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如图所示,质量为4.0kg的物体在与水平方向成37°角、大小为20N的拉力F作用...

如图所示,质量为4.0kg的物体在与水平方向成37°角、大小为20N的拉力F作用下,沿水平面由静止开始运动,物体与地面间动摩擦因数为0.20;取g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6;求:
(1)物体的加速度大小;
(2)经过2s撤去F,再经3s时物体的速度为多大?
(3)物体在5s内的位移是多少?

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(1)对物体进行受力分析求出合力,根据牛顿第二定律即可求得加速度; (2)在2s末撤去了拉力F,之后物体将在摩擦力的作用下减速运动,摩擦力作为合力产生加速度,由速度-时间公式先求出减速运动的时间,然后把所给的时间跟此时间进行比较,如果所给时间小于此时间,则公式里的时间就用所给时间,若所给时间大与此时间,说明在此时间之前车已经静止,那只能用此时间进行计算.可以根据速度-时间公式及位移-时间公式求解. 【解析】 (1)对物体受力分析,建立水平、竖直方向直角坐标系,据牛顿第二定律有: F1-Fμ=ma;  FN+F2-mg=0 又:Fμ=μFN;F1=Fcos37°;F2=Fsin37°           故:=2.6m/s2        (2)v2=at2=2.6×2 m/s=5.2 m/s, 撤去F后,据牛顿第二定律有:-μmg=ma′ 故:a′=-μg=-0.20×10 m/s2=-2.0 m/s2 由于:=2.6s<3 s                  则撤去F后,再经3s,即5s末时速度为:v5=0           (3)前2s内物体位移:s1=m=5.2m   后3s内物体的位移:s2=m=6.76m 或:m=6.76m        物体5s内位移:s=s1+s2=(5.2+6.76)m=11.96m       答:(1)物体的加速度大小为2.6m/s2; (2)经过2s撤去F,再经3s时物体的速度为0; (3)物体在5s内的位移是11.96m.
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考点分析:
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(2)木块与水平杆间的动摩擦因数为μ.
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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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为测量小电动机正常工作(匀速转动)时的角速度,采用了如图甲所示的实验装置:半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,可在电动机的带动下随电动机转动.在圆形卡纸旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器.
(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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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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