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(16分)如图所示,已知倾角为θ=45°、高为h的斜面固定在水平地面上.一小球从...

(16分)如图所示,已知倾角为θ=45°、高为h的斜面固定在水平地面上.一小球从高为H(h<H<满分5 manfen5.com)处自由下落,与斜面做无能量损失的碰撞后水平抛出.小球自由下落的落点距斜面左侧的水平距离x满足一定条件时,小球能直接落到水平地面上.

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(1)求小球落到地面上的速度大小;

(2)求要使小球做平抛运动后能直接落到水平地面上,x应满足的条件;

(3)在满足(2)的条件下,求小球运动的最长时间.

 

(1);(2)h>x>,没有写h>x扣1分;(3) 【解析】 试题分析:(1)设小球落到底面的速度为v,根据机械能守恒得: mgH=mv2, 得: (2)小球做自由落体的末速度为: 小球做平抛运动的时间为:t= 由s>h-x 解得:h−H<x<h (3) 当H-h+x=h-x,即时,小球运动时间最长,,符合(2)的条件 代入得: 考点:机械能守恒;自由落体运动;平抛运动 【名师点睛】本题是机械能守恒与自由落体运动、平抛运动的综合,既要把握每个过程的物理规律,更要抓住它们之间的联系,比如几何关系,运用数学上函数法求解极值;此题考查学生综合运用知识以及用数学思想解决物理问题的能力.  
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考点分析:
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(10分)如图甲所示的装置叫做阿特伍德机,是英国数学家和物理学家阿特伍德(G•Atwood 1746-1807)创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律.某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律,如图乙所示.

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(1)实验时,该同学进行了如下步骤:

①将质量均为M(A的含挡光片、B的含挂钩)的重物用绳连接后,跨放在定滑轮上,处于静止状态,测量出                (填“A的上表面”、 “A的下表面”或“挡光片中心”)到光电门中心的竖直距离h.

②在B的下端挂上质量为m的物块C,让系统(重物A、B以及物块C)中的物体由静止开始运动,光电门记录挡光片挡光的时间为满分5 manfen5.com

③测出挡光片的宽度d,计算有关物理量,验证机械能守恒定律.

(2)如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,应满足的关系式为      (已知重力加速度为g)

(3)引起该实验系统误差的原因有                           (写一条即可).

(4)验证实验结束后,该同学突发奇想:如果系统(重物A、B以及物块C)的机械能守恒,不断增大物块C的质量m,重物B的加速度a也将不断增大,那么a与m之间有怎样的定量关系?a随m增大会趋于一个什么值?请你帮该同学解决:

①写出a与m之间的关系式:                   (还要用到M和g);

②a的值会趋于               

 

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(10分)某同学用如图甲所示的实验装置来“探究aF、m之间的定量关系”.

(1)实验时,必须先平衡小车与木板之间的摩擦力.该同学是这样操作的:如图乙,将小车静止地放在水平长木板上,并连着已穿过打点计时器的纸带,调整木板右端的高度,接通电源,用手轻拨小车,让打点计时器在纸带上打出一系列________________的点,说明小车在做________________运动.

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(2)如果该同学先如(1)中的操作,平衡了摩擦力.以砂和砂桶的重力为F,在小车质量M保持不变情况下,不断往桶里加砂,砂的质量最终达到满分5 manfen5.com,测小车加速度a,作a-F的图像.下列图线正确的是            

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(3)设纸带上计数点的间距为S1S2.如图为用米尺测量某一纸带上的S1S2的情况,从图中可读出S1=3.10cm, S2=____cm,已知打点计时器的频率为50Hz,由此求得加速度的大小a=___m/s2

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如图所示,水平转台上有一个质量为m的物块,用长为L的细绳将物块连接在转轴上,细线与竖直转轴的夹角为θ角,此时绳中张力为零,物块与转台间动摩擦因数为μ(μ<tanθ),最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物块随转台由静止开始缓慢加速转动,则:

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A.至绳中出现拉力时,转台对物块做的功为满分5 manfen5.com

B.至绳中出现拉力时,转台对物块做的功为满分5 manfen5.com

C.至转台对物块支持力为零时,转台对物块做的功为满分5 manfen5.com

D.设法使物体的角速度增大到满分5 manfen5.com时,物块机械能增量为满分5 manfen5.com

 

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如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为v0.小工件离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传到乙上,乙的宽度足够大,速度为v1.则:

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A.在地面参考系中,工件做类平抛运动

B.在乙参考系中,工件在乙上滑动的轨迹是直线

C.工件在乙上滑动时,受到乙的摩擦力方向不变

D.工件沿垂直于乙的速度减小为0时,工件的速度等于v1

 

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如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为满分5 manfen5.com.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F,则:

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A.当F<2μmg时,A、B都相对地面静止

B.当F=满分5 manfen5.com时,A的加速度为满分5 manfen5.com

C.当F>3μmg时,A相对B滑动

D.无论F为何值,B的加速度不会超过满分5 manfen5.com

 

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