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(12分)如图所示,车厢内的小桌上固定一光滑斜面,车厢的总质量为M(小球除外)、...

(12分)如图所示,车厢内的小桌上固定一光滑斜面,车厢的总质量为M(小球除外)、小球的质量为m,斜面倾角为a,车在水平推力F1作用下向右做匀加速直线运动,小球(视为质点)始终与车相对静止,小球距桌面的高度为h,离桌面边缘水平距离为L.车在运动过程中所受的阻力等于车对地面压力的k倍,重力加速度为g.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

       (1)求水平推力F1的大小;

       (2)若M=l0kg,k=0.20,h=0.20m,L=0.30m,g= l0m/s2.当车速为v0 =15m/s时,撤去推力F1同时对车施加水平向左的拉力F2(如虚线所示),小球立即离开斜向右飞去.为使小球在运动中不碰到桌子,所加拉力F2应满足什么条件?

 

(1) (2) 【解析】(1)取车厢整体为研究对象(含小球),由牛顿第二定律得     (2分) 取小球为研究对象 (1分) 解得(2分)    (2)当车速度为时,撤去力F1同时对车施加水平向左的拉力F2(如虚线所示)后,小球立即离开斜面向右做平抛运动,而小车作匀减速运动设其加速度大小为a。 对小球,设自开始平抛到下落h=0.2m时,所用时间为t,水平运动的距离为x, 则(2分) 对车,设车做匀减速运动的加速度a=a1时,小球在运动中刚好不碰到桌子, 则有(1分) 代入数据解得:(1分) 为使小球在运动中不碰到桌子,车做匀减速运动的加速度应满足(1分) 对小车(不包括小球),由牛顿第二定律得 (1分) 代入数据解得:(1分) (用相对运动求解正确同样给分)
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考点分析:
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(11分)总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下(运动员刚跳离直升机时的速度为零),经过2s拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的v-t图象,试根据图象求:(g取l0/s2

说明: 6ec8aac122bd4f6e

       (l)t=ls时运动员的加速度和所受阻力的大小;

       (2)从图中由面积估算求出运动员在14s内下落的高度h

       (3)估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间.

 

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(10分)如图所示,物块A沿水平面向右匀速运动,某时刻,物块A正前方l=4m处有一物块B,在F=3N的水平向右的拉力作用下由静止开始运动,经过一段时间物块A恰好能追上B.已知物块B质量m =lkg,与地面间的动摩擦因数P=0.1,g=l0m/s2.不计物块A、B线度大小,求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

       (1)物块B运动的加速度大小;

       (2)物块A的速度大小.

 

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(10分)如图所示,一根轻绳上端固定在O点,下端拴一个重为G的钢球,球处于静止状态,现对球施加一个方向始终保持水平的外力F,使球缓慢地移动,在移动过程中的每一时刻,均可认为球处于平衡状态.若要保证轻绳不被拉断,绳与竖直方向夹角口必须满足0≤60°,求:

       (1)轻绳可以承受的拉力Fr的最大值;

       (2)在F-tan0坐标系中画出外力F与6ec8aac122bd4f6e的关系图象

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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(7分)在“验证牛顿第二定律”实验中:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

说明: 6ec8aac122bd4f6e

   (1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出,打点计时器频率50Hz),计数点间的距离如图所示,根据图中数据计算的加速度a=____ m/s2(保留三位有效数字).

   (2)为减小误差,该实验要求小车的质量M跟砝码和托盘的总质量m的关系是M        m.

 

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(4分)在《互成角度的两个力的合成》实验中,如图所示,使6弹簧秤从图示位置开始缓慢转动,在这过程中,保持0点的位置和口弹簧秤的拉伸方向不变,则在整个过程中,关于a、b两弹簧秤示数的变化情况是____

说明: 6ec8aac122bd4f6e

    A.a示数增大,6示数减小

    B.a示数减小,6示数增大

    C.a示数减小,6示数先增大后减小

    D.a示数减小,6示数先减小后增大

 

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