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(12分)如图所示,正方形木板水平放置在地面上,木板的中心静置一小滑块。为将木板...

(12分)如图所示,正方形木板水平放置在地面上,木板的中心静置一小滑块。为将木板从滑块下抽出,需要对木板施加一个作用线通过木板中心点的水平恒力F.已知木板边长L=满分5 manfen5.comm,质量M= 3kg,滑块质量m=2kg,滑块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为满分5 manfen5.com(取g=10满分5 manfen5.com,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),求:

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(1)水平拉力至少多大才能将木板抽出;

(2)当水平恒力F=29N时,在木板抽出时滑块能获得的最大速度.

 

(1)20N  (2) 【解析】 试题分析:(1)能抽出木板,滑块与木板应相对滑动,当滑块达到随板运动的最大加速度时,拉力最小, 对滑块,有 ①    对木板,有  ② 解得:  ③  即能抽出木板的最小拉力应大于20N (2)要使滑块获得的速度最大,则滑块在木板上相对的距离最大,故应沿木板的对角线方向抽木板.⑤ 设此时木板加速度为a1,则有  ⑥   又 ⑦   ⑧   解得:  ⑨ 考点:本题考查了牛顿第二定律和运动学规律的综合应用,解答时正确分析木板和物块受力情况和运动过程,找准分离且获得的速度最大时二者相对位移应沿对角线这一特点,然后根据相关的物理规律求解.
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考点分析:
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(14分)如图装置,AB段为倾角为37°的粗糙斜面,动摩擦因数μ1为0.25,BC、CE段光滑,CD为一光滑的圆形轨道,半径R=0. 32m,物体在C点能顺利进出圆形轨道而不损失机械能。EF为一逆时针匀速转动的足够长的传送带,动摩擦因数μ2为0.2。现从AB面上距地面H处轻轻放上一质量m=1kg的小物块(视为质点)。物块经过CD轨道后滑向传送带。取满分5 manfen5.com,sin370=0.6,cos370=0.8。

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1、现将物体从H=2.7m处释放,求①第一次经过B点时的速度大小,②第一次经过D点时轨道对物块的压力大小。

2、若传送带的速度为v=5m/s。物体仍从H=2.7m处释放,试计算说明物体能否两次通过最高点D?若能通过,请计算第二次通过最高点D点时轨道对物块的压力大小。

3、若传送带速度大小可在释放物块前预先调节。将物体从H=2.7m处释放,从释放到第二次进入圆轨道过程的过程中,试分析物块和各接触面摩擦至少要产生多少热量才能保证物体能够两次到达D点?

4、现将传送带速度调节至一足够大速度值,将物体从AB某处释放后,第10次进入圆轨道时仍不脱离圆轨道,试分析释放物块的高度有何要求?

 

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(13分)如图所示,在倾角满分5 manfen5.com=370的固定斜面底端,放着一个质量为1Kg的物体,现对物体施加平行于斜面向上的恒力F=20N,作用时间满分5 manfen5.com时撤去拉力F,若物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,斜面足够长,取满分5 manfen5.com,sin370=0.6,cos370=0.8。试求:

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(1)撤去F时,物体的速度是多少?此过程中F做的功是多少?

(2)物体再返回到斜面低端时的速度是多少?

 

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(13分)如图所示,一物块(视为质点)质量为m=2Kg,以速度满分5 manfen5.com0=3m/s的速度水平滑上一木板的左端,木板的上表面离水平地面的高度为h=0.8m,木板长为L=2m,质量为M=10Kg。木板与水平地面间的动摩擦因数μ1=0.1,取满分5 manfen5.com,不计空气阻力。请解答如下问题:

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(1)若保持物块与木板表面间光滑,求物块落地点D到木板左端的水平距离满分5 manfen5.com

(2)若物块与木板上表面间的动摩擦因数μ2=0.2, 求物块落地点E(图中未画出)到木板左端的水平距离满分5 manfen5.com

 

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一物理兴趣小组用以下装置测量滑块与长为L=1m的轨道之间的滑动摩擦因数以及探究滑块在沿轨道向上运动时所受合力做功与动能变化的关系。

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(1) 测量滑块与轨道之间的滑动摩擦因数。

轨道上安装有两个光电门,其中光电门1的位置可移动。当一带有宽度为d=1cm的遮光条的滑块自轨道上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光条通过光电门1、2所用的时间分别为Δt1 、Δt2 。使滑块以一定初速度下滑,调节轨道右端距桌面的高度,最终使Δt1 =Δt2 ,并用米尺测量出轨道右端距桌面的高度h=25cm ;则滑块与轨道之间的滑动摩擦因数 μ=________;

(2) 探究滑块在沿轨道向上运动时所受合力做功与动能变化的关系。

撤掉光电门2,保持实验(1)中h不变,在轨道右端安装一光滑的定滑轮,用细绳连接滑块与力传感器(与电脑相连,其所受拉力可直接由电脑显示),细线横跨过定滑轮,传感器连接一重物,如图所示,操作:遮光条与光电门1距离x可从刻度尺上读出,通过改变光电门的位置,来获得多组数据;每次均由轨道底(低)(此处最好改为同一位置)端无初速度释放滑块,与光电门相连的计时器显示出每次遮光条通过光电门1所用的时间Δt,并做好记录,如下表所示

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第一次

第二次

第三次

第四次

x(cm)

10.0

22.6

50.0

62.4

Δt(s)

0.0101

0.0067

0.0045

0.0040

V(m/s)

0.99

1.50

2.24

 

①请你根据以上题干中及图表内的信息,求解第四次实验中获得的速度满分5 manfen5.com= ________;(保留三位有效数字)

②要验证受合力做功与动能变化的关系,还需要测出的物理量是(      )

A.力学传感器的质量

B . 滑块与遮光条的质量

C.重物的质量

D. 滑块每次从静止开始滑到光电门所用的时间

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③一位同学每次实验得到力传感器的数值都为19.8N,并根据以上图表中数据做出了v2----x图像,如图所示。根据图像请你求出滑块的质量M=________;(重力加速度g=9.8m/s2

 

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(1)下面基本实验中需要用到打点计时器的是(        )

①研究匀变速直线运动   ②验证牛顿第二定律

③验证平行四边形定则   ④验证机械能守恒定律

(2)在验证机械能守恒定律中,发现总有势能的减少量略大于动能的增加量,

原因是                          

 

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