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如图所示,质量为m的小车,静止在光滑的水平地面上,车长为L,现给小车施加一个水平...

如图所示,质量为m的小车,静止在光滑的水平地面上,车长为L,现给小车施加一个水平向右的恒力F,使小车向右做匀加速运动,与此同时在小车的正前方S处的正上方H高处,有一个可视为质点的小球从静止开始做自由落体运动(重力加速度为g),问恒力F满足什么条件小球可以落到小车上?

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小球自由下落的高度一定,则下落的时间一定,小球落在小车上,则在这段时间内的位移大于s,小于(L+s),根据匀变速直线运动的位移时间公式求出小车加速度的范围,进而求出恒力范围. 【解析】 设小球的下落时间为t,则:H= 所以:t= 小球落在小车上,则在这段时间内的位移大于s,小于(L+s). 由s=a1t2得:a1= 由L+s=a2t2得,a2= 则 根据牛顿第二定律得恒力F满足 答:恒力F满足时小球可以落到小车上.
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考点分析:
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manfen5.com 满分网某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:
①摆好实验装置如图所示.
②将质量为200g的小车拉到打点计时器附近,并按住小车.
③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中,他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩P上.
④释放小车,打开电磁打点计时器的电源,打出一条纸带.
(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条.经测量、计算,得到如下数据:
①第一个点到第N个点的距离为40.0cm.
②打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s.
该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,算出:拉力对小车做的功为______J,小车动能的增量为______J.(结果均保留两位有效数字)
(2)此次实验探究结果,他没能得到“恒力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大.显然,在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素.请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下,造成较大误差的三个主要原因是:
______;②______;③______
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如图是物体做匀变速运动纸带的一部分,已知所用打点计时器的周期T=0.02s,A、B、C分别是三个记数点,每两个记数点间有四个记时点未画出来,纸带下方是一把毫米刻度尺.则由纸带和刻度尺可知:A与B之间的距离为______cm,B与C之间的距离为______cm,该匀变速直线运动的加速度是a=______m/s2manfen5.com 满分网
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如图所示,质量为M 的小车放在光滑的水平面上.小车上用细线悬吊一质量为m的小球,M>m.现用一力F水平向右拉小球,使小球和车一起以加速度a向右运动时,细线与竖直方向成α角,细线的拉力为T;若用另一力F′水平向左拉小车,使小球和车一起以加速度a′向左运动时,细线与竖直方向也成α角,细线的拉力为T′.则( )
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A.a′=a,T′=T
B.a′>a,T′=T
C.a′<a,T′=T
D.a′>a,T′>T
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A.自行车受到的阻力为50N
B.自行车受到的阻力约为83N
C.第二次向蓄电池所充的电能是200J
D.第二次向蓄电池所充的电能是250J
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A.W=W1+W2
B.W1=W2
C.P=P1+P2
D.P1=P2
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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