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如图(a)所示,质量M = 10.0kg的滑块放在水平地面上,滑块上固定一个轻细...

如图(a)所示,质量M = 10.0kg的滑块放在水平地面上,滑块上固定一个轻细杆ABC,∠ABC = 30°.在A端固定一个质量为m = 2.0kg的小球,滑块与地面间的动摩擦因数m = 0.50.现对滑块施加一个水平向右的推力F1 = 180N,使滑块做匀加速运动.求此时轻杆对小球作用力F2的大小和方向.(取g=10m/s2

有位同学是这样解的——

小球受到重力及杆的作用力F2,因为是轻杆,所以F2方向沿杆向上,受力情况如图(b)所示.根据所画的平行四边形,可以求得:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

F2mg/sin60°=6ec8aac122bd4f6eN

你认为上述解法是否正确?如果不正确,请说明理由,并给出正确的解答.

 

结果不正确 【解析】杆AB对球的作用力方向不一定沿着杆的方向,它可能会是右向上的方向.大小和方向具体由加速度a的大小来决定.并随着加速度a的变化而变化.  (2分) 对整体由牛顿第二定律有  F1-μ(M+m)g=(M+m)a       (1分) 解得  a=10m/s2 则  F2 =                                   (1分) 解得  F2 =28.3N                                       (1分) 轻杆对小球的作用力F2与水平方向夹角正切 故α=45°,斜向右上方
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考点分析:
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质量m=5.0kg的物块放在木板上,当木板与水平方向夹角为37°时,物块恰能沿木板匀速下滑.则:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2

1.物块与木板间的动摩擦因数μ多大?

2.当木板水平放置时,用水平拉力F使物块能沿木板匀速滑动,给物块施加的力F应多大?

 

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一辆汽车在平路上以25m/s的速度行驶,并以这个速度大小开始上坡,做匀变速直线运动,若坡长为60m,到达坡顶时速度为5m/s.求它上坡的加速度a与上坡所用的时间t

 

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某同学在“研究小车的加速度与质量关系"的探究实验中,使用的装置如图所示.他将光电门固定在光滑水平轨道上的某点B,用同一重物拉不同质量的小车,每次小车都从同一位置A由静止释放.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

1.若遮光板的宽度d=1.2cm. 实验时将小车从图示位置由静止释放,由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt=4.0×10-2s,则小车经过光电门时的瞬时速度为  ▲  m/s;

2.若再用米尺测量出光电门到小车出发点之间的距离为s,则计算小车加速度大小的表达式为a=   ▲   (各量均用字母表示);

3.实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等,则重物的质量m与小车的质量M间应满足的关系为     ▲    

4.测出对应不同质量的小车上遮光板通过光电门的时间Δt,然后经过数据分析得出(Δt)2与小车的质量M成正比.则能得出的结论是    ▲      

 

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某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系,所用交流电的频率为50Hz,如图为某次实验中得到的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5为计数点,相邻两计数点间还有1个打点未画出.若从纸带上测出x1=5.20cm、x2=5.60cm、x3=6.00cm、x4=6.40cm.则打点计时器打计数点“2”时小车的速度v2=  ▲   m/s,小车的加速度a=  ▲  m/s2,依据本实验原理推断第4计数点和第5计数点之间的距离x5=  ▲  m.

说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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某同学在探究摩擦力的实验中采用了如图所示的操作,将一个长方体木块放在水平桌面上,然后用一个弹簧秤对木块施加一个水平拉力F,下表是他记录的实验数据.木块的重力为20.0N,重力加速度g=10.0m/s2,根据表格中的数据回答下列问题:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

实验次数

运动状态

水平拉力F/N

1

静止

3.23

2

静止

4.06

3

匀速

4.80

4

匀加速

7.60

1.木块与桌面间的最大静摩擦力6ec8aac122bd4f6e  ▲  N;

2.木块与桌面间的动摩擦因数6ec8aac122bd4f6e  ▲  

3.实验次数4中木块的加速度6ec8aac122bd4f6e  ▲   m/s2

 

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