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质量为m=1.0kg的小滑块(可视为质点)放在质量为M=3.0kg的长木板的右端...

质量为m=1.0kg的小滑块(可视为质点)放在质量为M=3.0kg的长木板的右端,木板上表面光滑,木板与地面之间的动摩擦因数为μ=0.2,木板长L=1.0m.开始时两者都处于静止状态,现对木板施加水平向右的恒力F=12N,如下图所示,经一段时间后撤去F.为使小滑块不掉下木板,试求:用水平恒力F作用的最长时间.(g取10m/s2

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由题,木板上表面光滑,当木板运动时,滑块相对于地面静止不动.分析木板的运动情况,在撤去F前,木板做匀加速运动,撤去F后木板做匀减速运动.根据牛顿第二定律分别求出撤去F前后木板的加速度.由位移公式分别求出木板加速和减速运动的位移与时间的关系式.当加速和减速的总位移小于等于木板的长度时,滑块不会从木板上滑下来,求出最长的时间. 【解析】 撤去F前后木板先加速后减速.设加速过程的位移为x1,加速度为a1,加速运动的时间为t1;减速过程的位移为x2,加速度为a2,减速运动的时间为t2.由牛顿第二定律得 撤力前:F-μ(m+M)g=Ma1 解得a1= m/s2     撤力后:μ(m+M)g=Ma2 解得a2= m/s2      又x1=a1t12,x2=a2t22 为使小滑块不从木板上掉下,应满足x1+x2≤L 又a1t1=a2t2 由以上各式可解得t1≤1 s 即作用的最长时间为1s. 答:用水平恒力F作用的最长时间是1s.
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考点分析:
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在研究摩擦力特点的实验中,将木块放在水平长木板上,如图9甲所示,用力沿水平方向拉木块,拉力从0开始逐渐增大.分别用力传感器采集拉力和木块受到的摩擦力,并用计算机绘制出摩擦力Ff随拉力F变化的图象,如图乙所示.已知木块质量为0.78kg,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.
(1)求木块与长木板间的动摩擦因数;
(2)若将实验中的长木板与水平方向成θ=37°角放置,将木块置于其上,在平行于木板的恒定拉力F作用下,以a=2.0m/s2的加速度从静止开始向上做匀变速直线运动,如图丙所示.求拉力应为多大?

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在竖直的井底,将一物块以11m/s的初速度竖直向上抛出,物体冲出井口再落回到井口时被人接住,在被人接住前1s内物体的位移是4m,位移方向向上,不计空气阻力,取g=10m/s2.求:
(1)物体从抛出点到被人接住所经历的时间;
(2)竖直井的深度.
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某同学利用如图所示的实验装置探究测量重力加速度大小.
(1)该同学开始实验时情形如图1所示,接通电源释放纸带.请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当的地方:
______;②______
(2)该同学经修改错误并正确操作后得到如图2所示的纸带,取连续六个点A、B、C、D、E、F为计数点,测得A点到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5.若打点的频率为f,则打E点时重物的速度表达式vE=______;该同学先分别计算出各计数点的速度值,并试画出速度的二次方(v2)与对应重物下落的距离(h)的关系如图3所示,则重力加速度g=______m/s2
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密度大于液体密度的固体颗粒,在液体中竖直下沉,但随着下沉速度变大,固体所受的阻力也变大,故下沉到一定深度后,固体颗粒就会匀速下沉.该实验是研究球形固体颗粒在水中竖直匀速下沉的速度与哪些量有关的实验,实验数据的记录如下表:(水的密度为ρ=1.0×103kg/m3
次序固体球的半径r(m)固体的密度ρ(kg/m3匀速下沉的速度v(m/s)
10.5×10-32.0×1030.55
21.0×10-32.0×1032.20
31.5×10-32.0×1034.95
40.5×10-33.0×1031.10
51.0×10-33.0×1034.40
60.5×10-34.0×1031.65
71.0×10-34.0×1036.60
(1)我们假定下沉速度=v与重力加速度g成正比,根据以上实验数据,你可以推得球形固体在水中匀速下沉的速度v还与______有关,其关系式是______.(比例系数可用k表示)
(2)对匀速下沉的固体球作受力分析,固体球受到浮力(浮力大小等于排开液体的重力)、重力(球体积公式V=manfen5.com 满分网计算)、匀速下沉时球受到的阻力f.可写出f与v及r的关系式为______.(分析和推导过程不必写)
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A.BC段的长度总大于AB段,但BC段的动摩擦因数越大时,BC段的长度越接近AB段的长度
B.BC段的长度总大于AB段,但BC段的动摩擦因数越小时,BC段的长度越接近AB段的长度
C.在θ角小到一定值时,只要BC段的动摩擦因数适当,AB段的长度可以大于BC段的长度
D.θ=30°时,选择适当的动摩擦因数,可使得AB的长度大于BC段的长度
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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