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如图所示,质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处,A、B间距L=20m.用大小...

如图所示,质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处,A、B间距L=20m.用大小为30N,沿水平方向的外力拉此物体,经t=2s拉至B处.(取g=10m/s2
(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ;
(2)该外力作用一段时间后撤去,使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,求该力作用的最短时间t.

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(1)根据匀变速直线运动的位移公式可以求得物体的加速度的大小,在根据牛顿第二定律可以求得摩擦力的大小,进而可以求得摩擦因数的大小; (2)当力作用的时间最短时,物体应该是先加速运动,运动一段时间之后撤去拉力F在做减速运动,由运动的规律可以求得时间的大小. 【解析】 (1)物体做匀加速直线运动,则L=, 所以a=, 由牛顿第二定律得F-f=ma,又f=μmg,解得:μ=0.5 (2)力F作用时,a1=a, a1t12+μgt22=L t2==2t1 联立以上各式,代入数据,解得t1=. 答:(1)物体与地面间的动摩擦因数为0.5; (2)该力作用的最短时间为.
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考点分析:
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用自由落体运动验证机械能守恒定律的实验:
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(1)为进行该实验,备有下列器材可供选择铁架台、打点计时器、复写纸片、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、开关.其中不必要的器材是    .缺少的器材是   
(2)若实验中所用重物的质量m=1㎏,打点时间间隔为0.02s,打出的纸带如下图所示,O、A、B、C、D为相邻的几点,测的OA=0.18cm、OB=0.76cm、OC=1.71cm、OD=3.04cm,查出当地的重力加速度g=9.80m/s2,则重物在B点时的动能EAB=     J.从开始下落到B点的过程中,重物的重力势能减少量是    J,由此得出的结论是    .(计算结果保留三位有效数字) 
(3)根据纸带算出相关各点的速度v量出下落的距离h,以manfen5.com 满分网为纵轴,以h为横轴画出的图线应是图中的    ,就证明机械能是守恒的,图象的斜率代表的物理量是    查看答案
manfen5.com 满分网某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”,设计了如下实验,他的操作步骤是:
①摆好实验装置如图所示.
②将质量为200g的小车拉到打点计时器附近,并按住小车.
③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中,他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩P上.
④释放小车,打开电磁打点计时器的电源,打出一条纸带.
(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条.经测量、计算,得到如下数据:
①第一个点到第N个点的距离为40.0cm.
②打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s.
该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力,算出:拉力对小车做的功为______J,小车动能的增量为______J.(结果均保留两位有效数字)
(2)此次实验探究结果,他没能得到“恒力对物体做的功,等于物体动能的增量”,且误差很大.显然,在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素.请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下,造成较大误差的三个主要原因是:
______;②______;③______
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manfen5.com 满分网如图所示,小球的初速度为v,沿光滑斜面上滑,能上滑的最大高度为h,答案各图中,四个物体的初速度均为v.在A图中,小球沿一光滑内轨向上运动,内轨半径大于h;在B图中,小球沿一光滑内轨向上运动,内轨半径小于h;在图C中,小球沿一光滑内轨向上运动,内轨直径等于h;在D图中,小球固定在轻杆的下端,轻杆的长度为h的一半,小球随轻杆绕O点向上转动.则小球上升的高度能达到h的有( )
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A.物体最终将停在A点
B.物体第一次反弹后不可能到达B点
C.整个过程中重力势能的减少量大于克服摩擦力做的功
D.整个过程中物体的最大动能大于弹簧的最大弹性势能
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manfen5.com 满分网如图所示,某段滑雪雪道倾角为30°,总质量为m(包括滑雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度为manfen5.com 满分网,在他从上向下滑到底端的过程中,下列说法正确的是( )
A.运动员减少的重力势能全部转化为动能
B.运动员获得的动能为manfen5.com 满分网
C.运动员克服摩擦力做功为manfen5.com 满分网
D.下滑过程中系统减少的机械能为manfen5.com 满分网
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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