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(12分)如图所示,水平传送带以速度v1=2m/s匀速向左运动,小物体P、Q通过...

(12分)如图所示,水平传送带以速度v1=2m/s匀速向左运动,小物体P、Q通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,mp=2kg,mQ=1kg,已知某时刻P在传送带右端具有向左的速度v2=4m/s,小物块P与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,P与定滑轮之间的轻绳始终保持水平,不计定滑轮的质量和摩擦。小物块P与传送带之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,传送带、轻绳足够长,g=10 m/s2.求:

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(1)小物块p在传送带上向左运动的最大的距离x

(2)小物块p离开传送带的时速度大小v

 

(1)2.25m (2)2m/s 【解析】 试题分析:(1)P先以加速度a1向左做匀减速运动,直到速度减为v1,设位移为x1,由牛顿第二定律得 对P:T1+μmpg=mpa1 对Q:mQg-T1=mQa1 联立以上方程解得 a1=4m/s2 由运动学公式得: 解得:x1=1.5m P接着以加速度a2向左做匀减速运动,直到速度减为0,设位移为x2,由牛顿第二定律得 对P:T2-μmpg=mpa2 对Q:mQg-T2=mQa2 联立以上方程解得: 由运动学公式得:2a2x2=v12 解得:x2=0.75m 故P向左运动的最大距离:x=x1+x2=2.25m (2)P向左的速度减为0后,再以加速度a2向右做匀加速运动,直到从右端离开传送带,由运动学公式得 2a2x=v2 解得:v=2m/s 考点:牛顿第二定律的应用 【名师点睛】本题是牛顿第二定律的综合应用问题,主要考查了物体在传送带上的运动过程,解题时要分清物体运动的物理过程,根据牛顿第二定律求解处两个物体的加速度,然后进行解答;解题时要特别注意摩擦力方向的改变.  
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考点分析:
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(12分)2014年12月26日,我国东部14省市ETC联网正式启动运行,ETC是电子不停车收费系统的简称。汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设汽车以v1=15m/s朝收费站正常沿直线行驶,如果过ETC通道,需要在收费站中心线前10m处正好匀减速至v2=5m/s,匀速通过中心线后,再匀加速至v1正常行驶;如果过人工收费通道,需要恰好在中心线处匀减速至零,经过20s缴费成功后,再启动汽车匀加速至v1正常行驶。设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1m/s2。求

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(1)汽车过ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小;

(2)汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是多少。

 

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某实验小组利用弹簧秤和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最大速度。

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实验步骤:

①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力,记作G;

②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上,通过水平细绳和固定弹簧秤相连,如图甲所示。在A端向右拉动木板,待弹簧秤示数稳定后,将读数记作F;

③改变滑块上橡皮泥的质量,重复步骤①②;

实验数据如下表所示:

G/N

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

F/N

0.59

0.83

0.99

1.22

1.37

1.61

④如图乙所示,将木板固定在水平桌面上,滑块置于木板上左端C处,细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接,保持滑块静止,测量重物P离地面的高度h;

⑤滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的D点(未与滑轮碰撞),测量C、D间的距离s。

完成下列作图和填空:

(1) 根据表中数据在给定坐标纸上作出F-G图线。

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(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数μ=    (保留2位有效数字)。

(3)滑块最大速度的大小v=        (用h、s、μ和重力加速度g表示)。

 

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如图所示,木板OA可绕轴O在竖直平面内转动,某研究小组利用此装置探索物块在方向始终平行于木板向上、大小为F=8 N的力作用下加速度与倾角的关系.已知物块的质量m=1 kg,通过DIS实验,描绘出了如图(b)所示的加速度大小a与倾角θ的关系图线(θ<90°).若物块与木板间的动摩擦因数为0.2,假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力,g取10 m/s2.则下列说法中正确的是(  )

 

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A.由图象可知木板与水平面的夹角处于θ1和θ2之间时,物块所受摩擦力一定为零

B.由图象可知木板与水平面的夹角大于θ2时,物块所受摩擦力一定沿木板向上

C.根据题意可以计算得出物块加速度a0的大小为6 m/s2

D.根据题意可以计算当θ=45°时,物块所受摩擦力为Ff=μmgcos 45°=满分5 manfen5.comN

 

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静止在光滑水平面上的物体,同时受到在同一直线上的力F1、F2作用,F1、F2随时间变化的图象如图所示,图乙中的运动图像与此相符的可能是(     )

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带滑轮的平板C放在水平桌面上,小车A通过绕过滑轮的轻绳与物体B相连,如图所示。A、C间及绳与滑轮间摩擦不计,C与桌面间动摩擦因数为μ ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,A、C质量均为m,小车A运动时平板C保持静止,物体B的质量为M可改变,则下列说法正确的是(   )

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A. 当M=m时,C受到桌面的摩擦力大小为mg

B. 当M=m时,C受到桌面的摩擦力大小为满分5 manfen5.com

C. 在M改变时,保持C静止的μ必须满足满分5 manfen5.com

D. 无论μ值为多大,C都会保持静止

 

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