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如图,将质量m=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径...

如图,将质量m=01kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数μ=08。对环施加一位于竖直平面内斜向上,与杆夹角θ=53°的拉力F,使圆环由静止以a=44m/s2的加速度沿杆运动,求F的大小可能值提示:环与杆的接触可能是上部也可能是下部

 

 

1N 或9N 【解析】 试题分析:令Fsin53°-mg=0,解得F=1.25N。 当F<1.25N时,环与杆的上部接触,受力如图。 由牛顿第二定律,Fcosθ-μFN=ma, Fsinθ+FN=mg, 联立解得:F=。 代入数据得:F=1N 当F>1.25N时,环与杆的下部接触,受力如图。 由牛顿第二定律,Fcosθ-μFN=ma, Fsinθ=mg+FN, 联立解得:F=。 代入数据得:F=9N。 考点:牛顿第二定律的应用 【名师点睛】本题要分两种情况对物体受力分析,然后根据平衡条件列方程求解,关键是分情况讨论  
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考点分析:
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如图所示,质量M=2kg的木块套在水平杆上,并用轻绳与质量m= kg的小球相连今用跟水平方向成α=30°角的力F=10N拉着球带动木块一起向右匀速运动,运动中M、m的相对位置保持不变,g=10m/s2,求运动过程中轻绳与水平方向的夹角θ及木块M与水平杆间的动摩擦因数。

 

 

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一辆长途客车正在以 V0=20m/s 的速度匀速行驶突然,司机看见车的正前方x=30m 处有一只狗,如图所示,司机立即采取制动措施若从司机看见狗开始计时t=0,长途客车的“速度-时间”图像如图所示,求:

1长途客车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离;

2长途客车制动时的加速度;

3若狗正以 V1=4m/s 的速度与长途客车同向奔跑,问狗能否摆脱被撞的噩运?

 

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图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。

1完成下列实验步骤中的填空:

①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点。

②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。

③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m。

④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③。

⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1,s2,…。求出与不同m相对应的加速度a。

⑥以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做出--m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m处应成_________关系填“线性”或“非线性”

2完成下列填空:

本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是________________。

设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示为a=__________。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=__________mm,s3=_________mm。由此求得加速度的大小a=__________m/s2

图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为___________,小车的质量为___________。

 

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探究求合力的方法实验中,现有木板、白纸、图钉、橡皮筋、细绳套和一把弹簧秤.

1)为完成实验,某同学另找来一根弹簧,先测量其劲度系数,得到的实验数据如下表:

弹力FN
 

050
 

100
 

150
 

200
 

250
 

300
 

350
 

伸长量x102m
 

074
 

180
 

280
 

372
 

460
 

558
 

642
 

 

根据表中数据在下图中作出Fx图象并求得该弹簧的劲度系数k_______N/m(保留两位有效数字)

2)某次实验中,弹簧秤的指针位置如图所示,其读数为______N;同时利用(1)中结果获得弹簧上的弹力值为250 N,请在图中画出这两个共点力的合力F

3)由图得到F________N.(保留两位有效数字)

 

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如图所示,A、B两木块放在水平面上,它们之间用细线相连,两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样,两木块与水平面间的动摩擦因数相同,先后用水平力F1和F2拉着A、B一起匀速运动,两次细线上的力分别为T1、T2,则 

AF1<F2          BF1=F2         CT1<T2           DT1=T2

 

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