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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...

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)物体在0-6s和6-10s的加速度;
(2)0-10s内物体运动位移的大小;
(3)物体与水平面间的动摩擦因数μ;
(4)水平推力F的大小.

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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力. 【解析】 (1)物体在0-6s的加速度为: 物体在6-10s的加速度为: (2)0-10s内物体运动位移的大小等于图线与时间轴包围的面积,故位移为: (3)匀减速过程,根据牛顿第二定律,有 -μmg=ma2 解得: (4)匀加速过程,根据牛顿第二定律,有 F-μmg=ma1 解得:F=μmg+ma1=0.2×2×10+2×1=6N 答:(1)物体在0-6s为1m/s2,6-10s的加速度为-2m/s2; (2)0-10s内物体运动位移的大小为46m; (3)物体与水平面间的动摩擦因数μ为0.2; (4)水平推力F的大小为6N.
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考点分析:
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如(a)图,质量为M的滑块A放在气垫导轨B上,C为位移传感器,它能将滑块A到传感器C的距离数据实时传送到计算机上,经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移-时间(s-t)图象和速率-时间(v-t)图象.整个装置置于高度可调节的斜面上,斜面的长度为l、高度为h.(取重力加速度g=9.8m/s2,结果可保留一位有效数字)
(1)现给滑块A一沿气垫导轨向上的初速度,A的v-t图线如(b)图所示.从图线可得滑块A下滑时的加速度a=    m/s2,摩擦力对滑块A运动的影响    .(填“明显,不可忽略”或“不明显,可忽略”)
(2)此装置还可用来验证牛顿第二定律.实验时通过改变    ,可验证质量一定时,加速度与力成正比的关系;实验时通过改变    ,可验证力一定时,加速度与质量成反比的关系.
(3)将气垫导轨换成滑板,滑块A换成滑块A′,给滑块A′一沿滑板向上的初速度,A′的
s-t图线如(c)图.图线不对称是由于    造成的,通过图线可求得滑板的倾角θ=    (用反三角函数表示),滑块与滑板间的动摩擦因数μ=   
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S/m2 f/N V/m•s-12030405060
2.020646482412911860
2.5258580103216142324
3.0309696123919362788
3.5361812144522583252
4.0412928165225813717
(1)由上述数据可得汽车风阻f 与汽车正面投影面积S 及汽车行驶速度v 的关系式为f=______(要求用k表示比例系数).
(2)由上述数据得出k的大小和单位是______
(3)据推理或猜测,k的大小主要与__________________等因素有关.
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A.物块的重力等于a
B.在0~t1时间内,物块在竖直方向做匀加速直线运动
C.在0~t1时间内,物块在竖直方向做加速度逐渐减小的加速运动
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如图所示,两个轻质小环A、B套在光滑固定的水平杆上,两环间距为a,用原长为L的轻质橡皮条分别连接两环(a<l<2a),在橡皮条中间加一竖直向上的力F,在两环上分别施加大小相等的作用力,使橡皮条拉成一个与杆围成边长为a的正三角形保持平衡,则关于施加在两环上的作用力,下列说法中正确的是( )
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A.若沿橡皮条方向,大小应为manfen5.com 满分网
B.若沿垂直橡皮条方向,大小应为manfen5.com 满分网
C.若沿杆方向,大小应为manfen5.com 满分网
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B.当F=F时,作用力F与重力Mg大小相等
C.物体向上运动的加速度与作用力F成正比
D.A′的绝对值等于该地的重力加速度g的大小
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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