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一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央.桌布的一边与桌的AB边重合,如...

一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央.桌布的一边与桌的AB边重合,如图示,已知盘与桌布间的动摩擦因数为μl,盘与桌面间的动摩擦因数为μ2.现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面,加速度方向是水平的且垂直于AB边.若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度a满足的条件是什么?(以g表示重力加速度)

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小圆盘要不能从桌面上掉下,则小圆盘在整个过程中相对桌面的位移不能超过桌面边长的一半,故需要求出小圆盘两次相对桌面的位移,第一次小圆盘在桌布的摩擦力的作用下加速运动,设桌布的加速度,用桌布的加速度表示小圆盘的位移和离开桌布时的速度,在桌布上运动时小圆盘相对于桌布的位移为桌面边长的一半,小圆盘由于惯性在桌面上继续做匀减速运动,其加速度由桌面的摩擦力提供,这样就可以用桌布的加速度表示出小圆盘在桌面上滑行的位移.从而求出桌布的加速度. 【解析】 小圆盘在桌布的摩擦力的作用下向前做匀加速直线运动,其加速度为a1, 由牛顿第二定律得μlmg=mal              ① 故a1=μ1g         ② 桌布从突然以恒定加速度a开始抽动至圆盘刚离开桌布这段时间内桌布做匀加速直线运动,设所经历时间为t,桌布通过的位移x, 故x=at2     ③ 在这段时间内小圆盘移动的距离为x1, 小圆盘通过的位移x1=a1t2     ④ 小圆盘和桌布之间的相对位移为方桌边长的一半,故有 x=L+x1 ⑤ 设小圆盘离开桌布时的速度为v1,则有 v12=2al x1               ⑥ 小圆盘离开桌布后在桌面上做匀减速直线运动, 设小圆盘的加速度大小为a2, 则有μ2mg=ma2                ⑦ 设小圆盘在桌面上通过的位移大小为x2后便停下,将小圆盘的匀减速运动看做由静止开始的匀加速运动,则有 v12=2a2 x2              ⑧ 小圆盘没有从桌面上掉下则有 x2+x1≤L         ⑨ 联立以上各式解得:a≥            ⑩ 即只有桌布抽离桌面的加速度a≥时小圆盘才不会从桌面上掉下.
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考点分析:
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在“利用打点计时器测定匀加速直线运动加速度”的实验中,打点计时器接在50HZ的低压交变电源上.某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点,共取了A、B、C、D、E、F六个计数点(每相邻两个计数点间的四个点未画出).从每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别为a、b、c、d、e段),将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xoy坐标系中,如图2所示,由此可以得到一条表示v-t关系的图线,从而求出加速度的大小.
(1)从第一个计数点开始计时,为求出0.15s时刻的瞬时速度,需要测出哪一段纸带的长度?答:______
(2)若测得a段纸带的长度为2.0cm,e段纸带的长度为10.0cm,则可求出加速度的大小为______m/s2.(保留两位有效数字)
(3)请你在xoy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v-t关系的图线(作答在答题卷图上),并指出哪个轴相当于v轴?答:______

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某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案.如图示,将一个小球和一个滑块用细绳连接,跨在斜面上端.开始时小球和滑块均静止,剪短细绳后,小球自由下落,滑块沿斜面下滑,可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音,保持小球和滑块释放的位置不变,调整挡板位置,重复以上操作,直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音.用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x.(空气阻力对本实验的影响可以忽略)
①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为______
②滑块与斜面间的动摩擦因数为______

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如图所示,在倾角为θ的光滑斜劈P的斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A、B,C为一垂直固定在斜面上的挡板.A、B质量均为m,斜面连同挡板的质量为M,弹簧的劲度系数为k,系统静止于光滑水平面.现开始用一水平恒力F作用于P,(重力加速度为g)下列说法中正确的是( )
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A.若F=0,挡板受到B物块的压力为2mgsinθ
B.力F较小时A相对于斜面静止,F大于某一数值,A相对于斜面向上滑动
C.若要B离开挡板C,弹簧伸长量需达到manfen5.com 满分网
D.若F=(M+2m)gtanθ且保持两物块与斜劈共同运动,弹簧将保持原长Ks5u
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半圆柱体P放在粗糙的水平面上,有一挡板MN,延长线总是过半圆柱体的轴心O,但挡板与半圆柱不接触,在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q,整个装置处于静止状态,如图是这个装置的截面图,若用外力使MN绕O点缓慢地顺时针转动,在MN到达水平位置前,发现P始终保持静止,在此过程中,下列说法中正确的是( )
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A.MN对Q的弹力逐渐增大
B.P、Q间的弹力先减小后增大
C.地面对P的弹力逐渐增大
D.Q所受的合力逐渐增大
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A.飞机第一次投弹的速度为L1/T
B.飞机第二次投弹时的速度为2L1/T
C.飞机水平飞行的加速度为L1/T2
D.两次投弹时间间隔T内飞机飞行距离为4L1/3
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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