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(20分)如图所示,质量M=3kg的足够长的小车静止在光滑的水平面上,半径R=0...

(20分)如图所示,质量M=3kg的足够长的小车静止在光滑的水平面上,半径R=0 8m的1/4光滑圆轨道的下端与小车的右端平滑对接,质量m=1kg的物块(可视为质点)由轨道顶端静止释放,接着物块离开圆轨道滑上小车。从物块滑上小车开始计时,t=2s 时小车被地面装置锁定。已知物块与小车之间的动摩擦因数μ=0 3,g=10m/s2,求

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(1)物块运动至圆轨道的下端时受到的支持力FN

(2)小车被锁定时,其右端距圆轨道的下端的距离x;

(3)物块静止时,系统增加的内能Q。

 

(1)30N,方向竖直向上;(2)1 5m;(3)6 5J 【解析】 试题分析:(1)设物块运动至圆轨道的下端时速度为v,由动能定理 2分 此时物块做圆周运动,由牛顿第二定律 2分 解得FN=30N,方向竖直向上 2分 (2)物块滑上小车后,对物块 1分 对小车 1分 设经时间t′,物块和小车共速,有 1分 解得t′=1s, 1分 而t>t′,即物块和小车共速后,又以v′运动了t -t′=1s,小车才被锁定 1分 小车被锁定时,其右端距圆轨道下端的距离 2分 解得x=1 5m 1分 (3)整个过程中,物块相对小车运动的路程 3分 系统增加的内能 2分 解得Q=6 5J 1分 考点:动能定理、牛顿第二定律 【名师点睛】(1)物块下滑的过程中,物块只在重力的作用下运动,机械能守恒,有机械能守恒可以求得到达B时的速度的大小;(2)小物块在长木板上运动的过程中,系统不受其他外力的作用,所以系统的动量守恒,有动量守恒定律可以求得长木板的速度的大小;(3)小物块不滑出长木板,则小物块和长木板的动能都克服摩擦力做功,转化成系统的内能,根据能量的守恒可以求得木板的长度  
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考点分析:
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(12分)如图所示,一质量m=l 0kg的小物块静止在粗糙水平台阶上,离台阶边缘O点的距离s=5m,它与水平台阶表面的动摩擦因数μ=0 25。在台阶右侧固定一个以O为圆心的 满分5 manfen5.com圆弧挡板,圆弧半径R=5满分5 manfen5.comm,以O点为原点建立平面直角坐标系xOy。现用F=5N的水平恒力拉动小物块(已知重力加速度g=l0m/s2)。

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(1)为使小物块不落在挡板上,求拉力F作用的最长距离

(2)(2)若小物块在水平台阶上运动时,拉力F一直作用在小物块上,当小物块过O点时撤去拉力F,求小物块击中挡板上的位置的坐标。

 

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(10分)如图,用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边。已知拖动缆绳的电动机功率恒为P,小船的质量为m,小船受到的阻力大小恒为f,经过A点时的速度大小为v0,小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1,A、B两点间距离为d,缆绳质量忽略不计。求:

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(1)小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功Wf

(2)小船经过B点时的速度大小v1

 

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(8分)如图所示,公路上一辆汽车以v1=10 m/s的速度匀速行驶,汽车行至A点时,一人为搭车,从距公路30 m的C处开始以v2=3 m/s的速度正对公路匀速跑去,司机见状途中刹车,汽车做匀减速运动,结果车和人同时到达B点,已知AB=80 m,问:汽车在距A点多远处开始刹车?刹车后汽车的加速度有多大?

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一个有一定厚度的圆盘,可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动,圆盘加速转动时,角速度的增加量△ω与对应时间△t的比值定义为角加速度β。我们用电磁打点计时器、米尺、游标卡尺、纸带、复写纸来完成下述实验:(打点计时器所接交流电的频率为50Hz,A、B、C、D…为计数点,相邻两计数点间有四个点未画出)

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①如图甲所示,将打点计时器固定在桌面上,将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔,然后固定在圆盘的侧面,当圆盘转动时,纸带可以卷在圆盘侧面上;

②接通电源,打点计时器开始打点,启动控制装置使圆盘匀加速转动;

③经过一段时间,圆盘停止转动和打点,取下纸带,进行测量。

(1)用20分度的游标卡尺测得圆盘的直径如图乙所示,圆盘的直径d为______cm;

(2)由图丙可知,打下计数点D时,圆盘转动的角速度为______rad/s (计算结果保留3位有效数字)

(3)圆盘转动的角加速度大小为______rad/s2。(计算结果保留3位有效数字)

 

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(1)在探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,以下说法正确的是(  )

A 弹簧被拉伸时,所挂钩码越多,误差越小

B 用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态

C 用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量

D 用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等

(2)某同学做探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是下图中的(  )

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