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如图所示,质量m1=0.3kg的小车静止在光滑的水平面上,车长L=15m,现有质...

如图所示,质量m1=0.3kg的小车静止在光滑的水平面上,车长L=15m,现有质量m2=0.2kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v0=2m/s从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止.物块与车面间的动摩擦因数=0.5,取g=10m/s2.求

1)物块在车面上滑行的时间t

2)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v0不超过多少.

 

(1)0.24s.(2)m/s. 【解析】(1)根据牛顿第二定律得,物块的加速度大小为:a2=μg=0.5×10m/s2=5m/s2, 小车的加速度大小为: ,根据v0-a2t=a1t得则速度相等需经历的时间为: . (2)物块不从小车右端滑出的临界条件为物块滑到小车右端时恰好两者达到共同速度,设此速度为v,由水平方向动量守恒得:m2v0=(m1+m2)v…① 根据能量守恒得:μm2gL= m2v0′2− (m1+m2)v2   ② 代入数据,联立①②解得v0′=5m/s.
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考点分析:
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如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R.一质量为m的小物块(视为质点)从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动.(g为重力加速度)

1)要使物块能恰好通过圆轨道最高点,求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h多大;

2)要求物块能通过圆轨道最高点,且在最高点与轨道间的压力不能超过5mg.求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围.

 

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如图所示,质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离l后以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上.已知l=1.4m,v=3.0m/s,m=0.10kg,物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,桌面高h=0.45m,不计空气阻力,重力加速度取10m/s2,求:

(1)小物块落地点距飞出点的水平距离s;

(2)小物块落地时的动能EK

(3)小物块的初速度大小v0

 

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质量为m=3000t的火车,在恒定的额定功率下由静止出发,运动中受到恒定不变的阻力作用,经过103s,行程12km后,达到最大速度72km/h,求列车的额定功率和它受到的阻力.

 

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用如图1实验装置验证m1m2组成的系统机械能守恒.m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律.图2给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.已知m1=50gm2=150g,则(g10m/s2,结果保留两位有效数字)

1)在纸带上打下记数点5时的速度v=_____m/s

2)在打点05过程中系统动能的增量EK=_____J,系统势能的减少量EP=_____J,由此得出的结论是_____

 

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某探究学习小组的同学欲验证动能定理,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小桶,滑块处于静止状态.

若你是小组中的一位成员,要完成该项实验,则:

(1)你认为还需要的实验器材有____________

(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等,沙和沙桶的总质 量应满足的实验条件是_______________,实验时首先要做的步骤是_______________

(3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量为M.往沙桶中装入适量的细沙,用 天平称出此时沙和沙桶的总质量为m.让沙桶带动滑块加速运动.用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2).则本实验最终要验证的数学表达式为______________.(用题中的字母表示实验中测量得到的物理量)

 

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