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如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定斜面上,有一质量m=1kg的物体,物体与...

如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定斜面上,有一质量m=1kg的物体,物体与斜面间动摩擦因数μ=0.2.物体受到沿平行于斜面向上的轻细线的拉力F=9.6N的作用,从静止开始运动,经2s绳子突然断了.求绳断后多长时间物体速度大小为22m/s.(结果保留两位有效数字,已知sin37°=0.6,g10m/s2

 

 

5.5s 【解析】第一阶段:在最初2 s内,物体在F=9.6N的拉力作用下,从静止开始沿斜面做匀加速运动,受力如图所示,有:沿斜面方向F-mgsinθ-Ff=ma1…………(1分) 沿垂直斜面方向FN="mgcosθ " …………(1分) 且Ff=μFN…………(1分) 由①②③得:a1==2m/s2 …………(1分) 2 s末绳断时瞬时速度v1=a1t1="4" m/s …………(1分) 第二阶段:从撤去F到物体继续沿斜面向上运动到达速度为零的过程,设加速度为a2,则: a2=="-7.6" m/s2…………(3分) 设从断绳到物体达最高点所需时间为t2,据运动学公式v2=v1+a2t2,得t2="=0.53" s …………(2分) 第三阶段:物体从最高点沿斜面下滑,在第三阶段物体加速度为a3,所需时间为t3.由牛顿定律知: a3="(mgsinθ-μmgcosθ)/m=4.4" m/s2…………(3分) 速度达v3="22" m/s,所需时间t3=(v3-0)/a3="5s " …………(1分) 综上所述,从绳断到速度为22m/s所经历的总时间t=t2+t3=0.53s+5s≈5.5s  
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考点分析:
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所受重力G1=8N的砝码悬挂在绳PAPB的结点上.PA偏离竖直方向37°角,PB在水平方向,且连在所受重力为G2=100N的木块上,木块静止于倾角为37°的斜面上,如图所示.试求:

(1)绳PB的拉力;

(2)木块与斜面间的摩擦力、弹力.

 

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如图甲所示,一位同学利用光电计时器等器材做验证机械能守恒定律的实验.有一直径为d、质量为m的金属小球由A处由静止释放,下落过程中能通过A处正下方、固定于B处的光电门,测得A、B间的距离为H(H>>d),光电计时器记录下小球通过光电门的时间为t,当地的重力加速度为g.则:

(1)如图乙所示,用20分度的游标卡尺测得小球的直径d=_______cm.

(2)多次改变高度H,重复上述实验,作出H的变化图象如图丙所示,当图中已知量t0、H0和重力加速度g及小球的直径d满足以下表达式:_______(用t0、H0、g、d表示,四个量均取国际单位)时,可判断小球下落过程中机械能守恒.

(3)实验中发现动能增加量EK总是稍小于重力势能减少量EP,增加下落高度后,则Ep-Ek_______ (选填增加”、“减小不变”).

 

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某同学做验证力的平行四边形定则实验时,主要步骤是:

A.在桌面上放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上;

B.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端系着绳套;

C.用两个弹簧秤分别钩住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O.记下O点的位置,读出两个弹簧秤的示数;

D.按选好的标度,用铅笔和刻度尺作出两只弹簧秤的拉力F1F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F;

E.只用一只弹簧秤,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力F的图示;

F.比较力F′F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论.

上述步骤中:(1)有重要遗漏的步骤的序号是______________

(2)遗漏的内容分别是_____________________________________________________________________________

 

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发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送人同步圆轨道3,轨道12相切于Q点,轨道23相切于P点.如图所示,则卫星分别在123轨道上运行时,以下说法正确的是(    )

 

A. 卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

B. 卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度

C. 卫星在轨道1上经过Q点时的速度等于它在轨道2上经过Q点时的速度

D. 卫星在轨道2上经过P点的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度

 

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如图所示小球沿水平面通过O点进入半径为R的半圆弧轨道后恰能通过最高点P,然后落回水平面,不计一切阻力,下列说法正确的是(    )

A. 小球落地点离O点的水平距离为R

B. 小球落地点时的动能为

C. 小球运动到半圆弧最高点P时向心力恰好为零

D. 若将半圆弧轨道上部的圆弧截去,其他条件不变,则小球能达到的最大高度比P点高0.5R

 

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