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一质量m=0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30°足够长的斜面,某同学利...

一质量m=0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30°足够长的斜面,某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v-t图.求:(g取10m/s2
(1)滑块冲上斜面过程中加速度大小;
(2)滑块与斜面间的动摩擦因数;
(3)判断滑块最后能否返回斜面底端?若能返回,求出返回斜面底端时的动能;若不能返回,求出滑块停在什么位置.

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(1)先用v-t图象求得滑块的加速度,然后根据牛顿第二定律求得合力,再受力分析,求解出支持力和滑动摩擦力,最后求解动摩擦因素; (2)通过比较重力的下滑分量和最大静摩擦力的大小判断物体能否下滑,再结合牛顿第二定律和运动学规律计算求未知量. 【解析】 (1)滑块的加速度为: (2)物体在冲上斜面过程中经受力分析得:mgsinθ+μmgcosθ=ma 得: (3)由于μ>tan30°,故滑块速度减小到零时,重力的分力小于最大静摩擦力,不能再下滑. 滑块停在距底端1.5m处. 答:(1)滑块冲上斜面过程中加速度大小为12m/s2; (2)滑块与斜面间的动摩擦因数为0.81; (3)不能返回,滑块停在距底端1.5m处.
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考点分析:
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某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置,通过改变重物的质量,利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图象.他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(b)所示.
(1)图线______是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的(选填“①”或“②”);
(2)滑块和位移传感器发射部分的总质量m=______kg;滑块和轨道间的动摩擦因数μ=______
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在探究影响单摆周期的因素的实验中
(1)同学甲有如下操作,请判断是否恰当(填“是”或“否”).
①把单摆从平衡位置拉开约5°释放;______
②在摆球经过最低点时启动秒表计时;______
③把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期.______
该同学改进测量方法后,得到的部分测量数据见表.根据表中数据可以初步判断单摆周期随______的增大而增大.
数据组摆长摆球周期
编号/mm质量/g/s
1999.332.22.0
2999.316.52.0
3799.232.21.8
4799.216.51.8
5501.132.21.4
(2)同学乙实验时,为了将人工记录振动次数改为自动记录振动次数,设计如图A所示的装置,若摆球在垂直纸面的平面内摆动,在摆球运动最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻与某一自动记录仪相连,该仪器显示的光敏电阻阻值R随时间t变化图线如图B所示,则该单摆的振动周期为______.若保持悬点到小球顶点的绳长不变,改用直径是原小球直径一半的另一小球进行实验,则该单摆的周期将______(填“变大”、“不变”或“变小”).
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如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下,离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落.改变整个装置的高度H做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地
(1)该实验现象揭示了A球在离开轨道后在______方向上的分运动的规律;
(2)该试验装置的设计思想所体现的物理思维方法和实验方法分别是:____________

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某同学在做验证互成角度的两力合成的平行四边形定则的实验时,把橡皮条一端用图钉固定于P点,同时用A、B两个弹簧秤将橡皮条的另一端拉到位置O.这时两弹簧秤的示数分别是FA=3.5N、FB=4.0N,其位置记录如图甲所示.倘若橡皮绳的活动端仅由一个弹簧秤拉着,也把它拉到O点位置,读得弹簧秤的读数为FC=6.0N,其位置如C.
(1)以1cm表示1N,在图乙中作出力FA、FB和FC的图示.
(2)根据平行四边形定则在图乙中作出FA和FB的合力F,F的大小为______N.
(3)实验的结果是否能验证平行四边形定则:______(选填“能”或“不能”).
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如图所示,三个半径均为r、质量均为m的小球紧靠着由静止起沿倾角为α的光滑斜面下滑,斜面与光滑水平面间有光滑小圆弧连接,开始时第一个小球的最低点离水平面的高度为h.则第三个小球滑到水平面时的速度大小v3=    ,在此过程中第二个小球对第一个小球所做的功W=   
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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