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(10分)如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出...

(10分)如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为m1 和m2,各接触面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g。

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(1)当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力的大小;

(2)要使纸板相对砝码运动,求所需拉力的大小;

(3)本实验中,m1 =0.5kg,m2 =0.1kg,μ=0.2,砝码与纸板左端的距离d=0.1m,取g =10 m/ s2。若砝码移动的距离超过l =0.002 m,人眼就能感知。为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大?

 

(1) (2)F>(3)F=22.4N 【解析】 试题分析:(1)砝码对纸板的摩擦力为,桌面对纸板的摩擦力如图所示, 所以纸板受到的摩擦力 (2)设砝码的加速度为,由牛顿第二定律 纸板的加速度为,由牛顿第二定律 两物体发生相对运动,则解得 (3)纸板抽出前,砝码运动的距离 纸板运动的距离为 纸板抽出前,砝码在桌面上运动的距离 由物体的位移关系知砝码移动的距离超过l=x1+x2 由题意知, 解得 将m1 =0.5kg,m2 =0.1kg,μ=0.2,砝码与纸板左端的距离d=0.1m代入上式得F=22.4N 考点:物体相对运动的位移关系 牛顿第二定律 匀变速直线运动规律
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考点分析:
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(10分)如图所示,A、B为一对平行板,板长为L,两板距离为d,板间区域内充满着匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,一个质量为m,带电荷量为+q的带电粒子自静止开始经M、N两平行金属板间的电场加速后,从A、B两板的中间沿垂直于磁感线的方向射入磁场。(不计粒子的重力)求:

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(1)若粒子的初速度为0,M、N两板间的电压为U,求射出电场时粒子的速度?

(2)粒子以上述速度射入匀强磁场后做圆周运动的半径是多大?

(3)MN两极板间的电压U应在什么范围内,粒子才能从磁场内射出?

 

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(10分)如图,一个质量为0.6kg 的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失)。已知圆弧的半径R=0.3m,θ=60°,小球到达A点时的速度 vA=4 m/s 。取g =10 m/s2,求:

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(1)小球做平抛运动的初速度v0

(2)P点与A点的高度差;

(3)小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力。

 

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(10分)如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角,球和车厢相对静止,球的质量为1 kg.(g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况.

(2)求悬线对球的拉力.

 

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为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。

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(1)完成下列实验步骤中的填空:

①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点。

②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。

③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点列的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m。

④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。

⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1,s2,…。求出与不同m相对应的加速度a。

⑥以砝码的质量m为横坐标,满分5 manfen5.com为纵坐标,在坐标纸上做出满分5 manfen5.com关系图线。

(2)完成下列填空:

①本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。

②设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2和s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。由此求得加速度的大小a=__________m/s2

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③图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________。

 

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如图,游乐场中,从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道。甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处,下列说法正确的有(     )

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A.甲的切向加速度始终比乙的大

B.甲、乙在同一高度的速度大小相等

C.甲、乙在同一时刻总能到达同一高度

D.甲比乙先到达B处

 

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