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滑雪运动中当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来,在滑雪板与雪地间形成一个暂时的...

滑雪运动中当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来,在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”,从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦.然而当滑雪板相对雪地速度较小时,与雪地接触时间超过某一值就会陷下去,使得它们间的摩擦力增大.假设滑雪者的速度超过4m/s时,滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由μ1=0.25变为μ2=0.125.一滑雪者从倾角θ=37°的坡顶A处由静止开始自由下滑,滑至坡底B(B处为一光滑小圆弧)后又滑上一段水平雪地,最后停在C处,如图所示,不计空气阻力,坡长L=26m,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

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(1)滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间;

(2)滑雪者到达B处的速度;

(3)滑雪者在水平雪地上运动的最大距离.

 

(1)滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间为1s. (2)滑雪者到达B处的速度为16m/s. (3)滑雪者在水平雪地上运动的最大距离为99.2m. 【解析】 试题分析:(1)根据牛顿第二定律求出滑雪者在斜坡上从静止开始加速至速度v1=4m/s期间的加速度,再根据速度时间公式求出运动的时间. (2)再根据牛顿第二定律求出速度大于4m/s时的加速度,球心速度为4m/s之前的位移,从而得出加速度变化后的位移,根据匀变速直线运动的速度位移公式求出滑雪者到达B处的速度. (3)根据动能定理分别求出在水平面上速度减为4m/s之前的位移和速度由4m/s减小到零的位移,两个位移之和为滑行的最大距离. 【解析】 (1)设滑雪者质量为m,滑雪者在斜坡上从静止开始加速至速度v1=4m/s期间,由牛顿第二定律有:mgsin37°﹣μ1mgcos37°=ma1 解得: 故由静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间: (2)则根据牛顿定律和运动学公式有: mgsin37°﹣μ2mgcos37°=ma2x2=L﹣x1 代入数据解得:vB=16m/s (3)设滑雪者速度由vB=16m/s减速到v1=4m/s期间运动的位移为x3,速度由v1=4m/s减速到零期间运动的位移为x4,则由动能定理有: 所以滑雪者在水平雪地上运动的最大距离为:x=x3+x4=99.2m. 答:(1)滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间为1s. (2)滑雪者到达B处的速度为16m/s. (3)滑雪者在水平雪地上运动的最大距离为99.2m. 【点评】本题综合运用了牛顿第二定律、动能定理等规律,关键理清滑雪者的运动过程,正确地受力分析,运用牛顿定律或动能定理解题.  
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考点分析:
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如图甲所示,质量m=2kg的物块在平行斜面向上的拉力F作用下从静止开始沿斜面向上运动,t=0.5s时撤去拉力,利用速度传感器得到其速度随时间的变化关系图象(v﹣t图象)如图乙所示,g取10m/s2,求:

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(1)2s内物块的位移大小s和通过的路程L;

(2)沿斜面向上运动两个阶段加速度大小a1、a2和拉力大小F.

 

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如图所示,水平光滑绝缘轨道MN的左端有一个固定挡板,轨道所在空间存在E=4.0×102 N/C、水平向左的匀强电场.一个质量m=0.10kg、带电荷量q=5.0×10﹣5 C的滑块(可视为质点)从轨道上与挡板相距x1=0.20m的P点由静止释放,滑块在电场力作用下向左做匀加速直线运动.当滑块与挡板碰撞后,滑块沿轨道向右做匀减速直线运动,运动到与挡板相距x2=0.10m的Q点时,滑块第一次速度减为零.若滑块在运动过程中电荷量始终保持不变,求:

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(1)滑块沿轨道向左做匀加速直线运动的加速度的大小;

(2)滑块从P点运动到挡板处的过程中,电场力所做的功;

(3)滑块第一次与挡板碰撞过程中损失的机械能.

 

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某研究性学习小组为探究小灯泡灯丝电阻与温度的关系,设计并完成了有关的实验,以下是实验中可供选用的器材.

A.待测小灯泡(额定功率6W,额定电流0.5A)

B.电流表(量程0~0.6A,内阻0.1Ω)

C.电压表(量程0~5V,内阻约5kΩ)

D.电压表(量程0~15V,内阻约15kΩ)

E.滑线变阻器(最大阻值50Ω)

F.滑线变阻器(最大阻值1kΩ)

G.直流电源(电动势15V,内阻可忽略)

H.开关一个,导线若干

实验中调节滑线变阻器,小灯泡两端电压可以从零至额定电压范围内变化,从而测出小灯泡在不同电压下的电流.

(1)实验中为较准确测量、方便调节,电压表应选用      ,滑动变阻器应选用      (填写仪器符号);

(2)请在如图1的虚线框中画出为完成上述实验而设计的合理的电路图.

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(3)如图2所示是该研究小组测得小灯泡的I﹣U关系图线.由图线可知,小灯泡灯丝电阻随温度的升高而      (填“增大”、“减小”或“不变”);当小灯泡两端所加电压为6V时,其灯丝电阻值约为      Ω.(保留两位有效数字)

(4)若不考虑电表内阻的影响,得到的是上面的I﹣U关系图线.但由于电表存在内阻,实际测得的伏安特性曲线比上面的I﹣U关系图线位置来得偏      (选填“高”或“低”).

 

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某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验.如图a为实验装置简图,A为小车,B为电火花计时器,C为装有砝码的小桶,D为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量,小车运动加速度a可用纸带上点求得.

(1)图(b)为某次实验得到的纸带,其中每两个计数点之间有四个打点没有画出,根据纸带可求出小车的加速度大小为      m/s2.(保留二位有效数字)

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(2)下列说法正确的是     

A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力

B.实验时应先释放小车后接通电源

C.本实验小车质量A应远大于钩码C的质量

D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作a﹣M图象好判断(M为小车质量)

(3)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a﹣F图象,可能是图(c)中的图线      .(选填“甲”、“乙”、“丙”)

 

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如图甲所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有小孔,右极板电势随时间变化的规律如图乙所示,电子原来静止在左极板小孔处,不计电子的重力,下列说法正确的是(  )

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A.从t=0时刻释放电子,电子始终向右运动,直到打到右极板上

B.从t=0时刻释放电子,电子可能在两板间振动

C.从t=满分5 manfen5.com时刻释放电子,电子可能在两板间振动,也可能打到右极板上

D.从t=满分5 manfen5.com时刻释放电子,电子必然打到左极板上

 

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