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用同种材料制成倾角为30°的斜面和长水平面,斜面长2.4 m且固定,一小物块从斜...

用同种材料制成倾角为30°的斜面和长水平面,斜面长2.4 m且固定,一小物块从斜面顶端以沿斜面向下的初速度v0开始自由下滑,当v0=2 m/s时,经过0.8 s后小物块停在斜面上.如图甲所示,多次改变v0的大小,记录下小物块开始运动到最终停下的时间t作出tv0图象,如图乙所示,求:

(1)小物块与该种材料间的动摩擦因数为多少?

(2)某同学认为,若小物块初速度为4 m/s,则根据图像中tv0成正比推导,可知小物块运动时间为1.6 s.以上说法是否正确?若不正确,说明理由并解出你认为正确的结果.

 

(1)(2)见解析 【解析】【解析】 (1)a= ma=μmgcosθ﹣mgsinθ 得 故小物块与该种材料间的动摩擦因数为. (2)不正确.因为随着初速度增大,小物块会滑到水平面,规律将不再符合图象中的正比关系. v0=4m/s时,若保持匀减速下滑,则经过,已滑到水平面. 物体在斜面上运动,设刚进入水平面时速度v1: ,,得v1=2m/s,t1=0.8s 水平面上 总时间t1+t2=1.03s 故小物块从开始运动到最终停下的时间t为1.03s. 【点评】解决本题的关键知道速度增大到一定程度后,物块不会停留在斜面上,会停留在水平面上,根据牛顿第二定律,分别求出在斜面上和水平面上运动的加速度,从而求出两段时间之和.  
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考点分析:
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某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数,他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况,装置如图甲所示.他使木块以初速度v04 m/s的速度沿倾角θ30°的斜面上滑紧接着下滑至出发点,并同时开始记录数据,结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的vt图线如图乙所示.g10 m/s2.求:

(1)上滑过程中的加速度的大小a1

(2)木块与斜面间的动摩擦因数μ

(3)木块回到出发点时的速度大小v.

 

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某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系.弹簧秤固定在一个合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩及矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线MNPQ,并测出间距d.开始时将固定有弹簧秤的木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数F0,以此表示滑动摩擦力的大小.再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数F1,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.

(1)木板的加速度可以用dt表示为a________;为了减小测量加速度的偶然误差,可以多次测量时间t,取t的平均值;

(2)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系,下列图像能粗略表示该同学实验结果的是________

(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩的方法相比,它的优点是________

A.可以改变滑动摩擦力的大小

B.可以更方便地获取多组实验数据

C.可以比较精确地测出摩擦力的大小

D.可以获得更大的加速度以提高实验精确度

 

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某实验小组用图甲所示的实验装置探究加速度与力、质量的关系.图甲中A为小车,B为装有砝码的小盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电磁打点计时器相连,小车的质量为m1,小盘及砝码的总质量为m2.

(1)下列说法正确的是___________

A.实验时先放开小车,再接通打点计时器的电源

B.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力

C.本实验中要使小车受到的拉力等于小盘及砝码的总重力,应满足m2远小于m1的条件

D.在用图像探究小车加速度a与小车m1的关系时,应作出am1图像

(2)实验得到如图乙所示的一条纸带,ABCDE为计数点,相邻两个计数点的时间间隔为TBC两点的间距x2DE两点的间距x4已量出,利用这两段间距计算小车加速度的表达式为a________.

(3)某同学平衡好摩擦阻力后,在保持小车质量不变的情况下,通过改变砝码个数,得到多组数据,但该同学误将砝码的重力当作绳子对小车的拉力,作出了小车加速度a与砝码重力F的图像如图丙所示.据此图像分析可得,小车的质量为______ kg,小盘的质量为______ kg.(g=10 m/s2,保留两位有效数字)

 

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如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行.初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v﹣t图象(以地面为参考系)如图乙所示.已知v2v1,则( )

A. t2时刻,小物块离A处的距离达到最大

B. t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大

C. 0t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左

D. 0t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用

 

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如图所示,一倾角θ=30°的光滑斜面固定在箱子底板上,一小球用一细绳拴于箱子顶部,细绳与斜面间夹角也为θ,细绳对小球的拉力为T,斜面对小球的支持力为N,重力加速度为g,小球始终相对斜面静止,则下列运动能确保TN中只有一个为0的是(  )

A. 箱子自由下落

B. 箱子水平向右做加速运动,且加速度大小为g

C. 箱子水平向右做减速运动,且加速度大小为g

D. 箱子以任意加速度竖直向上做加速运动

 

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