīng)靠近打點計時器，且應(yīng)先接通電源再釋放小車
（2）在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中，打出了一條紙帶如圖乙所示．計時器打點的時間間隔為0.02 s．從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量出相鄰計數(shù)點之間的距離．該小車的加速度a=0.16m/s2．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（3）平衡摩擦力后，掛上砝碼盤，然后每次取一個砝碼添加到砝碼盤中，測量小車的加速度．小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如表：
砝碼盤中砝碼總重力F（N）0.1960.3920.5880.7840.980
加速度a（m•s-2）0.691.181.662.182.70
請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出a-F的關(guān)系圖象．
（3）根據(jù)提供的實驗數(shù)據(jù)作出的a-F圖線不通過原點．請說明主要原因．
 原因：平衡摩擦力過大．

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

2．某實驗小組利用圖1所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系．

（1）實驗中除了需要小車、砝碼、小桶、細(xì)繩、附有定滑輪的長木板、墊木、打點計時器、低壓交流電源、導(dǎo)線兩根、紙帶之外，還需要天平、刻度尺
（2）下列做法正確的是AD．（填字母代號）
A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長木板保持平行
B．在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動摩擦力時，將裝有砝碼的砝碼桶通過定滑輪拴在木塊上
C．實驗時，先放開木塊再接通打點計時器的電源
D．通過增減木塊上的砝碼改變質(zhì)量時，不需要重新調(diào)節(jié)木板傾斜度
（3）某同學(xué)在探究a與F的關(guān)系時，忘記平衡摩擦力，設(shè)桶和砝碼的質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M，車與長木板之間的動摩擦因數(shù)為μ，寫出a與m變化的關(guān)系式$a=\frac{mg}{M+m}-\frac{μMg}{M+m}$．
在圖2中畫出a與mg變化的圖象（注意圖中要有必要的標(biāo)記）

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同步練習(xí)冊答案