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频闪照相是研究物理过程的重要手段,如图所示是某同学研究一质量为m=0.5kg的小...

频闪照相是研究物理过程的重要手段,如图所示是某同学研究一质量为m=0.5kg的小滑块从光滑水平面滑上粗糙斜面并向上滑动时的频闪照片。已知斜面足够长,倾角为α=370,闪光频率为10Hz。经测量换算获得实景数据:sl=s2=40cm,s3=35cm,s4=25cm,s5=15cm。取g=l0m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8,设滑块通过平面与斜面连接处时没有能量损失。求:

(1)滑块与斜面间的动摩擦因数μ,并说明滑块在斜面上运动到最高点后能否自行沿斜面下滑;

(2)滑块在斜面上运动过程中克服摩擦力所做的功。

 

(1)滑块在斜面上运动到最高点后能自行沿斜面下滑(2)3.2J 【解析】:(1)由题意可知,物块在水平面上做匀速直线运动,且设速度为v0 ,则 v0 = sl/T= sl·f=4.0m/s。 (2分) 在斜面上物块做匀减速直线运动,设加速度为a,则 由公式有s4 - s3="aT"2解得a = -10m/s2 (2分) 由牛顿第二定律有-mgsinα -μmgcosα=ma 联立以上方程解得μ =0.5 (2分) 因mgsinα >μmgcosα ,所以滑块在斜面上运动到最高点后能自行沿斜面下滑 。(2分) (2)设滑块在斜面上能上滑的最大距离为sm ,则对滑块在斜面上上滑过程应用动能定理有 (-mgsinα -μmgcosα)sm=0-mv0 2 解得sm=0.8m (2分) 故滑块在斜面上上滑和下滑运动的全过程克服摩擦力所做的功为 W克f =" 2(μmgcosα)" sm =3.2J (3分)  
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考点分析:
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测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道,与水平固定放置的P板的上表面BCB点相切,C点在水平地面的垂直投影为C′。重力加速度为g。实验步骤如下:

用天平称出物块Q的质量m

测量出轨道AB的半径RBC的长度LCC/的高度h

将物块QA点由静止释放,在物块Q落地处标记其落地点D

重复步骤,共做10次;

10个落地点用一个尽量小的圆围住,用刻度尺测量圆心到C′的距离s

1)用实验中的测量量表示:

)物块Q到达B点时的动能EkB__________

)物块Q到达C点时的动能EkC__________

)在物块QB运动到C的过程中,物块Q克服摩擦力做的功Wf__________

)物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ__________

2)回答下列问题:

)实验步骤④⑤的目的是________

ii)已知实验测得的μ值比实际值偏大,其原因除了实验中测量量的误差之外,其它的可能是________(写出一个可能的原因即可)

 

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如图所示,某同学利用电子秤、轻质材料做成的凹形轨道,研究小球通过凹形轨道的运动。由于小球质量远大于凹形轨道的质量,下面计算中可以忽略凹形轨道的质量。已知凹形轨道最下方为半径为R的圆弧轨道,重力加速度为g。

(1)把凹形轨道放在电子秤上,小球放在轨道最低点,电子秤读数为

(2)让小球从离轨道最低点H处由静止释放,当小球通过轨道最低点时,电子秤读数为

(3)根据电子秤两次读数可知,小球通过轨道最低点时的速度为__________。这说明小球通过凹形轨道最低点时处于_________(填“超重”“失重”或“平衡”)状态。

(4)小球从离轨道最低点高H处由静止释放到通过最低点的过程中克服摩擦力做功为______

 

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如图所示,一个小物体A放在斜面B上,B放于光滑的水平地面上,现用水平恒力FB使AB相对静止一起通过一段路程,在这个过程中,以下哪些力有可能作正功

A. A受的重力    B. B受的摩擦力

C. A受的支持力    D. B受的压力

 

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如图所示,一固定斜面倾角为30°,一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动,加速度大小等于重力加速度的大小g。物块上升的最大高度为H,则此过程中,物块的(    )

A. 动能损失了2mgH    B. 动能损失了mgH

C. 机械能损失了mgH    D. 机械能损失了

 

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如图所示,在升降机内固定一光滑的斜面体,一轻弹簧的一端连在位于斜面体上方的固定木板B上,另一端与质量为m的物块A相连,弹簧与斜面平行.整个系统由静止开始加速上升高度h的过程中(  )

A. 物块A的重力势能增加量一定等于mgh

B. 物块A的动能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的和

C. 物块A的机械能增加量等于斜面的支持力和弹簧的拉力对其做功的和

D. 物块A和弹簧组成系统的机械能增加量等于斜面对物块的支持力和B对弹簧拉力做功的和

 

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