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如图所示,质量m=1kg的小球套在足够长的细杆上,细杆与水平方向成α=30角,球...

如图所示,质量m=1kg的小球套在足够长的细杆上,细杆与水平方向成α=30角,球与杆之间的动摩擦因数μ=manfen5.com 满分网,球在竖直向上的拉力F=20N作用下由静止开始沿杆向上滑动.g取10m/s2.求:
(1)小球的加速度的大小;
(2)若2秒后撤去外力F,小球沿杆运动离出发点的最远距离是多少.

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(1)对小球进行受力分析,根据正交分解,运用牛顿第二定律求出小球的加速度. (2)根据匀变速直线运动的公式求出前2s内的位移和2s末的速度;根据牛顿第二定律求出撤去外力后的加速度,运用运动学公式求出匀减速直线运动的位移,从而得出小球沿杆运动离出发点的最远距离. 【解析】 (1)对小球受力分析如图,则有: Fsinα-f-mgsinα=ma FN+mgcosα=Fcosα F=μFN 联立三式解得a=2.5m/s2 答:小球的加速度的大小为a=2.5m/s2. (2)2s内物体的位移 s1==5m 2s末物体的速度 v=at=5m/s 撤去力F后,物体受力如图所示,则有 μmgcosα+mgsinα=ma′ a′=gsinα+μgcosα=7.5m/s2 由  v2=2as 得 所以最大位移S=s1+s2=. 答:小球沿杆运动离出发点的最远距离是.
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考点分析:
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(1)1秒末物块所受摩擦力f的大小
(2)物块质量m
(3)物块与水平面间的动摩擦因数μ
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现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律.给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺.请填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):
①小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑至斜面底端A2,记下所用的时间t
②用米尺测量A1与A2之间的距离s,则小车的加速度a=______
③用米尺测量A1相对于A2的高h.设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F=______
④改变______,重复上述测量.
⑤以h为横坐标,manfen5.com 满分网为纵坐标,根据实验数据作图.如能得到一条过原点的直线,则可以验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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