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传送带以恒定速度v= 4m/s 顺时针运行,传送带与水平面的夹角=37°。现将质...

传送带以恒定速度v= 4m/s 顺时针运行,传送带与水平面的夹角满分5 manfen5.com=37°。现将质量m=2kg 的小物品轻放在其底端(小物品可看成质点),同时平台上的人通过一根轻绳用恒力F=20N拉小物品,经过一段时间物品被拉到离地高为H=1.8m的平台上,如图所示。已知物品与传送带之间的动摩擦因数满分5 manfen5.com=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取l0m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0,8。

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求:①物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是多少?

②若在物品与传送带达到同速的瞬间撤去恒力F,求物品还需多少时间离开皮带?满分5 manfen5.com

 

(1)1s.(2) 【解析】 试题分析:(1)物品在达到与传送带速度v=4m/s相等前,有:F+μmgcos37°-mgsin37°=ma1 解得a1=8m/s2 由v=a1t1,t1=0.5s 位移 随后,有:F-μmgcos37°-mgsin37°=ma2 解得a2=0,即滑块匀速上滑 位移 总时间为:t=t1+t2=1s 即物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是1s. (2)在物品与传送带达到同速瞬间撤去恒力F,根据牛顿第二定律,有 μmgcos37°-mgsin37°=ma3 解得:a3=−2m/s2 假设物品向上匀减速到速度为零时,通过的位移为x 即物体速度减为零时已经到达最高点;由 解得: (舍去) 即物品还需离开皮带。 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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翼型降落伞有很好的飞行性能。它被看作飞机的机翼,跳伞运动员可方便地控制转弯等动作。其原理是通过对降落伞的调节,使空气升力和空气摩擦力都受到影响。已知:空气升力F1与飞行方向垂直,大小与速度的平方成正比,F1C1v2;空气摩擦力F2与飞行方向相反,大小与速度的平方成正比,F2C2v2。其中C1C2相互影响,可由运动员调节,满足如图b所示的关系。试求:

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(1)图a中画出了运动员携带翼型伞跳伞后的两条大致运动轨迹。试对两位置的运动员画出受力示意图并判断,①、②两轨迹中哪条是不可能的,并简要说明理由;

(2)若降落伞最终匀速飞行的速度v与地平线的夹角为α,试从力平衡的角度证明:tanαC2/C1

(3)某运动员和装备的总质量为70kg,匀速飞行的速度v与地平线的夹角α约20°(取tan20°=4/11),匀速飞行的速度v多大?(g取10m/s2,结果保留3位有效数字)

 

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科研人员乘气球进行科学考察。气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990 kg.气球在空中停留一段时间后,发现气球漏气而下降,及时堵住。堵住时气球下降速度为1 m/s,且做匀加速运动,4 s内下降了 12m,为使气球安全着陆,向舱外缓慢抛出一定的压舱物,此后发现气球做匀减速运动,下降速度在5分钟内减少了 3 m/s.若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略,重力加速度g=9.89m/s2 ,求抛掉的压舱物的质量。

 

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从斜面上某一位置每隔0.1s释放一颗小球,在连续释放几颗后,斜面上正在运动着的小球如图所示.现测得AB=15 cm,BC=20 cm,已知小球在斜面上做匀加速直线运动,且所有小球加速度大小相同,求:

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(1)小球的加速度;

(2)B球此刻的速度;

(3)D、C两球此刻相距多远?

(4)此刻A球上面正在运动着的小球共有几颗?

 

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如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度与力的关系”的实验装置:

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(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持               ,用钩码所受的重力作为             。用DIS测出小车的加速度。

(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量,在某次实验中根据测得的多组数据可画出a—F关系图线(如图所示)

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①分析此图线的OA段可得出的实验结论是                     

②(单选题)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是       

A. 小车与轨道之间存在摩擦

B. 导轨保持了水平状态

C. 所挂钩码的总质量太大

D. 所用小车的质量太大

(3)某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系,设计实验装置如图:长直平板一端放在水平桌面上,另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点,B点处放置一光电门,用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。

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实验步骤如下:①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d, 用天平测量滑块的质量m;

②用直尺测量AB之间的距离s, 以及A点到水平桌面的垂直距离h1,B点到水平桌面的垂直距离h2;

③将滑块从A点静止释放,由光电计时器读出滑块的挡光时间t;

④重复步骤③数次,并求挡光时间的平均值;

⑤利用所测数据求出摩擦力Ff和斜面倾角的余弦值cos α;

⑥多次改变斜面的倾角,重复实验步骤②③④⑤,作出Ff—cosα关系曲线.

用以上测量的物理量完成下列各式(重力加速度为g);

①斜面倾角的余弦cosα=                   

②滑块通过光电门时的速度v=               

③滑块运动时的加速度a=             

④滑块运动时所受到的摩擦阻力Ff=                           

 

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(1)在做“验证力的平行四边形定则”实验时,下列叙述中错误的是    

A.同一次实验,结点的位置必须都拉到同一位置O点,不能随意变动

B.用两只弹簧秤拉橡皮条时,应使两细绳之间的夹角总为90度,以便于算出合力的大小

C.两个分力F1和F2间的夹角尽量大些,大小要适当大些

D.实验中,弹簧秤必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤刻度

(2)某同学在家中尝试验证平行四边形定则,他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验:

将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上,另一端与第三条橡皮筋连接,结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物,如图所示:为完成该实验,下述操作中必需的是            

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a. 测量细绳的长度

b. 测量橡皮筋的原长

c. 测量悬挂重物后橡皮筋的长度

d. 记录悬挂重物后结点O的位置

 

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