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在地面上方足够高的地方,存在一个高度d=0.5m的“相互作用区域”(下图中画有虚...

在地面上方足够高的地方,存在一个高度d=0.5m的“相互作用区域”(下图中画有虚线的部分).一个小圆环A套在一根均匀直杆B上,AB的质量均为m,若它们之间发生相对滑动时,会产生f=0.5mg的摩擦力.开始时A处于B的最下端,B竖直放置,A距“相互作用区域”的高度h=0.8m.让AB一起从静止开始下落,只要A处于“相互作用区域”就会受到竖直向上、大小F=3mg的恒力作用,而“相互作用区域”对处于其中的杆B不产生作用力.杆B在下落过程中始终保持竖直,且杆的长度能够保证圆环A与杆不会分离.不计空气阻力,取g=10m/s2.求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

1.杆B的最下端刚进人“相互作用区域”时的速度;

2.圆环A通过“相互作用区域”所用的时间;

3.为保证圆环A在空中运动过程中始终与杆不会分离,杆的最小长度.

 

1.v1=4.0m/s 2.t=0.2s 3.  【解析】(1)设A和B一体静止下落至“相互作用区域”的速度为v1,则                                                  (1分) 代入数据得  v1=4.0m/s                                 (1分) (2) A在“相互作用区域”运动时,A受到重力mg、滑动摩擦力f和竖上向上的恒力F作用,设加速度aA、运动时间为t,根据牛顿第二定律有                                      (1分) 代入数据得  aA=-15m/s2 由位移公式有                            (1分) 代入数据解得  t=0.2s   t′=0.33s(不符题意,舍去)        (1分)  (3)设B在“相互作用区域”运动的加速度为aB,A刚离开“相互作用区域”时, 圆环A和直杆B的速度分别为vA和vB,则 ,vB=v0+aBt,vA= v1+aAt                    (1分) 代入数据解得 vA =1m/s,vB=5m/s 此过程二者相对滑动的距离 代入数据解得                                 (1分) 设A离开“相到作用区域”后二者相对滑动过程的时间为t′,A的加速度为,则 ,vA+t′ =vB+aBt′                      (1分) 二者相对滑动的距离 代入数据解得  t′=0.4s ,                       (1分) 则杆的最小长度                        (1分)
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考点分析:
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水平地面上有一个半径为R的圆形跑道,高为h的平台边缘上P点在地面上P′点的正上方,P′与跑道圆心O的距离为LL>R),P′AOC各点均在同一水平直线上,如图所示.已知重力加速度为g,空气阻力不计,小车可视为质点.则:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

1.若小车停在跑道上C点时,现从P点水平抛出小沙袋,使其落入小车中,沙袋被抛出时的初速度应为多大?

2.若小车停在跑道上B点时(∠AOB=90°),现从P点水平抛出小沙袋,使其落入小车中,沙袋被抛出时的初速度为多大?

 

 

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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.

 

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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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