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某校举行托乒乓球跑步比赛,赛道为水平直道,比赛距离为s。比赛时,某同学将球置于球...

某校举行托乒乓球跑步比赛,赛道为水平直道,比赛距离为s。比赛时,某同学将球置于球拍中心,以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到v0时,再以v0做匀速直线运动跑至终点.整个过程中球一直保持在球拍中心不动.比赛中,该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为θ0,如图所示,设球在运动中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比,方向与运动方向相反,不计球与球拍之间的摩擦,球的质量为m,重力加速度为g.

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(1)求空气阻力大小与球速大小的比值k;

(2)求在加速跑阶段球拍倾角θ随速度v变化的关系式;

(3)整个匀速跑阶段,若该同学速度仍为v0,而球拍的倾角比θ0大了β并保持不变,不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化,为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落,求β应满足的条件.

 

(1)  (2) (3)    【解析】 试题分析: (1).在匀速运动阶段,有得 (2).加速阶段,设球拍对球的支持力为,有  ,得 (3).以速度v0匀速运动时,设空气阻力与重力的合力为F,有球拍倾角为θ0+β时,空气阻力与重力的合力不变,设球沿球拍面下滑的加速度大小为a′,有Fsinβ=ma′ 设匀速跑阶段所用时间为t,有t=- 球不从球拍上掉落的条件a′t2≤r           得 考点: 牛顿运动定律,匀变速直线运动的速度与时间的关系
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考点分析:
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图l中,质量为满分5 manfen5.com的物块叠放在质量为满分5 manfen5.com的足够长的木板上方右侧,木板放在光滑的水平地面上,物块与木板之间的动摩擦因数为满分5 manfen5.com=0.2.在木板上施加一水平向右的拉力F,在0~3s内F的变化如图2所示,图中F以满分5 manfen5.com为单位,重力加速度满分5 manfen5.com.整个系统开始时静止.

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(1)求1s末木板与物块各自的速度.

(2)求2s末木板与物块各自的速度.

(3)在同一坐标系中画出0~3s内木板和物块的满分5 manfen5.com图象,据此求0~3s内物块相对于木板滑过的距离。

 

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固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动,推力F与小环速度v随时间变化规律如图所示,取重力加速度g=10m/s2。求:

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(1)小环的质量m;

(2)细杆与地面间的倾角a。

 

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一辆值勤的警车停在直公路边,当警员发现从他旁边以满分5 manfen5.com的速度匀速行驶的货车有违章行为时,决定去追赶,经满分5 manfen5.com警车发动起来,以加速度满分5 manfen5.com做匀加速运动,试问:

(1)在警车追上货车之前,两车间的最大距离是多少?

(2)若警车能达到的最大速度是满分5 manfen5.com,达到最大速度后匀速运动。则警车发动起来后至少要多长的时间才能追上违章的货车?

 

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某同学设计了如上图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距d。开始时将木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F1,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t。

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(1)木板的加速度可以用d,t表示为a=         ;为了减小测量加速度的偶然误差可以    采用的方法是(一种即可)                 

(2)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系。下列图象能表示该同学实验结果的是               

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(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点有              

a.可以改变滑动摩擦力的大小

b.可以更方便地获取多组实验数据

c.可以比较精确地测出摩擦力的大小

d.可以获得更大的加速度以提高实验精度

 

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在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度的拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。

(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的      (填字母代号)。

A.将橡皮条拉伸相同长度即可

B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度

C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度

D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置

(2)在操作过程中,对减小实验误差有益的说法有      (填字母代号)。

A.两细绳必须等长

B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行

C.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些

D.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大

(3)如图所示,每根细绳分别连着一个量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计,沿着两个不同的方向拉弹簧测力计,请从图中读出两拉力大小分别为________ N和________N.

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