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如图所示,小车A的顶部距地面高度为H=0.8m,小车质量m1=2kg,它受地面阻...

如图所示,小车A的顶部距地面高度为H=0.8m,小车质量m1=2kg,它受地面阻力大小为其对地面压力大小的0.2倍,在其顶部右前方边缘处放有一个质量为m2=8kg的物体B(大小忽略不计),物体B与小车A之间的最大静摩擦力为Ff=28N.在小车的左端施加一个水平向左,大小为F0=6N的恒力作用,整个装置处于静止状态.现用一逐渐增大的水平力F作用在B上,使A、B共同向右运动,当F增大到某一值时,物体B刚好从小车前端脱离.重力加速度g=10m/s2

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(1)求物体B刚好从小车前端脱离时水平力F的大小.

(2)若物体B刚好从小车前端脱离时,小车A、物体B的共同速度大小为2m/s,此时立即撤去水平力F,计算当物体B落地时与小车A右前端的水平距离.

 

(1)物体B刚好从小车前端脱离时水平力F的大小为36N. (2)当物体B落地时与小车A右前端的水平距离为0.4m. 【解析】 试题分析:(1)物体B刚好从小车前端脱离时,AB间的摩擦力达到最大值,先隔离A物体,根据牛顿第二定律列式求解加速度;再对AB 整体分析,根据牛顿第二定律列式求解水平力F的大小; (2)物体B刚好从小车前端脱离时,立即撤去水平力F,此后物体B做平抛运动,根据平抛运动的分运动公式列式求解物体B的水平分位移;物体A做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律列式求解加速度,根据运动学公式列式求解位移;最后得到相对位移. 【解析】 (1)分离时,物体A受重力、支持力、压力、B对A向右的摩擦力、地面对A向左的摩擦力,根据牛顿第二定律,有: a0===1m/s2 对A、B整体,根据牛顿第二定律,有: a0==1m/s2 得水平力:F=36N (2)B作平抛运动,下落总时间: =0.4s 水平位移: xB=v0t1=2×0.4=0.8m A先向右减速,加速度: aA=﹣=﹣=﹣5m/s2 经历时间t2=0.4s时速度正好减为零,A向右的最大位移: xA===0.4m 此时刻物体B与小车A右前端的水平距离: x=xB﹣xA=0.8﹣0.4=0.4m 答:(1)物体B刚好从小车前端脱离时水平力F的大小为36N. (2)当物体B落地时与小车A右前端的水平距离为0.4m. 【点评】本题关键是明确两个物体的受力情况和运动情况,然后结合牛顿第二定律、运动学公式、平抛运动的分运动公式列式求解.  
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考点分析:
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如图所示,光滑斜面AB与光滑竖直圆弧轨道BCD在B点平滑连接,质量为m的小物块从斜面上A点由静止释放并滑下,经圆弧轨道最低点C后能沿轨道通过最高点D,此时对D点的压力恰好等于其重力.重力加速度为g,不计空气阻力.求:

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(1)物块运动到最低点C时对轨道的压力大小;

(2)A、C的高度差h与圆弧轨道半径R的比值.

 

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有一根细而均匀的导电材料样品(如图甲所示),截面为同心圆环(如图乙所示),此样品长L约为3cm,电阻约为100Ω,已知这种材料的电阻率为p,因该样品的内径太小,无法直接测量,现提供以下实验器材:

A.20等分刻度的游标卡尺

B.螺旋测微器

C.电流表A1(量程50mA,内阻r1=100Ω,)

D.电流表A2(量程100mA,内阻r2大约为40Ω,)

E.电流表A3(量程3A.内阻r3大约为0.1Q)

F.滑动变阻器R(0﹣10Ω,额定电流2A)

G.直流电源E(12V,内阻不计)

H.导电材料样品Rx(长L约为3cm,电阻Rx约为100Ω,)

I.开关一只,导线若干

请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案,回答下列问题:

(1)用游标卡尺测得该样品的长度如图丙所示,其示数L=      mm;用螺旋测微器测得该样品的外径如图丁所示,其示数D=      mm.

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(2)请选择合适的仪器,画出最佳实验电路图,并标明所选器材.

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(3)实验中要测量的物理量有:      (同时用文字和符号说明).然后用已知物理量的符号和测量量的符号来表示样品的内径d=    

 

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如图1,某实验小组利用长木板、实验小车、打点计时器及钩码等实验装置来探究质量一定时,物体的加速度与细绳拉力之间的关系.

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(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是

A.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动

B.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动

C.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动

D.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动

(2)为了减小实验误差,钩码的质量应      (填“远大于”、“远小于”或“等于”)小车的质量;每次改变小车质量(或钩码质量)时,      (填“需要”或“不需要”)重新平衡摩擦力.

(3)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到图2的a﹣F图象,可能是图中的图线      .(选填“甲”、“乙”、“丙”)

(4)如图3所示为某次实验得到的纸带,纸带中相邻计数点间的距离已标出,相邻计数点间还有四个点没有画出.由此可求得小车通过计数点3时的速度大小为      m/s,小车的加速度大小      m/s2.(结果保留二位有效数字)

 

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如图所示,两根足够长光滑平行金属导轨PQ、MN倾斜固定,倾角为θ=30°,相距为L,导轨处于磁感应强度为B、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中.有两根质量均为m的金属棒a、b,先将a棒垂直导轨放置,用跨过光滑定滑轮的细线与小球c连接,连接a棒的细线平行于导轨,由静止释放c,此后某时刻,将b棒也垂直导轨放置在导轨上,b刚好能静止.a棒在运动过程中始终与导轨垂直,两棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,重力加速度为g.则(  )

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A.小球c的质量为m

B.b棒放上导轨前a棒的加速度为0.5g

C.b棒放上导轨后a棒中电流大小是满分5 manfen5.com

D.b棒放上导轨后,小球c减少的重力势能等于回路消耗的电能

 

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如图所示,质量为M、半径为R的半球形物体A放在水平地面上,通过最高点处的钉子用水平细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球B.则(  )

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A.A对地面的压力等于(M+m)g

B.A对地面的摩擦力方向向左

C.B对A的压力大小为满分5 manfen5.commg

D.细线对小球的拉力大小为满分5 manfen5.commg

 

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试题属性

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