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质量M=9kg、长L=1m的木板在动摩擦因数μ1=0.1的水平地面上向右滑行,当...

质量M=9kg、长L=1m的木板在动摩擦因数μ1=0.1的水平地面上向右滑行,当速度v0=2m/s时,在木板的右端轻放一质量m=1kg的小物块如图所示.当小物块刚好滑到木板左端时,物块和木板达到共同速度。取g=10m/s2求:

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(1)从物块放到木板上到它们达到共同速度所用的时间t.

(2)小物块与木板间的摩擦因数μ2

(3)物块从放上木板到停下来经过的位移。

 

(1)1s;(2)0.08;(3)0.8m 【解析】 试题分析:(1)设木板在时间t内的位移为x1;木块的加速度大小为a1,木板的加速度大小为a2,时间t内的位移为x2,物块和木板的共同速度为v。则有x1=vt-a1t2①,x2=a2t2② x1=L+x2 ③ 又v-a1t=a2t ④ 其中a1=μg,a2=; 代入数据得t=1s ⑤ (2)根据牛顿第二定律,有μ1(M+m)g+μ2mg=Ma1⑥ μ2mg=ma2⑦ 解得μ2=0.08⑧ (3)物块先匀加速X1=vt=0.4m 达到共同速度后木块匀减速,加速度a3=μ2g=0.8m/s2 达到共同速度后木板匀减速,有μ1 (m+M) g-μ2m g=M a4 加速度a4=1.22 m/s2, 所以木板先停下来,木块停下经过的位移X3==0.4m 所以物块从放上木板到停下来经过的位移Δx= X1+ X3=0.8m 考点:牛顿第二定律 【名师点睛】本题关键是先根据运动学公式列式后联立求解出时间,然后再受力分析后根据牛顿第二定律列式求解;对于第一问,可以以长木板为参考系列式求解,会使得问题大大简化.(1)对木块好滑块分别运用速度时间公式、位移时间公式列式,然后联立求解;(2)对木块和长木板分别受力分析,然后运动牛顿第二定律列式求解.  
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考点分析:
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某电视台“快乐向前冲”节目中的场地设施如图所示,AB为水平直轨道,上面安装有电动悬挂器,可以载人运动,水面上漂浮着一个半径为R,角速度为ω,铺有海绵垫的转盘,转盘的轴心离平台的水平距离为L,平台边缘与转盘平面的高度差为H.选手抓住悬挂器,可以在电动机带动下,从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零,加速度为a的匀加速直线运动.选手必须作好判断,在合适的位置放手,才能顺利落在转盘上.设人的质量为m(不计身高大小),人与转盘间的最大静摩擦力为μmg,重力加速度为g.

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(1)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零,为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘,转盘的角速度ω应在什么范围?

(2)若已知H=5m,L=8m,a=2m/s2,g=10m/s2,且选手从C点放手能恰能落到转盘的圆心处,则他是从平台出发后经过多长时间放手的?

 

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如图所示,质量m=2.0kg的木块静止在高h=1.8m的水平平台上,木块距平台右边缘d=7.75m,木块与平台间的动摩擦因数μ=0.2.用F=20N的水平拉力拉木块,木块向右运动s1=4.0m时撤去F.不计空气阻力,g取10m/s2.求:

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(1)F作用于木块的时间;

(2)木块离开平台时的速度大小;

 

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如图所示,拉杆箱是由拉杆和箱子构成的交通旅游工具.设箱子的质量为m,拉杆质量可忽略.箱子与水平地面之间的动摩擦因数为常数μ,重力加速度为g.某同学在水平地面上拉动拉杆箱,设拉力的方向沿拉杆方向,拉杆与水平方向的夹角为θ.

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(1)若箱子在水平地面上匀速移动,求拉力的大小;

(2)已知θ存在一临界角θ0,若θ=θ0,则箱子在水平地面上匀速移动时,拉力有最小值,求这一临界角的正切tanθ0和对应的拉力最小值.

 

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如图1为探究“牛顿第二定律”的实验装置,在小车的前端安装一个拉力传感器,用来记录小车受到的拉力大小,在长木板上相距为x=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率.

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(1)实验中,下列方法能减少实验误差的有:      

A.实验中应使砝码的质量远小于小车(包括传感器)的质量

B.适当垫高长木板无滑轮的一端,使未挂钩码的小车被轻推后恰能做匀速运动

C.长木板的表面光滑程度要尽可能均匀

D.实验时尽可能使AB间的距离小一点

(2)如表中记录了实验测得的几组数据,v2B﹣v2A是两个速度传感器记录的速率的平方差,则加速度的表达式a=    (用vA、vB、x等表示),表中第3次实验的加速度大小应为           (结果保留三位有效数字).

次数

F(N)

v2B﹣v2A(m2/s2

a(m/s2

1

0.60

0.77

0.80

2

1.04

1.61

1.68

3

1.42

2.34

 

4

2.62

4.65

4.84

5

3.00

5.49

5.72

(3)(2分)由表中数据,在图2坐标纸上作出a~F关系图线;

(4)(1分)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图2中已画出理论图线),造成上述偏差的原因是                           

 

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图甲为“探究求合力的方法”的实验装置.

(1)下列说法中正确的是________.

A.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化

B.弹簧测力计拉细线时,拉力方向必须竖直向下

C.F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程

D.为减小测量误差,F1、F2方向间夹角应为90°

(2)弹簧测力计的指针如图乙所示,由图可知拉力的大小为________N.

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