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在日常生活中,我们经常看到物体与物体间发生反复的多次碰撞.如图所示,一块表面水平...

在日常生活中,我们经常看到物体与物体间发生反复的多次碰撞.如图所示,一块表面水平的木板静止放在光滑的水平地面上,它的右端与墙之间的距离L0.08 m现有一小物块以初速度v02 m/s从左端滑上木板已知木板和小物块的质量均为1 kg,小物块与木板之间的动摩擦因数μ0.1,木板足够长使得在以后的运动过程中小物块始终不与墙接触,木板与墙碰后木板以原速率反弹,碰撞时间极短可忽略,取重力加速度g10 m/s2.求:

(1)木板第一次与墙碰撞时的速度大小;

(2)从小物块滑上木板到二者达到共同速度时,木板与墙碰撞的总次数和所用的总时间;

(3)小物块和木板达到共同速度时木板右端与墙之间的距离.

 

(1)0.4 s 0.4 m/s (2)1.8 s. (3)0.06 m 【解析】试题分析:(1)物块滑上木板后,在摩擦力作用下,木板从静止开始做匀加速运动,设木板加速度为a,经历时间T后与墙第一次碰撞,碰撞时的速度为 则,解得① ②, ③ 联立①②③解得, ④ (2)在物块与木板两者达到共同速度前,在每两次碰撞之间,木板受到物块对它的摩擦力作用而做加速度恒定的匀减速直线运动,因而木板与墙相碰后将返回至初态,所用时间也为T. 设在物块与木板两者达到共同速度v前木板共经历n次碰撞,则有: ⑤ 式中△t是碰撞n次后木板从起始位置至达到共同速度时所需要的时间. 由于最终两个物体一起以相同的速度匀速前进,故⑤式可改写为⑥ 由于木板的速率只能处于0到之间,故有⑦ 求解上式得 由于n是整数,故有n=2⑧ 由①⑤⑧得: ⑨; ⑩ 从开始到物块与木板两者达到共同速度所用的时间为: (11) 即从物块滑上木板到两者达到共同速度时,木板与墙共发生三次碰撞,所用的时间为1.8s. (3)物块与木板达到共同速度时,木板与墙之间的距离为(12) 联立①与(12)式,并代入数据得 即达到共同速度时木板右端与墙之间的距离为0.06m.
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考点分析:
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如图所示,传送带与地面夹角θ37°,从AB长度为L10.25 m,传送带以v010 m/s的速率逆时针转动。在传送带上端A无初速地放一个质量为m0.5 kg的黑色煤块,它与传送带之间的动摩擦因数为μ0.5。煤块在传送带上经过会留下黑色痕迹。已知sin 37°0.6g10 m/s2,求:

(1)煤块从A运动到B的时间;

(2)煤块从AB的过程中传送带上形成黑色痕迹的长度。

 

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如图所示,质量为10kg的环在F=200N的拉力作用下,沿固定在地面上的粗糙长直杆由静止开始运动,杆与水平地面的夹角θ=37°,拉力F与杆的夹角为θ。力F作用0.5s后撤去,环在杆上继续上滑了0.4s后速度减为零。(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:

1)环与杆之间的动摩擦因数μ

2)环沿杆向上运动的总距离s

 

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探究加速度与力、质量的关系的实验装置如图所示

(1)下列说法正确的是_______

A.在平衡摩擦力时,不需要挂上细线和砝码

B重物的质量远小于小车的质量这一条件如不满足对探究过程也不会产生影响

C.在探究加速度与力的关系时,只需测量一次,记录一组数据即可

D.当改变小车的质量时,由于小车的摩擦力发生变化,所以需要再次平衡摩擦力

2)在实验中,某同学得到了一条纸带如图所示,选择了ABCDEFG作为计数点,相邻两个计数点间还有4个计时点没有标出,其中x1=1.19cmx2=2.40cmx3=3.60cmx4=4.79cmx5=6.00cmx6=7.22cm。已知电源频率为50 Hz,可以计算出小车的加速度大小是________m/s2(保留三位有效数字).实验中纸带的________(”)端与小车相连接. 

(3)假设某同学在一次实验中准确的平衡了摩擦力,但在测量所挂重物的质量时,忘记了砝码盘的质量。用a表示小车的加速度,F表示细线作用于小车的拉力,他绘出的aF关系图象可能是 ________

A.      B.         C.         D.

 

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(1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图a所示的F-L图象,由图象可知:弹簧原长L0_________ cm,求得弹簧的劲度系数k = _______N/m。

(2)如图b的方式挂上钩码(已知每个钩码重G=1N),使(1)中研究的弹簧压缩,稳定后指针指示如图b,则指针所指刻度尺示数为 ______ cm。由此可推测图b中所挂钩码的个数为 _________个。

 

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如图所示,AB两物块放在粗糙水平面上,且它们与地面之间的动摩擦因数相同.它们之间用轻质细线相连,两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角相同,先后对B施加水平力F1F2,两次细线上的力分别为FT1FT2,则下列说法不正确的是(  )

A. 若两种情况下,AB一起向右运动,则必有F1F2

B. 两种情况下,只有AB一起向右匀速运动,才可能F1F2

C. 若两种情况下,AB一起向右运动,则可能FT1FT2

D. 若两种情况下,AB一起向右匀速运动,则FT1FT2

 

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