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一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ...

一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ.初始时,传送带与煤块都是静止的.现让传送带以恒定的加速度a开始运动,当其速度达到v后,便以此速度做匀速运动.经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动.求此黑色痕迹的长度.
传送带先加速后匀速,煤块先加速,当速度增大到等于传送带速度后,与传送带不再相对滑动,一起匀速.先根据牛顿第二定律求出加速度,再根据运动学公式计算出运动时间,求出煤块和皮带的位移后,即可以得到黑色痕迹的长度. 【解析】 根据“传送带上有黑色痕迹”可知,煤块与传送带之间发生了相对滑动,煤块的加速度a小于传送带的加速度a.根据牛顿定律,可得 a=μg 设经历时间t,传送带由静止开始加速到速度v,煤块则由静止加速到v,有 v=at  v=at 由于a<a,故v<v,煤块继续受到滑动摩擦力的作用.再经过时间t',煤块的速度由v增加到v,有 v=v+at' 此后,煤块与传送带运动速度相同,相对于传送带不再滑动,不再产生新的痕迹. 设在煤块的速度从0增加到v的整个过程中,传送带和煤块移动的距离分别为s和s,有 s=at2+vt' s= 传送带上留下的黑色痕迹的长度  l=s-s 由以上各式得 l= 即黑色痕迹的长度为.
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考点分析:
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(1)在做“互成角度的两个共点力的合成”的实验中有以下实验步骤,其合理顺序是:______.(用相应字母表示)
A.通过改变两个拉力的大小和方向,从而改变橡皮条的伸长,再重复做几次;
B.只用一个弹簧秤,通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧秤的读数和细绳的方向,按同样比例作出这个力F'的图示;
C.在桌面上放一块方木板,在木板上垫一张白纸,把橡皮条一端固定在木板的 A点;
D.记下两个弹簧秤的读数以及结点的位置,描下两条细绳的方向,在纸上按比例作出力F1和F2的图示,用平行四边形定则求出(作出)合力F;
E.比较力F’与用平行四边形定则求出的力F,看它们在实验误差范围内是否相等;
F.用两条细绳结在橡皮条的另一端(即结点),通过细绳用两个弹簧秤互成角度拉橡皮条,橡皮条伸长,使结点到达某一位置O;
(2)某实验小组的同学在用打点计时器探究小车的加速度a与的质量M之间关系的实验中,不改变拉力T (即牵拉小车的细线所吊挂砂桶与砂的重力mg一定),只改变小车的质量M,得到了如下表所示的几组实验数据.其中第3组数据还未算出加速度,但该组对应的纸带已经打出,如图所示.打点计时器接的是50Hz的低压交流电源,图中各点为每打5个点标出的计数点,测量长度的单位为cm.
实验次数123456
小车质量(g)2003004005006001000
小车加速度 (m/s22.001.330.790.670.40
小车质量倒数 (kg-15.003.332.502.001.671.00
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①请由图中纸带上记录测量的数据,求出该次实验中:C点对应的瞬时速度vC=______m/s,O点对应的瞬时速度v=______m/s,以及加速度a=______m/s2,并填入上表空缺中;(结果均保留两位有效数字)
②请在图示的坐标中,恰当选择研究变量,根据上面表格中对应的各组数据作出能够较直观反映实验规律的关系图线(用小“×”号描点,并据此作出平滑的图线);
③由②中作出的图象可以得出的结论是:______
④该实验开始进行时,要先______,具体操作方法是:______
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如图所示,质量M=4.0kg的滑板B静止于光滑的水平面上.滑板右端固定着一根轻质弹簧,弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m,在L=0.5m这一段滑板上B与木块A之间的动摩擦因数μ=0.2,而弹簧的自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑.可视为质点的木块A质量m=1.0kg,静止于滑板的左端.滑板B受水平向左的恒力F=14.0N,作用一定时间后撤去该力,此时木块A恰好运动到滑板C处(g取10.0m/s2).试求:
(1)恒力F的作用时间t;
(2)弹簧贮存的最大弹性势能;
(3)弹簧再次恢复原长时,A、B速度各多大?分析论证A能否从B上落下?

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manfen5.com 满分网某同学设计了一种测定风力、风速的装置,其原理如图所示,迎风板与一轻弹簧的一端N相接,一起穿在光滑的金属杆上.弹簧是绝缘材料制成的,其劲度系数k=1300N/m,自然长度L=0.5m,均匀金属杆用电阻率较大的合金制成,迎风板面积为S=0.5m2,工作时总是正对着风吹来的方向.电路中左端导线与金属杆M端固定相连,右端导线接在N点并可随迎风板在金属杆上滑动,且与金属杆接触良好.限流电阻的阻值R=1.0Ω,电源电动势E=12.0V,内阻r=0.5Ω.合上开关,没有风吹时,弹簧处于原长,理想电压表的示数U1=3.0V.求:
(1)无风时金属杆接入电路的电阻R1和单位长度的电阻值;
(2)如果某时刻由于风吹使迎风板向左压缩弹簧,电压表的示数变为U2=2.0V,此时作用在迎风板上的风力;
(3)若风(运动的空气)与迎风板作用后速度变为零,已知(2)问中装置所在处空气的密度为1.3kg/m3,求此时此处风速为多大?
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2008年四川发生“5.12”汶川大地震.某商场一栋高45.0m的楼房发生轰然倒塌,灰尘和残渣四处飞扬,商场的人们几乎没能逃生.我们不妨设置当时的情境:当处于倒塌部分正下方的地面人员,看到一块质量约为4.0×103kg的墙块从楼房顶端竖直掉落时到作出反应开始逃离需0.2s的时间,安全区域离建筑物30.0m以外(实际的安全区要更远).设该坠落墙块与地面作用时间为0.5s,不计空气阻力,g取10.0m/s2.求:
(1)该地面人员从发现墙块掉落至逃到安全区至少要以多大速度奔跑?(忽略人的加速时间,百米短跑世界记录为9″79)
(2)由于震源产生纵波和横波引起地表不同震感,设产生的纵波的传播速率vp=9.3km/s,横波的传播速率vs=3.1km/s,设在某处的地震观测中心记录到两种不同震感之间的时间间隔△t=5.0s,那么观测中心与震源之间的距离s为多少千米?
(3)该坠落块对地产生的平均作用力多大?
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(1)某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验时,有如下操作步骤:
A.在铁架台上水平固定好打点计时器,将连有重物的纸带竖直穿过限位孔用手提住,让手尽量靠近打点计时器;
B.松开纸带,赶紧接通电源,开始打点,随后从重物上取下纸带;
C.挑选点迹清晰的纸带,在纸带上选取相隔较远的两个点a、b作为验证的两个状态,测出这两个点之间的距离就是这两个状态之间重物下落的高度h;
D.以a作为连续三个测量点的中间点,测算出该三点中首尾两点之间的平均速度就是a点的瞬时速度va,用同样的方法,测出b点的瞬时速度vb
E.计算上述两个状态之间重物动能的增加量manfen5.com 满分网mvb2-manfen5.com 满分网mva2,计算重物重力势能的减少量mgh,比较它们的大小是否相等.
该实验小组在上述实验步骤中有两个错误的操作,其错误的步骤和错误是:
______;②______
(2)下面是该小组按正确操作时的情况记录:已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,重力加速度近似取g=10.00m/s2,从实验获得的纸带中选取一条点迹清楚且符合要求的纸带(如图),若把第一点记作O,另选择连续的三个点B、C、D作为测量的点,经测量B、C、D点到O点的距离分别为70.18cm,77.00cm,85.18cm.若重物质量为1kg,由此可知重物在纸带打击O点到打击C点的运动过程中,重力势能的减小量为______J;动能的增加量是______J.除了考虑g的取值带来的影响以外,你认为导致实验误差的主要原因是______
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(3)某同学在做《自来水电阻率的测定》课题时,在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极,其间充满待测的自来水,然后用如图甲所示电路进行测量.
该同学选用器材如下:
电压表(量程15V,内阻约90kΩ)、电流表(量程300μA,内阻约50Ω)、滑动变阻器(100Ω,1A)、电池组(电动势E=12V,内阻r=6Ω)、开关一个、导线若干.
实验中测量情况如下:
安装前他用图乙(a)的游标卡尺测玻璃管的内径,结果如图乙(b)所示.测得两电极相距L=0.314m.实验中测得包括0在内的9组电流I、电压U的值,在坐标纸上描点如图丙.
根据以上材料回答下面的问题:
①测量玻璃管内径时,应将图乙(a)游标卡尺中的A、B、C三部分中的______与玻璃管内壁接触;玻璃管的内径d=______mm.
②根据实验数据可知该同学测得水柱的电阻R=______Ω(保留两位有效数字);请用水柱电阻R、玻璃管内径d、水柱长度L表示自来水的电阻率ρ=______
③根据测得水柱电阻值可知实验中电路设计的不妥之处是______,请在答卷的虚线框中画出改进后的电路图.(电路图中用Rx表示自来水的电阻)
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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