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如图所示,一长木板静止在水平地面上,在长木板的上表面放一滑块。现在长木板上施加一...

如图所示,一长木板静止在水平地面上,在长木板的上表面放一滑块。现在长木板上施加一水平向左的恒力,使长木板由静止开始以恒定的加速度a2.5 m/s2向左做匀加速直线运动,当其速度为v9 m/s时调整恒力的大小使长木板做匀速直线运动。假设滑块与长木板之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,滑块与长木板之间的动摩擦因数为μ0.225,重力加速度g10 m/s2,运动过程中滑块始终未滑离长木板。求:

(1)长木板的速度达到v前滑块的加速度大小;

(2)滑块相对地面加速运动的时间及位移大小;

(3)为保证运动过程中滑块不滑离长木板,长木板运动前滑块到长木板右端的最短距离。

 

(1)2.25 m/s2 (2)4 s 18 m (3)1.8 m 【解析】(1)设滑块的质量为m,滑块的最大加速度为a′,根据牛顿第二定律有μmg=ma′ 解得a′=2.25 m/s2<2.5 m/s2,滑块与长木板存在相对运动,则滑块的加速度大小为2.25 m/s2 (2)设滑块相对地面加速运动的时间为t1,加速运动的位移大小为x1,则 t1==4 s x1==18 m。 (3)设长木板做匀加速直线运动的时间为t2,则 t2==3.6 s 设滑块与长木板达到共同速度时长木板的位移为x2,则 x2=+v(t1-t2)=19.8 m 要使滑块不从长木板上滑落,滑块与长木板右端的最短距离为 Δx=x2-x1=1.8 m。 点睛:本题综合考查牛顿第二定律以及运动学基本公式的应用,加速度是联系力和运动的纽带,知道物块与木板的速度相等后,相对于木板静止,一起做匀速直线运动.  
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考点分析:
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如图所示,倾角为θ的足够长斜面体A放在水平面上,在斜面上有一个物块B,当用F13.3 N的力沿斜面向下推物块B时,恰好能使物块沿斜面匀速下滑。当用F27.3 N的力沿斜面向下推物块时,物块在1.0 s内速度由0增大到2.0 m/s。在物块匀速下滑和加速下滑的过程中斜面体A一直保持静止,取g10 m/s2sin θ0.31cos θ0.95

(1)求物块的质量m和物块与斜面间的动摩擦因数μ

(2)若斜面体的质量为M3.0 kg,求在物块匀速下滑和加速下滑的过程中斜面体A受到地面的摩擦力和地面对A的支持力。

 

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如图所示,在质量为m=1 kg的重物上系着一条长30 cm的细绳,细绳的另一端连着一个轻质圆环,圆环套在水平的棒上可以滑动,环与棒间的动摩擦因数μ0.75,另有一条细绳,在其一端跨过定滑轮,定滑轮固定在距离圆环50 cm的地方,当细绳的另一端挂上重物G,而圆环将要开始滑动,(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,sin 37°=0.6,g10 m/s2)求:

(1)角φ

(2)长为30 cm的细绳的拉力T

(3)圆环将要开始滑动时,重物G的质量。

 

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如图所示,在光滑的水平地面上,相距A、 B两个小球均以向右运动,随后两球相继滑上倾角为的足够长的光滑斜坡,地面与斜坡平滑连接,取.求:

(1)B球刚要滑上斜坡时A、B两球的距离是多少;

(2)A球滑上斜坡后经过多长时间两球相遇。

 

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振华同学用如图8所示的实验装置验证牛顿第二定律。

(1)该实验装置中有两处错误,分别是:____________________

(2)振华同学在老师的指导下改正了实验装置中的错误后,将细绳对小车的拉力当作小车及车上砝码受到的合外力,来验证合外力一定时加速度与质量成反比”。

①实验中,砝码盘及盘内砝码的总质量最好应为________

A.10 g      B.50 g      C.100 g      D.1 kg

②振华同学在实验时用电磁打点计时器打了一条理想的纸带,他按要求选取计数点后,在测量各相邻两计数点间的距离时不慎将纸带撕成了几段,如图9所示,但他知道甲、乙属于同一纸带,则丙、丁、戊中属于上述纸带的是__________

③已知打点计时器所用电源频率为50 Hz,则由甲、乙纸带可求得小车的加速度大小为_______m/s2(结果保留两位小数)。

 

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某同学做验证力的平行四边形定则的实验装置如图7甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,O为橡皮条与细绳的结点,OBOC为细绳。根据实验数据在白纸上所作图如图乙所示,已知实验过程中操作正确。

(1)乙图中F1F2FF四个力,其中力__________(填上述字母)不是由弹簧测力计直接测得的。实验中,要求先后两次力的作用效果相同,指的是_____(填正确选项前字母)。

A.两个弹簧测力计拉力F1F2的大小之和等于一个弹簧测力计拉力的大小

B.橡皮条沿同一方向伸长

C.橡皮条伸长到同一长度

D.橡皮条沿同一方向伸长同一长度

(2)丙图是测量中某一弹簧测力计的示数,读出该力大小为__________N。

 

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