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如图所示,在倾角θ=37°的固定斜面上放置一质量M=1kg、长度L=3m的薄平板...

如图所示,在倾角θ=37°的固定斜面上放置一质量M=1kg、长度L=3m的薄平板AB.平板的上表面光滑,其下端B与斜面底端C的距离为7m.在平板的上端A处放一质量m=0.6kg的滑块,开始时使平板和滑块都静止,之后将它们无初速释放.设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5,求滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差△t.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2

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分别研究滑块与平板的运动情况:开始时,由于Mgsin37°<μ(M+m)gcos37°,滑块在平板上滑动时,平板静止不动.根据牛顿第二定律求出滑块的加速度,由位移-速度关系式求出滑块到达B点时的速度.滑块离开平板后,根据牛顿第二定律求出滑块沿斜面下滑的加速度,由位移公式求解滑块由B至C所用时间.滑块滑离后平板才开始运动,根据牛顿第二定律求出平板沿斜面下滑的加速度,由位移公式求解滑块由B至C所用时间.再求解时间差. 【解析】 对平板,由于Mgsin37°<μ(M+m)gcos37°,故滑块在平板上滑动时,平板静止不动. 对滑块:在薄板上滑行时加速度a1=gsin37°=6m/s2,到达B点时速度     v= 滑块由B至C时的加速度a2=gsin37°-μgcos37°=2m/s2,设滑块由B至C所用时间为t, 则LBC=vt+,   代入解得t=1s 对平板,滑块滑离后才开始运动,加速度a=gsin37°-μgcos37°=2m/s2,设滑至C端所用 时间为t',则    LBC=,解得t 滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差为     =1.65s 答:滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差△t=1.65s.
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考点分析:
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(1)小球运动的加速度a1
(2)若F作用1.2s后撤去,小球上滑过程中距A点最大距离sm
(3)若从撤去力F开始计时,小球经多长时间将经过距A点上方为2.25m的B点.
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(2)在“探索弹力和弹簧伸长的关系”实验中:
①测量弹簧的总长度,选用的测量工具是______
A.刻度尺             B.游标卡尺           C.螺旋测微器
②实验得到下表,若g=10m/s2,弹簧总长x为自变量,各物理量均用国际单位制中单位,弹簧弹力F的函数关系式为______
弹簧总长度x/cm20.0025.0030.0035.00
钩码质量m/g500100015002000
(3)在测定匀变速直线运动加速度的实验中,选定一条纸带如图所示,从0点开始,每5个点取一个计数点的纸带,其中0、1、2、3、4、5、6都为记数点.测得:x1=1.40cm,x2=1.90cm,x3=2.38cm,x4=2.88cm,x5=3.39cm,x6=3.87cm.
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①在计时器打出点4时,小车的速度分别为:v4=______cm/s,加速度a=______cm/s2
②如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比______(选填:偏大、偏小或不变).
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质量为0.3kg的物体在水平面上运动,图中的两条直线分别表示物体受水平拉力作用和不受水平拉力作用时的速度-时间图象,则下列说法中正确的是( )
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A.物体不受水平拉力时的速度图象一定是b
B.物体受水平拉力时的速度图象可能是a
C.摩擦力一定等于0.2N
D.水平拉力一定等于0.1N
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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