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(12分)如图所示,光滑曲面的下端有一水平传送带,传送带正以4 m/s的速度运动...

(12分)如图所示,光滑曲面的下端有一水平传送带,传送带正以4 m/s的速度运动,运动方向如图所示.一个质量为2 kg的物体(物体可以视为质点),从h=1.8 m高处由静止沿曲面下滑,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,若传送带足够长,取g=10 m/s²。试求:

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(1)物体由静止开始下滑到A处的速度?

(2)物体从A处向左运动的最大位移?

(3)物体从A处向左运动到最大位移处的过程中,物体与传送带组成的系统产生的摩擦热为多少?

(4)物体随传送带向右运动,最后沿斜面上滑的最大高度h′为多少?

 

(1)6 m/s(2)9 m(3)84 J(4)0.8 m 【解析】 试题分析:(1)物块沿光滑曲面下滑,机械能守恒则有: 所以物体由静止开始下滑到A处的速度:v1=6 m/s。 (2)物体沿传送带向左做匀减速直线运动,运动到最大位移时速度为零,根据牛顿第二定律和运动学公式有: 所以物体从A处向左运动的最大位移:x1=9 m。 (3)匀减速运动持续的时间为t,则有: 此过程中传送带向右运动的位移为: 解得:x2=12 m。 相对运动的位移: 所以,物体与传送带组成的系统产生的摩擦热为:。 (4)物体A返回过程中,做匀加速运动,末速度只能加速到: v2=v=4 m/s 因此,沿曲面上升过程,根据机械能守恒定律: 所以最后沿斜面上滑的最大高度h′为:h′=0.8 m。 考点:本题考查机械能守恒定律,牛顿第二定律和摩擦力做功及内能的转化。
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考点分析:
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(8分)如图所示,木块的质量m = 2 kg,与地面间的动摩擦因数μ= 0.5,木块在拉力F=10 N作用下,在水平地面上从静止开始向右运动,运动2 m后撤去外力F。已知力F与水平方向的夹角θ= 37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2。求:

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(1)刚撤去外力时,木块运动的速度;

(2)撤去外力后,木块还能滑行的距离为多少?

 

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(6分)如图所示,质量为m=4 kg的木块在倾角为30°的光滑斜面上由静止开始下滑,若斜面足够长, 取g= 10 m/s²,求:

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(1)前2 s内重力做的功

(2)2 s末重力的瞬时功率

 

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(12分)“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的(甲)或(乙)方案来进行。

①比较这两种方案,       (填“甲”或“乙”)方案好些,理由是:               

②如图丙是该实验中得到的一条纸带,测得每两个计数点间的距离如图中所示,已知每两个计数点间的时间间隔T = 0.1s.物体运动的加速度a =            m/s²(两位有效数字);该纸带是采用      (填“甲”或“乙”)实验方案得到的。简要写出判断依据                              .

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③图丁是采用(甲)方案时得到的一条纸带,现选取N点来验证机械能守恒定律。下面是几位同学分别用不同方法计算N点的速度,其中正确的是         (多选)

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(4分)下列有关实验的描述中,正确的是          (不定项)

A.在“验证力的平行四边形定则”实验中,只需橡皮筋的伸长量相同

B.在“探究弹簧弹力与其伸长量”关系的实验中,作出弹力和弹簧长度的图象也能求出弹簧的劲度系数

C.在“恒力做功与动能改变的关系”的实验中,应当先平衡摩擦力

D.在“验证机械能守恒定律”的实验中,必须由v=gt求出打某点时纸带的速度

 

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如图所示,在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为θ的光滑斜面体,它的斜面上有一质量为m的物块沿斜面下滑。关于物块下滑过程中对斜面压力大小的解答,有如下四个表达式。要判断这四个表达式是否合理,你可以不必进行复杂的计算,而根据所学的物理知识和物理方法进行分析,从而判断解的合理性或正确性。根据你的判断,下述表达式中可能正确的是(      )

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