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如图所示,由于街道上的圆形污水井盖破损,临时更换了一个稍大于井口的红色圆形平板塑...

如图所示,由于街道上的圆形污水井盖破损,临时更换了一个稍大于井口的红色圆形平板塑料盖.为了测试因塑料盖意外移动致使盖上的物块滑落入污水井中的可能性,有人做了一个实验:将一个可视为质点、质量为m的硬橡胶块置于塑料盖的圆心处,给塑料盖一个沿径向的水平向右的初速度v,实验的结果是硬橡胶块恰好与塑料盖分离.设硬橡胶块与塑料盖间的动摩擦因数为μ,塑料盖的质量为2m、半径为R,假设塑料盖与地面之间的摩擦可忽略,且不计塑料盖的厚度.
(1)求硬橡胶块与塑料盖刚好分离时的速度大小为多少?
(2)通过计算说明实验中的硬橡胶块是落入井内还是落在地面上.

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(1)硬橡胶块与塑料盖之间的摩擦力使硬橡胶块加速运动,使其速度逐渐增大,使塑料盖减速运动,使其速度逐渐减小.恰好分离就表示速度刚相等时就分离. (2)取硬橡胶块分析,应用动能定理和由系统能量关系可求得硬橡胶块移动的位移. 【解析】 (1)设硬橡胶块与塑料盖恰好分离时,两者的共同速度为v,从开始滑动到分离经历时间为t, 在此期间硬橡胶块与塑料盖的加速度大小分别为a1、a2, 由牛顿第二定律得: μmg=ma1        ① μmg=2ma2       ② v=a1t=v-a2t   ③ 由以上各式得    v=v   ④ (2)设硬橡胶块与塑料盖恰好分离时,硬橡胶块移动的位移为x, 取硬橡胶块分析,应用动能定理得   μmgx=mv2           ⑤ 由系统能量关系可得     μmgR=M-(M+m)v2   ⑥ 由④⑤⑥式可得    x=R          因   x<R,故硬橡胶块将落入污水井内  答:(1)求硬橡胶块与塑料盖刚好分离时的速度大小为 v  (2)实验中的硬橡胶块将落入污水井内.
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考点分析:
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荡秋千:也叫“打秋千”,是朝鲜族妇女喜爱的民间游戏.每逢节日聚会,人们便会看到成群结队的朝鲜族妇女,身穿鲜艳的民族服装,在人们的欢呼、叫好声中荡起了秋千,她们一会腾空而起,一会俯冲而下,尽情地欢乐,长长的裙子随风飘舞,大有飘飘欲仙之感.如图所示是朝鲜族少女“长今”打秋千的情景,设秋千摆绳长为3.0m,悬点在大树上,长今连同底板的质量共为60kg.开始时,长今坐在秋千上,在外力的作用下,摆绳与竖直方向成37°角处于静止状态.某时刻外力撤掉,让秋千由静止开始摆动,假设摆动过程中,长今与底板始终没有相对运动.取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)秋千静止时所施加的最小外力是多少?
(2)若秋千第一次摆动到最低点时摆线的拉力为780N,那么长今和秋千在从最高点摆到最低点的过程中克服阻力做的功是多少?
(3)长今发现,自己所坐的秋千越荡越低,可她却看到别人的秋千能够越荡越高,她不知为什么会是这样,你能给她解释:①为什么她的秋千越荡越低吗?②她怎样做才能像别人那样在不借助外力的情况下把秋千越荡越高?

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(1)将木板静止放在x=L/2的位置,则木板释放瞬间加速度多大?
(2)设传送带与木板间产生的滑动摩擦力为f,试在0≤x≤L范围内,画出f-x图象.(本小题仅根据图象给分)
(3)木板从x=L/2的位置静止释放,始终在滑动摩擦力的作用下,移动到x=L的位置时,木板的速度多大?
(4)在(3)的过程中,木块的机械能增加量设为△E,传送带消耗的电能设为W,不计电路中产生的电热,比较△E和W的大小关系,用文字说明理由.

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(1)线框绕CD边转动,求当DA边转到竖直位置时AB边上所加水平外力的大小;
(2)求从线框绕CD边开始转动到DA边竖直的这四分之一圈内线框上产生的电热;
(3)从运动开始作为计时起点,求出在第一个周期内AB两点间的电势差UAB随时间t变化的关系,并作出UABB随时间t变化的关系图线.
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2010年6月30号至7月5号,中国人民解放军在东海进行实弹射击训练,一艘鱼雷快艇以30m/s的速度追击前面同一直线上正在逃跑的敌舰.当两者相距L=2km时,快艇以60m/s的速度发射一枚鱼雷,经过t1=50s,艇长通过望远镜看到了鱼雷击中敌舰爆炸的火光,同时发现敌舰仍在继续逃跑,于是马上发出了第二次攻击的命令,第二枚鱼雷以同样速度发射后,又经t2=30s,鱼雷再次击中敌舰并将其击沉.求第一枚鱼雷击中前后,敌舰逃跑的速度v1、v2分别为多大?
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(2)在铁块到达木板左端的过程中,恒力F对铁块所做的功.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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