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如图所示,在倾角θ=37°的固定斜面上放置一质量M=1kg、长度L=3m的薄平板...

如图所示,在倾角θ=37°的固定斜面上放置一质量M=1kg、长度L=3m的薄平板AB.平板的上表面光滑,其下端B与斜面底端C的距离为7m.在平板的上端A处放一质量m=0.6kg的滑块,开始时使平板和滑块都静止,之后将它们无初速释放.设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5,求滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差△t.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2

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分别研究滑块与平板的运动情况:开始时,由于Mgsin37°<μ(M+m)gcos37°,滑块在平板上滑动时,平板静止不动.根据牛顿第二定律求出滑块的加速度,由位移-速度关系式求出滑块到达B点时的速度.滑块离开平板后,根据牛顿第二定律求出滑块沿斜面下滑的加速度,由位移公式求解滑块由B至C所用时间.滑块滑离后平板才开始运动,根据牛顿第二定律求出平板沿斜面下滑的加速度,由位移公式求解滑块由B至C所用时间.再求解时间差. 【解析】 对平板,由于Mgsin37°<μ(M+m)gcos37°,故滑块在平板上滑动时,平板静止不动. 对滑块:在薄板上滑行时加速度a1=gsin37°=6m/s2,到达B点时速度     v= 滑块由B至C时的加速度a2=gsin37°-μgcos37°=2m/s2,设滑块由B至C所用时间为t, 则LBC=vt+,   代入解得t=1s 对平板,滑块滑离后才开始运动,加速度a=gsin37°-μgcos37°=2m/s2,设滑至C端所用 时间为t',则    LBC=,解得t 滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差为     =1.65s 答:滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差△t=1.65s.
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考点分析:
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已知人和雪橇的总质量m=75kg,沿倾角θ=37°且足够长的斜坡向下滑动,滑动时雪橇所受的空气阻力f1与速度v成正比,比例系数(即空气阻力系数)k未知,从某时刻开始计时,测得雪橇运动的v-t图线如图中的曲线AC所示,图中BC是平行于Ot轴的直线,且与AC相切于C点,AD是过A点所作的曲线AC的切线,且A的坐标为(0,5),D点的坐标为(4,15),由v-t图的物理意义可知:v-t图线上每点所对应的物体运动的加速度在数值上等于通过该点切线的斜率,已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,g取10m/s2
(1)试说明雪橇的运动情况.(先做什么运动?加速度的大小怎样变化?速度的大小怎样变化?后来做什么运动)
(2)当雪橇的速度v=5m/s时,它的加速度为多大?
(3)求空气阻力系数k和雪橇与斜坡间的动摩擦因数μ.

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I.做匀变速直线运动的小车,牵引一条纸带通过打点计时器,交流电电源的频率是50Hz,由纸带上打出的某一点开始,每点剪下一段纸带,按如图1所示,每一条纸带下端与x轴相重合,在左边与y轴平行,将纸带粘在坐标系中,求:(计算结果保
留小数点后面三位数字)
(1)所剪的这0.6s内的平均速度是______m/s;
(2)物体运动的加速度是______m/s2
II.因为手边没有天平,小王同学思考如何利用一已知劲度系数为k的弹簧和长度测量工具来粗测一小球的质量,他从资料上查得弹簧的弹性势能manfen5.com 满分网为弹簧形变量)后,设计了如图2实验:将弹簧一端固定在水平桌面上,另一端紧靠小球,弹簧原长时小球恰好在桌边,然后压缩弹簧并测得压缩量x,释放弹簧,小球飞出后落在水平地面上,测出桌高h以及落点到桌边沿的水平距离s.
(1)请你推导出小球质量的表达式:______
(2)如果桌面摩擦是本次实验误差的主要因素,
那么小球质量的测量值将______(填“偏大”、“偏小”或“准确”).
III.在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中
(1)备有如下器材.
A.干电池2节;B.滑动变阻器(0~20Ω)
C.滑动变阻器(0~1kΩ)D.电压表(0~3V);
E.电流表(0~0.6A)F.电流表(0~3A)
G.开关、导线若干
其中滑动变阻器应选______,电流表应选______.(只填器材前的序号)
(2)为了最大限度地减小实验误差,请在虚线框中(图3)画出该实验最合理的电路图.manfen5.com 满分网
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物体A、B都静止在同一水平面上,它们的质量分别为mA、mB,与水平面间的动摩擦因数分别为μA、μB,用水平拉力F拉物体A、B,所得加速度a与拉力F关系图线如图中A、B所示,则有( )
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C.可能有mA=mB
D.μA<μB,mA>mB
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B.线圈先后两次转速之比为3:2
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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