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如图所示,在倾角θ=37°的固定斜面上放置一质量M=1kg、长度L=3m的薄平板...

如图所示,在倾角θ=37°的固定斜面上放置一质量M=1kg、长度L=3m的薄平板AB.平板的上表面光滑,其下端B与斜面底端C的距离为7m.在平板的上端A处放一质量m=0.6kg的滑块,开始时使平板和滑块都静止,之后将它们无初速释放.设平板与斜面间、滑块与斜面间的动摩擦因数均为μ=0.5,求滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差△t.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2

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分别研究滑块与平板的运动情况:开始时,由于Mgsin37°<μ(M+m)gcos37°,滑块在平板上滑动时,平板静止不动.根据牛顿第二定律求出滑块的加速度,由位移-速度关系式求出滑块到达B点时的速度.滑块离开平板后,根据牛顿第二定律求出滑块沿斜面下滑的加速度,由位移公式求解滑块由B至C所用时间.滑块滑离后平板才开始运动,根据牛顿第二定律求出平板沿斜面下滑的加速度,由位移公式求解滑块由B至C所用时间.再求解时间差. 【解析】 对平板,由于Mgsin37°<μ(M+m)gcos37°,故滑块在平板上滑动时,平板静止不动. 对滑块:在薄板上滑行时加速度a1=gsin37°=6m/s2,到达B点时速度     v= 滑块由B至C时的加速度a2=gsin37°-μgcos37°=2m/s2,设滑块由B至C所用时间为t, 则LBC=vt+,   代入解得t=1s 对平板,滑块滑离后才开始运动,加速度a=gsin37°-μgcos37°=2m/s2,设滑至C端所用 时间为t',则    LBC=,解得t 滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差为     =1.65s 答:滑块与平板下端B到达斜面底端C的时间差△t=1.65s.
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考点分析:
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某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能守恒定律.让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置,若不考虑空气阻力,小球的机械能应该守恒,即manfen5.com 满分网mv2=mgh.直接测量摆球到达B点的速度v比较困难.现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动,利用平抛的特性来间接地测出v.
如图(a)中,悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出作平抛运动.在地面上放上白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时,会在下面白纸上留下痕迹.
用重锤线确定出A、B点的投影点N、M.重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放),球的落点痕迹如图(b)所示,图中米尺水平放置,零刻度线与M点对齐.用米尺量出AN的高度h1、BM的高度h2,算出A、B两点的竖直距离,再量出M、C之间的距离x,即可验证机械能守恒定律.已知重力加速度为g,小球的质量为m.
(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为______cm.
(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v=______

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在利用单摆测重力加速度的实验中,甲组同学用游标卡尺测出小球的直径如图1所示,则该小球的直径为    cm.
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乙同学在实验中测出多组摆长和运动周期,根据实验数据,作出T2-L的关系图象如图2所示,该同学在实验中出现的错误可能是计算摆长时    (选填“漏加”或“多加”)了小球的半径.虽然实验中出现了上述错误,但根据图象中的数据仍可计算出准确的重力加速度,其值为    m/s2.(最后结果保留三位有效数字) 查看答案
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A.v=0
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A.1:1
B.(Lω2+2g):(Lω2-2g)
C.(Lω2-g):(Lω2+g)
D.(Lω2+g):(Lω2-g)
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A.xA=h,aA=g
B.xB=h+manfen5.com 满分网,aB=0
C.xC=h+manfen5.com 满分网,aC=g
D.xC>h+manfen5.com 满分网,aC>g
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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