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一个倾角为θ=37°的斜面固定在水平面上,一个质量为m=1.0kg的小物块(可视...

一个倾角为θ=37°的斜面固定在水平面上,一个质量为m=1.0kg的小物块(可视为质点)以v0=4.0m/s的初速度由底端沿斜面上滑,小物块与斜面的动摩擦因数μ=0.25.若斜面足够长,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2,求:

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(1)小物块沿斜面上滑时的加速度大小;

(2)小物块上滑的最大距离;

(3)小物块返回斜面底端时的速度大小.

 

(1)小物块沿斜面上滑时的加速度大小为8m/s2. (2)小物块上滑的最大距离为1.0m. (3)小物块返回斜面底端时的速度大小2m/s. 【解析】 试题分析:(1)根据牛顿第二定律求出小物块上滑的加速度大小. (2)通过匀变速直线运动的速度位移公式求出小物块上滑的最大距离. (3)根据牛顿第二定律求出下滑的加速度,通过速度位移公式求出下滑到斜面底端的速度大小. 【解析】 (1)小物块在斜面上的受力情况如右图所示,重力的分力 根据牛顿第二定律有 FN=F2① F1+Ff=ma② 又因为 Ff=μFN③ 由①②③式得a=gsinθ+μgcosθ=10×0.6m/s2+0.25×10×0.8m/s2=8.0m/s2④ (2)小物块沿斜面上滑做匀减速运动,到达最高点时速度为零,则有 ⑤ 得 ==1.0m⑥ (3)小物块在斜面上的受力情况如右图所示,根据牛顿第二定律有 FN=F2⑦ F1﹣Ff=ma'⑧ 由③⑦⑧式得a'=gsinθ﹣μgcosθ=10×0.6m/s2﹣0.25×10×0.8m/s2=4.0m/s2⑨ 因为 ⑩ 所以 ==(或2.8m/s) 答:(1)小物块沿斜面上滑时的加速度大小为8m/s2. (2)小物块上滑的最大距离为1.0m. (3)小物块返回斜面底端时的速度大小2m/s. 【点评】本题考查牛顿第二定律和运动学公式的综合运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.  
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考点分析:
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如图所示,用F=10N的水平拉力,使物体由静止开始沿水平地面做匀加速直线运动.已知物体的质量m=2kg,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2.求:

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(1)物体加速度a的大小;

(2)物体在2s末速度v的大小.

 

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质量为5.0kg的物体,从离地面36m高处,由静止开始匀加速下落,经3s落地,试求:

(1)物体下落的加速度的大小;

(2)下落过程中物体所受阻力的大小.(g取10m/s2

 

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某物体做匀加速直线运动,初速度大小是20m/s,加速度大小是5m/s2.求:

(1)该物体在4s末时的速度大小;

(2)该物体在这4s内的位移大小.

 

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某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,如图所示,图甲为实验装置简图.

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(1)图中的电源插头应插在      电源上,电源电压为      伏;

(2)实验前,要将带有滑轮的木板另一端垫起,目的是     

(3)实验操做前,应使小车      打点计时器;

(4)设沙桶和沙子的质量为m0,小车质量为m,为了减小实验误差,它们质量应满足m0      m;

(5)电源的频率为50Hz,图乙为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为      m/s2 (保留两位有效数字)

(6)保持砂和小砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的满分5 manfen5.com.数据如表:

实验次数

1

2

3

4

5

6

7

8

小车加速度a/m•s﹣2

1.90

1.72

1.49

1.25

1.00

0.75

0.50

0.30

小车质量m/kg

0.25

0.29

0.33

0.40

0.50

0.71

1.00

1.67

满分5 manfen5.com/kg﹣1

4.00

3.45

3.03

2.50

2.00

1.41

1.00

0.60

请在图丙给出的方格坐标纸中画出a﹣满分5 manfen5.com图线,并根据图线得出小车加速度a与质量倒数满分5 manfen5.com之间的关系是     

(7)保持小车质量不变,改变砂和小砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图丁所示.该图线不通过原点,其主要原因是     

 

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某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系,并测弹簧的劲度系数k.做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上,然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧,并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上.当弹簧自然下垂时,指针指示的刻度数值为10.00cm.弹簧下端挂40g的砝码时,指针指示的刻度数值如图所示,其值为      cm.若g取10m/s2,可求得该弹簧的劲度系数为      N/m.

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