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如图所示,质量为M=2.0kg的平板小车静止在光滑水平地面上,小物块A的质量为m...

如图所示,质量为M=2.0kg的平板小车静止在光滑水平地面上,小物块A的质量为mA=2.0kgB的质量为mB=1.0kg.某时刻,两物块同时从左右两端水平冲上小车,初速度大小均为v0=6m/s.已知两物块与小车上表面间的动摩擦因数均为μ=0.2,且AB两物块在运动过程中恰好没有相碰.求:

1从物块A冲上小车至物块A与小车相对静止经历的时间t1

2平板小车的长度L

 

(1)2s(2) 【解析】(1)滑块A和B在小车上滑动时,小车也在地面上滑动.设A、B和小车所受的摩擦力大小分别为fA、fB和f1,A和B相对于地面的加速度大小分别为aA和aB,小车相对于地面的加速度大小为a1.在物块A与小车达到共同速度前由牛顿第二定律得 ① ② ③ 设在t1时刻,A与小车达到共同速度,其大小为v1.由运动学公式有 ④ ⑤ 联立代入已知数据得 (2)在t1时间间隔内,A相对于地面移动的距离为 ⑥ 设在A与小车达到共同速度v1后,小车的加速度大小为a2,对于A与小车组成的体系,由牛顿第二定律有 ⑦ 由①②式知,aA=aB;再由④式知,A与小车达到共同速度时,B的速度大小也为v1,但运动方向与小车相反.由题意知,A和B恰好没有相碰,说明最终B与A及小车的速度相同,设其大小为v2.设A的速度大小从v1变到v2所用时间为t2,则由运动学公式,对小车有 ⑧ 对B有 或者 ⑨ 在t2时间间隔内,A以及小车相对地面移动的距离为 ⑩ 在时间间隔内,B相对地面移动的距离为 (11) 由题意知,A和B恰好没有相碰,所以A和B开始运动时,两者之间的距离为 (12) 联立以上各式,并代入数据得  
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考点分析:
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如图所示,倾角θ37°、高h=1.8m的斜面位于水平地面上,小球从斜面顶端A点以初速度v0水平向右抛出,小球恰好落到斜面底端B点处.空气阻力忽略不计,取重力加速度g=10m/s2tan 37°0.75

(1)求小球平抛的初速度v0的大小;

(2)若在小球水平抛出的同时,使斜面在水平面上由静止开始向右作匀加速直线运动,经t2=0.3s小球落至斜面上,求斜面运动的加速度大小.

 

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在倾角θ=37º的直滑道上,一名质量m75 kg的滑雪运动员由静止开始向下滑行.运动员所受空气阻力与速度成正比,比例系数为k,运动员与滑道间的动摩擦因数为μ今测得运动员从静止开始沿滑道下滑的速度时间图象如图所示,图中的OA直线是t0时刻速度图线的切线,速度图线末段BC平行于时间轴.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取sin 37°0.6cos 37°0.8,重力加速度g=10m/s2.求:

(1)t0时刻运动员的加速度大小;

(2)动摩擦因数μ和比例系数k.

 

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如图所示,质量为M的物块被质量为m夹子夹住刚好能不下滑,夹子由长度相等的轻绳悬挂在AB两轻环上,轻环套在水平直杆上,整个装置处于静止状态.已知物块与夹子间的动摩擦因数为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.求:

(1)直杆对A环的支持力的大小;

(2)夹子右侧部分对物块的压力的大小.

 

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利用如图甲所示的实验装置探究加速度与合外力的关系,实验中认为细绳对木块的拉力等于砝码和砝码桶的总重力.请思考探究思路并回答下列问题.

(1)下列做法正确的是________(填字母代号)

A.在找不到合适的学生电源的情况下,可以使用四节干电池串联作为打点计时器的电源

B.平衡摩擦力的方法是在砝码桶中添加砝码,使木块能拖着纸带匀速滑动

C.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行

D.实验时,先接通打点计时器的电源再放开木块

(2)如图乙所示,是挂上砝码桶,装入适量砝码,按实验要求打出的一条纸带.ABCDE是纸带上选取的五个计数点,相邻两个计数点之间还有四个计时点未画出.用刻度尺测出各计数点到A点之间的距离,已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源两端.其中打出计数点“C”时木块的速度vC=______m/s,木块的加速度a=__________m/s2(结果均保留两位有效数字)

(3)实验时改变砝码及砝码桶的总质量m,分别测量木块在不同外力作用下的加速度a.根据测得的多组数据画出am关系图象,如图丙实线所示.此图象的上端明显偏离直线,造成此现象的主要原因可能是____________________

 

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某同学在家中找到两根一样的轻弹簧PQ、装有水总质量m=1kg的矿泉水瓶、刻度尺、量角器和细绳等器材,设计如下实验验证力的平行四边形定则,同时测出弹簧的劲度系数k.其操作如下:

a、将弹簧P上端固定,让其自然下垂,用刻度尺测出此时弹簧P的长度L0=12.50cm

b、将矿泉水瓶通过细绳连接在弹簧P下端,待矿泉水瓶静止后用刻度尺测出此时弹簧P的长度L1,如图甲所示,则L1=____________cm

c、在细绳和弹簧Q的挂钩上涂抹少许润滑油,将细绳搭在挂钩上,缓慢的拉起弹簧Q,使弹簧P偏离竖直方向夹角为60°,测出弹簧Q的长度为L2及其轴线与竖直方向夹角为θ,如图乙所示;

1取重力加速度g=10m/s2,则弹簧P的劲度系数k=____________

2若要验证力的平行四边形定则,L2θ需满足的条件是L2=__________cmθ=_________

 

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