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如图所示,长为L、内壁光滑的直管与水平地面成300角固定放置。将一质量为m的小球...

如图所示,长为L、内壁光滑的直管与水平地面成300角固定放置。将一质量为m的小球固定在管底,用一轻质光滑细线将小球与质量为M=km的小物块相连,小物块悬挂于管口。现将小球释放,一段时间后,小物块落地静止不动,小球继续向上运动,通过管口的转向装置后做平抛运动,小球在转向过程中速率不变.(重力加速度为g)

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(1)求小物块下落过程中的加速度大小;

(2)求小球从管口抛出时的速度大小;

(3)试证明小球平抛运动的水平位移总小于满分5 manfen5.com

 

(1),(2),(3)见解析 【解析】 试题分析:(1)设细线中的张力为T,对小球和小物块各自受力分析: 根据牛顿第二定律得: 对M: 对m: 且 解得: (2)设M落地时的速度大小为,对于m匀加速直线运动有: 若m射出管口时速度大小为,M落地后m的加速度为,则根据牛顿第二定律对m有: 对于小物块落地静止不动,小球m继续向上做匀减速运动有 解得: (3)平抛运动, 解得 因为,所以,得证. 考点:牛顿第二定律;匀变速直线运动的公式;平抛运动 【名师点睛】开始时小球沿斜面向上做匀加速,小物块向下也做匀加速,两者的加速度大小相等。对各自受力分析,运用牛顿第二定律列出等式,解出方程。小物块落地静止不动,小球继续向上做匀减速运动,对其受力分析,运用牛顿第二定律解出此时的加速度(与前一阶段加速度不等),结合运动学公式求出小球从管口抛出时的速度大小。运用平抛运动的规律表示出小球平抛运动的水平位移,利用数学知识证明问题。  
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考点分析:
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某地“欢乐谷”大型的游乐性主题公园,园内有一种大型游戏机叫“跳楼机”。让人体验短暂的“完全失重”,非常刺激。参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面50m高处,然后由静止释放。为研究方便,认为人与座椅沿轨道做自由落体运动2s后,开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动,且下落到离地面5m高处时速度刚好减小到零,然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落,将游客送回地面。(取满分5 manfen5.com)求:

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(1)座椅在自由下落结束时刻的速度是多大?

(2)在匀减速阶段,座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍?

 

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某同学在用如图所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”的实验,该同学在实验室找到了一个小正方体木块,接着用这个小正方体木块把小车轨道的一端垫高,通过速度传感器发现小车刚好做匀速直线运动。

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(1)小车质量为M,正方体木块边长为a,并刻度尺量出图中AB距离为满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com且已知满分5 manfen5.com很时满分5 manfen5.com),则小车向下滑动时受到的摩擦               

(2)然后用细线通过定滑轮挂上重物让小车匀加速下滑,不断改变重物的质量m,测出对应的加速度a,则下列图象中能正确反映小车加速度a与所挂重物质量m的关系的是      

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(1)根据下述图线计算满分5 manfen5.com时刻速度满分5 manfen5.com=        满分5 manfen5.com时刻速度满分5 manfen5.com=        ,木块加速度满分5 manfen5.com      (用图中给出满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com表示);

(2)已知重力加速度为g,测得木板的倾角为满分5 manfen5.com,木块的加速度为a,则木块与长木板间动摩擦因数满分5 manfen5.com            

 

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某同学做“验证力的平行四边形定则”的实验如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OB和OC为细绳。图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。

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(1)如果没有操作失误,图乙中的F和满分5 manfen5.com两力中,方向一定沿AO方向的是           

(2)本实验采用的科学方法是       

A.理想实验法   B.等效替代法   C.控制变量法    D.建立物理模型法

(3)实验中可减小误差的措施有(  

A.两个分力满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com的大小要适量大些

B.两个分力满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com间夹角要适量大些

C.拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行

D.拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些

 

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A.满分5 manfen5.com时刻,弹簧型变量为0

B.满分5 manfen5.com时刻,弹簧型变量为满分5 manfen5.com

C.从开始到满分5 manfen5.com时刻,拉力F逐渐增大

D.从开始到满分5 manfen5.com时刻,拉力F做的功比弹簧弹力做的功少

 

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