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(10分)如图甲所示,由斜面AB和水平面BC组成的物块,放在光滑水平地面上,斜面...

(10分)如图甲所示,由斜面AB和水平面BC组成的物块,放在光滑水平地面上,斜面AB部分光滑、AB长度为s=2.5 m,水平部分BC粗糙.物块左侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,当传感器受压时示数为正值,被拉时为负值.上表面与BC等高且粗糙程度相同的木板DE紧靠在物块的右端,木板DE质量M=4 kg,长度L=1.5 m.一可视为质点的滑块从A点由静止开始下滑,经B点由斜面转到水平面时速度大小不变.滑块从A到C过程中,传感器记录到力和时间的关系如图1-2-25乙所示.g取10 m/s2,求:

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(1)斜面AB的倾角θ;

(2)滑块的质量m;

(3)滑块到达木板DE右端时的速度大小.

 

(1)30°;(2)2 kg;(3)1 m/s。 【解析】 试题分析:(1)在0~1 s内木块沿斜面匀加速下滑:mgsin θ=ma ① s=at2 ② 由图知:t=1 s 解得:sin θ=,故θ=30°. ③ (2)在0~1 s内对斜面体ABC受力分析:mgcos θ sin θ-F=0 ④ 由图知:F=5 N 解得:m=2 kg. ⑤ (3)木块到达B点的速度:vB=at=gsin θt=5 m/s ⑥ 1~2 s木块在BC部分做减速运动:μmg=ma′⑦ 对斜面体,由图象知:μmg=F=4 N⑧ 解得:a′=2 m/s2,μ=0.2 木块到达C点时:vC=vB-a′t=vB-μgt=3 m/s⑨ 木块滑上木板DE时:对木块:-μmg=ma1⑩ 对木板:μmg=Ma2 解得:a1=-2 m/s2,a2=1 m/s2 设木块在木板上的滑行时间为t, x木块=vCt+a1t2 x木板=a2t2 L=x木块-x木板 解得:t=1s 此时,木块速度:v木块=vC-a1t=1 m/s 木板速度:v木板=a2t=1 m/s 所以木块恰好滑到木板右端,速度为1 m/s. 考点:匀变速直线运动,牛顿第二定律。  
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考点分析:
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(10分)一列火车从车站出发做匀加速直线运动,加速度为0.5m/s2,此时恰好有一辆自行车(可视为质点)从火车头旁边驶过,自行车速度v0 = 8m/s ,火车长l= 336m 。

(1)火车追上自行车以前落后于自行车的最大距离是多少?

(2)火车用多少时间可追上自行车?

(3)再过多长时间可超过自行车

 

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(6分)在水平面上放一木块B,重力为G2 = 100N。再在木块上放一物块A,重力为G1 = 550N,设A和B,B和地面之间的动摩擦因数μ均为0.5,先用绳子将A与墙固定拉紧,如图所示,已知θ = 37º,然后在木块B上施加一个水平力F,若想将B从A下抽出,F最少应为多大?

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(10分)某同学在实验室用如图甲所示的实验装置来研究牛顿第二定律,小车的质量为M,沙和沙桶的总质量为m.

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(1)下列做法正确的是 (      )(填字母代号)

A.调节滑轮的高度,使牵引小车的细绳与长木板保持平行

B.在调节木板倾斜度平衡小车受到的滑动摩擦力时,将沙桶通过定滑轮拴在小车上

C.实验时,先放开小车再接通打点计时器的电源

D.通过增减小车上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度

(2)为了尽可能减少摩擦力的影响,计时器最好选用_________(填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”),同时需将长木板的右端垫高,在没有沙桶拖动下,轻推一下小车,使小车能拖动穿过打点计时器的纸带做_________ .

(3)在_________条件下,可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力,在控制_________不变的情况下,可以探究加速度与合力的关系.

(4)在此试验中,该同学先接通计时器的电源(频率为50Hz),再放开纸带,图乙所示是在m=100g,M=1kg情况下打出的一条纸带,O为起点,A、B、C为过程中的三个相邻的计数点,相邻的计数点之间有四个点没有标出,有关数据如图乙所示,其中hA=42.05cm,hB=51.55cm,hC=62.00cm,则打B点时小车的速vB=_________m/s,小车的加速度为a=_________m/s2.(结果保留两位有效数字)

 

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(4分)如图所示为某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验装置,该装置为水平放置的木板上固定有一张白纸,一橡皮筋的一端固定在白纸上的O点,另一端A拴两个细绳套。

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(1)对于该实验,下列说法正确的是(    )(填字母代号)

A.两细绳套必须等长

B.若将细绳也换成橡皮筋,对实验结果无影响

C.记录弹簧测力计拉力的方向时应用铅笔沿细绳画直线

D.实验中,用两只弹簧测力计拉橡皮筋时,两弹簧测力计之间的夹角不能太大

(2)在用弹簧测力计做“验证力的平行四边形定则”的实验时,使其中一弹簧测力计拉力Fl的大小不变,逐渐增加F1与合力之间的夹角,且保证两弹簧测力计之间的夹角小于90°。此过程中橡皮筋结点位置不变.对另一个弹簧测力计的拉力F2的大小和方向与原来相比,下面说法中正确的是(    )(填字母代号)

A.F2一直变大。与合力方向的夹角一直增大

B.F2一直变大,与合力方向的夹角先变大后变小

C.F2一直变小,与合力方向的夹角一直减小

D.F2先减小后增大,与合力方向的夹角先减小后增大

 

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一水平的浅色长传送带上放置一质量为m的煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ.初始时,传送带与煤块都是静止的.现让传送带以恒定的加速度a开始运动,当其速度达到v后,便以此速度作匀速运动.经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动,关于上述过程,以下判断正确的是(重力加速度为g)

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A.将在煤块的右侧留下黑色痕迹

B.煤块相对传送带先向左滑,再向右滑,最后相对传送带静止

C.μ与a之间一定满足关系μg<a

D.传送带加速度a越大,黑色痕迹的长度越长

 

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