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质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面作直线运动,一段时间后撤去F,其运...

manfen5.com 满分网质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面作直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v-t图象如图所示.g取10m/s2,求:
(1)物体与水平面间的运动摩擦因数μ;
(2)水平推力F的大小;
(3)0-10s内物体运动位移的大小.
根据速度-时间图象可知:0-6s内有水平推力F的作用,物体做匀加速直线运动;6s-10s内,撤去F后只在摩擦力作用下做匀减速直线运动,可根据图象分别求出加速度,再根据匀变速直线运动基本公式及牛顿第二定律求解. 【解析】 (1)设物体做匀减速直线运动的时间为△t2、初速度为v20、末速度为v2t、加速度为a2,      则:=-2m/s2                    ① 设物体所受的摩擦力为Ff,根据牛顿第二定律,有 Ff=ma2                                     ② Ff=-μmg                                   ③ 联立①②③得:           ④ (2)设物体做匀加速直线运动的时间为△t1、初速度为v10、末速度为v1t、加速度为a1,则         ⑤ 根据牛顿第二定律,有F+Ff=ma1           ⑥ 联立③⑤⑥得:F=μmg+ma1=6N (3)由匀变速直线运动位移公式,得 x=x1+x2=v10△t1++v20△t2+=46m. 答:(1)物体与水平面间的运动摩擦因数μ为0.2; (2)水平推力F的大小为6N; (3)0-10s内物体运动位移的大小为46m.
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考点分析:
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现要通过实验验证机械能守恒定律.实验装置如图1所示:水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到导轨低端C点的距离,h表示A与C的高度差,b表示遮光片的宽度,s表示A,B 两点的距离,将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度.用g表示重力加速度.完成下列填空和作图;
(1)若将滑块自A点由静止释放,则在滑块从A运动至B的过程中,滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为______.动能的增加量可表示为______.若在运动过程中机械能守恒,manfen5.com 满分网与s的关系式为manfen5.com 满分网______
(2)多次改变光电门的位置,每次均令滑块自同一点(A点)下滑,测量相应的s与t值,结果如下表所示:
12345
s(m)0.6000.8001.0001.2001.400
t(ms)8.227.176.445.855.43
manfen5.com 满分网(×104s-21.481.952.412.923.39
以s为横坐标,manfen5.com 满分网为纵坐标,在答题卡上对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点;根据5个数据点作直线,求得该直线的斜率k=______×104m-1.•s-2(保留3位有效数字).
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由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出manfen5.com 满分网直线的斜率ko,将k和ko进行比较,若其差值在试验允许的范围内,则可认为此试验验证了机械能守恒定律.
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manfen5.com 满分网如图所示,平直木板AB倾斜放置,板上的P点距A端较近,小物块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小,先让物块从A由静止开始滑到B.然后,将A着地,抬高B,使木板的倾角与前一过程相同,再让物块从B由静止开始滑到A.上述两过程相比较,下列说法中一定正确的有( )
A.物块经过P点的动能,前一过程较小
B.物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量,前一过程较少
C.物块滑到底端的速度,前一过程较大
D.物块从顶端滑到底端的时间,前一过程较长
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A.t1时刻小球动能最大
B.t2时刻小球动能最大
C.t2~t3这段时间内,小球的动能先增加后减少
D.t2~t3段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能
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一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离.假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法不正确的是( )
A.运动员到达最低点前重力势能始终减小
B.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力做负功,弹性势能增加
C.蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒
D.蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关
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宇宙飞船以周期为T绕地球做圆周运动时,由于地球遮挡阳光,会经历“日全食”过程,如图所示.已知地球的半径为R,地球质量为M,引力常量为G,地球自转周期为T.太阳光可看作平行光,宇航员在A点测出的张角为α,则( )
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A.飞船绕地球运动的线速度为manfen5.com 满分网
B.一天内飞船经历“日全食”的次数为manfen5.com 满分网
C.飞船每次“日全食”过程的时间为manfen5.com 满分网
D.飞船周期为T=manfen5.com 满分网
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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