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(8分)为研究空气对滑雪运动员的阻力,可以在滑雪板上安装传感器,在滑行时采集 数据,作出滑雪板运动的v-t图像进行分析。在一次实验中,运动员沿倾角θ=37°足够 长的斜坡直线滑下,如图甲所示。图乙为该次实验的v-t图像,曲线ABC为某段时间内 速度与时间关系图线。分析时发现BC段恰好平行于时间/轴,作曲线AB过纵轴上A 点的切线AD。已知人和滑雪板的总质量m=80kg,人和滑雪板所受的空气阻力与速度 成正比,比例系数为kv-t图像中曲线在某点切线的斜率等于该时刻度的变化率。 取 sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2。求:

(1)    滑雪板速度v= 6m/s时加速度的大小;

(2)    比例系数k和滑雪板与斜坡间的动摩擦因数

 

(1)2.4 m/s2 (2)0.15 32N•s/m 【解析】(1)由图象得:A点,vA=6m/s,加速度为: (2)由牛顿运动定律得:mgsinθ-μN-kvA=maA ① 最终雪橇匀速运动时最大速度为:vm=12m/s,a=0 由牛顿运动定律得:mgsinθ-μN-kvm=0 ② 由平衡条件得:N=mgcosθ ③ 由①②③代入数据解得:μ=0.15 k=32N•s/m
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考点分析:
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如图1所示,为探究加速度与力、质量的关系实验装置图.图1A为小车,B为砝码及砝码盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与打点计时器相连,计时器接50Hz交流电.小车A的质量为m1,砝码及砝码盘B的质量为m2

1)下列说法正确的是    

A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力

B.实验时应先释放小车后接通电源

C.本实验m2应远大于m1

D.在用图象探究加速度与质量关系时,应作a﹣图象

 

2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的a﹣F图象,可能是图2中的图线     .(选填”“

3)如图3所示为某次实验得到的纸带,纸带中相邻计数点间的距离已标出,相邻计数点间还有四个点没有画出.由此可求得小车的加速度大小为     m/s2.(结果保留两位有效数字)

 

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(共6分)“探究合力与分力的关系”的实验如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,P为橡皮条与细绳的结点,用两把互成角度的弹簧秤把结点P拉到位置O

(1)从图甲可读得弹簧秤B的示数为________N。

(2)为了更准确得到合力与分力的关系,要采用作力的________(填“图示”或“示意图”)来表示分力与合力。

(3)图乙中方向一定沿AO方向的力是________(填“F”或“F′”)。

 

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某同学为了探究物体与斜面间的动摩擦因数进行了如下实验,取一质量为m的物体使其在沿斜面方向的推力作用下向上运动,如图甲所示,通过力传感器得到推力随时间变化的规律如图乙所示,通过频闪照相处理后得出速度随时间变化的规律如图丙所示,若已知斜面的倾角α=30°,取重力加速度g=10 m/s2,则由此可得        (  ).

A. 物体的质量为3 kg

B. 物体与斜面间的动摩擦因数为

C. 撤去推力F后,物体将做匀减速运动,最后可以静止在斜面上

D. 撤去推力F后,物体下滑时的加速度为m/s2

 

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如图所示,将一根不能伸长、柔软的轻绳两端分别系于A、B两点上,一物体用动滑轮悬挂在绳子上,达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ1,绳子张力为F1;将绳子B端移至C点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ2,绳子张力为F2;将绳子B端移至D点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ3,绳子张力F3,不计摩擦,则 

A.θ123    B.θ1<θ2<θ3  

C.F1<F2<F3      D.F1=F2<F3

 

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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滑上传送带,以地面为参考系,v2>v1.从小物块滑上传送带开始计时,其v﹣t图象可能的是(  )

A.     B.

C.     D.

 

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