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质量为 10kg的环在F=200N的拉力作用下,沿粗糙直杆由静止开始运动,杆与水...

质量为 10kg的环在F=200N的拉力作用下,沿粗糙直杆由静止开始运动,杆与水平地面的夹角θ=37°,拉力F与杆的夹角也为θ=37°.力F作用0.5s后撤去,环在杆上继续上滑了0.4s后,速度减为零.求:
(1)环与杆之间的动摩擦因数μ;
(2)环沿杆向上运动的总距离s.

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(1)环先沿杆做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动.由题两个过程时间已知,根据运动学公式求出两段过程加速度关系.根据牛顿第二定律分别得到加速度的表达式,再联立求解μ. (2)由位移公式分别求出两个过程的位移,位移之和等于环沿杆向上运动的总距离s. 【解析】 (1)设环做匀加速直线运动和匀减速直线运动的加速度大小分别为a1和a2,撤去力F瞬间物体的速度为v, 则由  v=a1t1和 0=v-a2t2 得a1t1=a2t2     代入得2a1=1.6a2① 根据牛顿第二定律得    Fcosθ-mgsinθ-μ(Fsinθ-mgcosθ)=ma1 ②    mgsinθ+μmgcosθ=ma2 ③ 由①,②,③式联立解得   μ=0.5 (2)将μ=0.5代入②,③得    a1=8m/s2,a2=10m/s2 所以环沿杆向上运动的总距离s=a1t12+a2t22=(×8×0.52+×10×0.42)m=1.8m. 答:(1)环与杆之间的动摩擦因数μ=0.5;    (2)环沿杆向上运动的总距离s=1.8m.
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考点分析:
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下面是某同学的一种解法,请判断其解法是否正确,若是正确的,请你做出评价;若是错误的,请分析其出错的原因并给出正确的解答.
【解析】
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由①、②得 manfen5.com 满分网manfen5.com 满分网
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(1)如果实验中所得到的T2-L关系图象如图乙所示,那么真正的图象应是a、b、c中的   
(2)由图象可知,小筒的深度h=    m,当地的g=    m/s2
(3)某次秒表计时得的时间如图丙所示,则总时间为    s.
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如图所示的实验装置中的横杆能够绕竖直轴旋转,横杆在转动过程中,由于摩擦阻力的作用,横杆会越转越慢.在横杆的一端装有宽度为d=0.005m的竖直“挡光圆柱”,当“挡光圆柱”通过光电门时,光电门就记录挡光的时间间隔,“挡光圆柱”宽度与挡光时间之比,可以近似认为是“挡光圆柱”在该时刻的速度.横杆每转一圈,“挡光圆柱”通过光电门记录一次挡光时间.
nt(10-3s)v=manfen5.com 满分网(m/s)v2(m2/s2
12.7781.803.24
22.8263.13
32.8773.02
42.9312.91
52.988
63.0492.69
73.1132.58
83.1812.47
93.2552.36
103.3332.25
在一次实验中记录下横杆转动圈数n和每次挡光的时间t,并计算出“挡光圆柱”在该时刻的速度以及速度的平方(部分数据如表中所示).请计算表中当n=5时,v2=______m2/s2;如果继续测量“挡光圆柱”的速度,那么当n=15时,“挡光圆柱”的速度为______m/s.则“挡光圆柱”速度大小与横杆转动圈数n的关系为______

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如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置.
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(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持______不变,用钩码所受的重力作为______,用DIS测小车的加速度.
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量.在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图所示).
①分析此图线的OA段可得出的实验结论是______
②(单选题)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是______
(A)小车与轨道之间存在摩擦
(B)导轨保持了水平状态
(C)所挂钩码的总质量太大
(D)所用小车的质量太大.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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