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如图所示,质量M=2kg的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块与质量m=kg的小球...

如图所示,质量M=2manfen5.com 满分网kg的木块A套在水平杆上,并用轻绳将木块与质量m=manfen5.com 满分网kg的小球B相连.今用跟水平方向成α=30角的力F=10manfen5.com 满分网N,拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m相对位置保持不变,取g=10m/s2.求:
(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角θ;
(2)木块与水平杆间的动摩擦因数为μ.
(3)当α为多大时,使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小?

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M和m分别处于平衡状态,对m受力分析应用平衡条件可求得θ的数值,再对M受力分析应用平衡条件可求得木块与水平杆间的动摩擦因数,最后对整体受力分析表示出拉力F的表达式,讨论最小值即可. 【解析】 (1)对B进行受力分析,设细绳对B的拉力为T由平衡条件可得: Fcos30°=Tcosθ,Fsin30°+Tsinθ=mg 代入数据解得:T=10,tanθ=,即:θ=30° (2)对A进行受力分析,由平衡条件有 FN=Tsinθ+Mg f=Tcosθ f=μFN 解得: (3)对A、B整体进行受力分析,由平衡条件有: FN+Fsinα=(M+m)g f=Fcosα=μFN 联立得:Fcosα=μ(M+m)g-μFsinα 解得: 令:,cosβ=,即:tanβ= 则:= 所以:当α+β=90°时F有最小值.所以:tanα=μ=时F的值最小.即:α=arctan 答:(1)运动过程中轻绳与水平方向夹角θ为30° (2)木块与水平杆间的动摩擦因数μ= (3)当α=arctan时,使球和木块一起向右匀速运动的拉力最小.
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考点分析:
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某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图.(交流电的频率为50Hz)
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(1)图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为______m/s2.(保留二位有效数字)
(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的manfen5.com 满分网,数据如下表:
实验次数12345678
小车加速度
a/m•s-2
1.901.721.491.251.000.750.500.30
小车质量
m/kg
0.250.290.330.400.500.711.001.67
manfen5.com 满分网4.003.453.032.502.001.411.000.60
请在方格坐标纸中画出manfen5.com 满分网图线,并从图线求出小车加速度a与质量倒数manfen5.com 满分网之间的关系式是______
(3)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图(c)所示.
该图线不通过原点,其主要原因是______
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(1)请将下列实验步骤按先后排序______
A.使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触
B.接通电火花计时器的电源,使它工作起来
C.启动电动机,使圆形卡纸转动起来
D.关闭电火花计时器和电动机,研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示),写出角速  度ω的表达式,代入数据,得出ω的测量值.
(2)要得到ω的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是______
A.秒表 B.毫米刻度尺 C.圆规 D.量角器
(3)写出角速度ω的表达式:______
(4)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠,在电火花计时器与盘面保持良好接触时,可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动.则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,如图丙所示.这对测量结果______有、无)影响.

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某同学用一游标尺上有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度,测得的结果如图所示,则该工件的长度L=______cm.

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如图所示,小车板面上的物体质量为m=8kg,它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上,这时弹簧的弹力为6N.现沿水平向左的方向对小车施以作用力,使小车由静止开始运动起来,运动中加速度由零逐渐增大到1m/s2,此后以1m/s2的加速度向左做匀加速直线运动.在此过程中,以下说法正确的是( )
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A.当小车加速度(向左)为0.75m/s2时,物体不受摩擦力作用
B.小车以1m/s2的加速度(向左)做匀加速直线运动时,物体受到的摩擦力为8N
C.物体受到的摩擦力先减小后增大,先向右后向左
D.物体与小车始终保持相对静止,弹簧对物体的作用力始终没有发生变化
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C.W2=W1
D.W2>W1
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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