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如图所示,长L=1.5m,高h=0.45m,质量M=10kg的长方体木箱,在水平...

如图所示,长L=1.5m,高h=0.45m,质量M=10kg的长方体木箱,在水平面上向右做直线运动.当木箱的速度v=3.6m/s时,对木箱施加一个方向水平向左的恒力F=50N,并同时将一个质量m=1kg的小球轻放在距木箱右端manfen5.com 满分网的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),经过一段时间,小球脱离木箱落到地面.木箱与地面的动摩擦因数为0.2,其他摩擦均不计.取,求:
(1)小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间;
(2)小球放上P点后,木箱向右运动的最大位移;
(3)小球离开木箱时木箱的速度.

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(1)小球离开木箱后做自由落体运动,根据位移时间关系可以求得时间; (2)对木箱受力分析,求出加速度,可以根据速度时间关系公式和位移时间关系公式分别求出位移和时间; (3)先对木箱受力分析,根据牛顿第二定律求得加速度,然后可以先根据位移时间关系公式求得时间,再根据速度时间公式求末速度,也可以直接根据速度位移关系公式求末速度. 【解析】 (1)木箱上表面的摩擦不计,因此小球在离开木箱前相对地面处于静止状态,离开木箱后将作自由落体运动. 由,得 小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间为0.3s. (2)小球放到木箱后,木箱的加速度为: 木箱向右运动的最大位移为: 小球放上P点后,木箱向右运动的最大位移为0.9m. (3)x1小于1m,所以小球不会从木箱的左端掉下 木箱向左运动的加速度为 设木箱向左运动的距离为x2时,小球脱离木箱,则: 设木箱向左运动的时间为t2,则: 由 得: 所以,小球离开木箱的瞬间,木箱的速度方向向左,大小为:v2=a2t2=2.8×1=2.8m/s.
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考点分析:
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如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上端系有一劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧下端连一个质量为m的小球,球被一垂直于斜面的挡板A挡住,此时弹簧没有形变.若挡板A以加速度a(a<gsinθ)沿斜面向下匀加速运动,问:
(1)小球向下运动多少距离时速度最大?
(2)从开始运动到小球与挡板分离所经历的时间为多少?

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(1)绳上张力T的大小;
(2)拉力F的大小.

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一辆长途客车正在以v=20m/s的速度匀速行驶.突然,司机看见车的正前方x=33m处有一只狗,如图(甲)所示,司机立即采取制动措施.若从司机看见狗开始计时(t=0),长途客车的速度-时间图象如图(乙)所示,g取l0m/s2
(1)求长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离.
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为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如图所示实验装置.请思考探究思路并回答下列问题
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(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是______
A.将不带滑轮的木板一端垫高适当,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
(2)在“探究加速度与力、质量关系”的实验中,得到一条打点的纸带,如图乙所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,则小车加速度的表达式为a=______
(3)消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后,可用钩码总重力代替小车所受的拉力,此时钩码质量m与小车总质量M之间应满足的关系为______
(4)在“探究加速度与质量的关系”时,保持钩码质量不变,改变小车总质量M,得到的实验数据如下表:
实验次数12345
小车加速度a/ms-20.770.380.250.190.16
小车总质量M/kg0.200.400.600.801.00
为了验证猜想,请在坐标纸中作出最能直观反映a与M之间关系的图象.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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