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(12分)质量为m=1.0 kg的小滑块(可视为质点)放在质量为M=3.0 kg...

(12分)质量为m=1.0 kg的小滑块(可视为质点)放在质量为M=3.0 kg的长木板的右端,

木板上表面光滑,木板与地面之间的动摩擦因数为μ=0.2,木板长L=1.0 m.开始时两

者都处于静止状态,现对木板施加水平向右的恒力F=12 N,如图19所示,经一段时

间后撤去F.为使小滑块不掉下木板,试求:用水平恒力F作用的最长时间.(g取10 m/s2)

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1 s 【解析】撤力前后木板先加速后减速,设加速过程的位移为x1,加速度为a1,加速运动的时间为t1;减速过程的位移为x2,加速度为a2,减速运动的时间为t2.由牛顿第二定律得 撤力前:F-μ(m+M)g=Ma1 解得a1= m/s2 撤力后:μ(m+M)g=Ma2 解得a2= m/s2 x1=a1t12,x2=a2t22 为使小滑块不从木板上掉下,应满足x1+x2≤L 又a1t1=a2t2 由以上各式可解得t1≤1 s 即作用的最长时间为1 s.
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考点分析:
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(14分)如图18(a)所示,质量m=1 kg的物体沿倾角θ=37°的固定粗糙斜面由静止开始

向下运动,风对物体的作用力沿水平方向向右,其大小与风速v成正比,比例系数用k

表示,物体加速度a与风速v的关系如图(b)所示,求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=

10 m/s2)

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 (1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;

(2)比例系数k.

 

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(12分)为了测量某住宅大楼每层的平均高度(层高)及电梯运行情况,甲、乙两位同学在一楼电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验.质量为m=50 kg的甲同学站在体重计上,乙同学记录电梯从地面一楼到顶层全过程中,体重计示数随时间变化的情况,并作出了如图17所示的图象,已知t=0时,电梯静止不动,从电梯内楼层按钮上获知该大楼共19层.g取10 m/s2,求:

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 (1)电梯启动和制动的加速度大小.

(2)电梯上升的总高度及该大楼的层高.

 

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(10分)如图16所示,斜面体质量为M,倾角为θ,与水平面间的动摩擦因数为μ,用细绳竖直悬挂一质量为m的小球静止在光滑斜面上,当烧断绳的瞬间,至少以多大的水平向右的力由静止拉动斜面体,小球才能做自由落体运动到地面?

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(13分) “探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图13 所示.

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 (1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图14所示.计时器打点

的时间间隔为0.02 s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之

间的距离.该小车的加速度a=______m/s2.(结果保留两位有效数字)

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 (2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取

一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度.小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力

F的实验数据如下表:

砝码盘中砝

码总重力F(N)

0.196

0.392

0.588

0.784

0.980

加速度a(m·s-2)

0.69

1.18

1.66

2.18

2.70

请根据实验数据在图15中作出a-F的关系图象.

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 (3)根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点.请说明主要原因.

 

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(5分)如图12所示为“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验中用打点计时器打出的一条较理想的纸带,纸带上A、B、C、D、E、F、G为七个相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔是0.1 s,距离如图,单位是cm,小车的加速度是________m/s2.

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