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如图甲所示,质量为M=3.0kg的平板小车C静止在光滑的水平面上,在t=0时,两...

如图甲所示,质量为M=3.0kg的平板小车C静止在光滑的水平面上,在t=0时,两个质量均为1.0kg的小物体A和B同时从左右两端水平冲上小车,1.0s内它们的v-t图象如图乙所示,( g取10m/s2)求:

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(1)小物体A和B与平板小车之间的动摩擦因数μAμB

(2)判断小车在0~1.0s内所做的运动,并说明理由?

(3)要使A、B在整个运动过程中不会相碰,车的长度至少为多少?

 

(1)0.3;(2)小车静止;(3)7.2m 【解析】 试题分析:(1)由v-t图可知,在第1 s内,物体A、B的加速度大小相等,均为a=3.0 m/s2. 根据牛顿第二定律: f =μmg=ma 可得μA=μB=0.3 (2)物体A、B所受摩擦力大小均为Ff=ma=3.0 N,方向相反, 根据牛顿第三定律,车C受A、B的摩擦力也大小相等,方向相反,合力为零,故小车静止。 (3)由图像可知0-1.0s内A的位移xA=4.5m B 的位移xB=1.5m B减速到零后,对A f A=μmg=maA 解得aA=3m/s2 对B和车 f A=μmg=(M+m)aB 解得aB=0.75m/s2 设经过时间t,达到相同速度v 解得:t=0.8s v=0.6m/s 相对位移m A、B之间的相对位移,即车的最小长度为:x=xA+xB+=7.2m 考点:牛顿第二定律的综合应用.  
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考点分析:
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如图所示,半径R=0.4m的四分之一粗糙圆轨道MN竖直固定放置,末端N与一长L=0.8m的水平传送带相切,水平衔接部分摩擦不计,传动轮(轮半径很小)做顺时针转动,带动传送带以恒定的速度v0运动。传送带离地面的高度h=1.25m,其右侧地面上有一直径D=0.5m的圆形洞,洞口最左端的A点离传送带右端的水平距离x=1m,B点在洞口的最右端,现使质量为m=0.5kg的小物块从M点由静止开始释放,滑到N点时速度为2m/s,经过传送带后做平抛运动,最终落入洞中,传送带与小物块之间的动摩擦因数μ=0.5,g取10m/s2,求:

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(1)小物块到达圆轨道末端N时对轨道的压力

(2)若v0=3 m/s,求小物块在传送带上运动的时间

(3)若要使小物块能落入洞中,求v0应满足的条件

 

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如图所示,木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变,当θ=37°时,可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑,若让该小木块从木板的底端每次都以v0的速度沿木板向上运动,随着θ的改变,小木块能沿木板向上滑行的距离将发生变化,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g),求:

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(1)小木块与木板间的动摩擦因数

(2)当θ角为多大时,小木块能沿木板向上滑行的距离最小,并求出此最小值

 

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如图所示,质量为M=0.6kg的物体静止在水平圆形转台上。轻绳的一端系着物体,穿过转台圆心的光滑小孔吊着质量为m=0.3kg的物体,M与小孔的距离为r=0.2m,M与水平面间的动摩擦因数为0.3,现使物体M随转台绕过圆心的竖直轴匀速转动,(g取10m/s2)求:

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(1)角速度ω为多大时,物体M与平台之间恰好没有摩擦力?

(2)角速度ω=6rad/s时,物体M受到的摩擦力的大小和方向?

 

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某实验小组设计了如图(a)所示的实验装置,通过改变重物的质量,利用计算机可得滑块运动的加速度a和所受细线拉力F的关系图象,他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验,得到了两条a-F图线,如图(b)所示.

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(a)           (b)

图线________是在轨道左侧抬高成为斜面情况下得到的(选填“”或“”).

力传感器可以直接测得细线上的拉力,因此本实验是否还要求重物质量远小于滑块和位移传感器发射部分的总质量M吗?回答____(填“是”或“否”)

滑块和位移传感器发射部分的总质量M=_____kg;滑块和轨道间的动摩擦因数μ=____。(g取10m/s2)

 

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(原创)(10分)某同学设计了一个研究平抛运动初速度的家庭实验装置,如图所示。在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上滚下,钢球滚过桌边后便做平抛运动,他把桌子搬到竖直墙附近,使做平抛运动的钢球能打在附有白纸和复写纸的墙上,记录钢球的落点,改变桌子和墙的距离,就可以得到多组数据。

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为了完成实验,除了题中和图中所示的器材外还需要的器材有_____

如果该同学第一次让桌子紧靠墙壁,从斜面上某一位置静止释放钢球,在白纸上得到痕迹A.以后每次将桌子向后移动距离x=10.00cm,重复刚才的操作,依次在白纸上留下痕迹B、C、D,测得 B、C间距离y2=14.58 cm,C、D间距离y3=24.38 cm,根据以上直接测量的物理量得小球平抛的初速度为v0=__(用x、y2、y3、g表示),小球初速度的值为___m/s,若痕迹D刚好位于墙脚,桌子的高度为______ m。(问的计算结果都保留两位有效数字,g取9.80m/s2

小问的实验中下列说法错误的是(单选)

A.墙壁必须是竖直的

B.每次都应该从斜面上同一位置静止释放小球

C.实验过程中,可以在桌面上向前或向后移动斜面

D.钢球经过桌面边缘的位置的切线方向应该水平

 

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