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如图甲所示,一个质量为M的木板静止在光滑的水平桌面上,用劲度系数为k的轻弹簧将板...

如图甲所示,一个质量为M的木板静止在光滑的水平桌面上,用劲度系数为k的轻弹簧将板连在竖直墙上,开始时弹簧处于原长.一质量为m的物块(可视为质点)从木板左端以初速度v0滑上长木板,最终恰好停在长木板的右端.通过传感器、数据采集器、计算机绘制了物块和木板的vt图象,如图乙所示,其中A为物块的vt图线,B为木板的vt图线且为正弦函数图线.根据图中所给信息,求:

(1)物块与木板间的滑动摩擦因数μ

(2)从开始到t系统产生的热量Q

(3)若物块从木板左端以更大的初速度v1滑上长木板,则初速度v1取何值时,才能让木板与弹簧组成的系统最终获得最大的机械能.

 

(1) (2) (3) 【解析】(1)由图象可知物块做匀减速运动, 时停止.所以: 根据牛顿第二定律,有: 代入数据,得: (2)当时木板速度达到最大,加速度为零,有: 得: 从开始到,木块的位移 所以系统产生的热量 (3)当时物块刚好脱离木板,此时木板相对地面向右运动的位移最大,摩擦力对木板做的正功最大,木板与弹簧构成的系统获得最大的机械能. 木块的位移 木板的位移 物块以初速度滑上长木板,最终恰好停在长木板的右端,则板长 物块脱离木板,有: 代入数据得: 。
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考点分析:
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请看下图,粗糙的斜面体M上放置有一物体m,现在用平行于斜面的大小为20N的力推物体,使其沿斜面向上匀速运动,斜面仍静止. (其中m=1 kg ,M=4 kg ,θ=37°, sin37°=0.6 , cos37°=0.8, g=10 m/s2) 求:

(1)斜面M对物体m的滑动摩擦力.

(2)地面对斜面块M的静摩擦力.

(3)地面对斜面体M的支持力.

 

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有一质量为m=2Kg的物体静止于水平面上的D点,水平面BC与倾角为θ=370的传送带AB平滑连接,转轮逆时针转动且传送带速度为v=1.8m/s,物体与水平面间的动摩擦因数为μ1=0.6,物体与传送带间的动摩擦因数为μ2=0.8DB距离为L1=48m,传送带AB长度为L2=5.15m。在t=0s时,将一水平向左的恒力F=20N作用在该物体上, 4s后撤去该力。(sin37°0.6cos37°0.8g=10m/s2)求:

1)拉力F作用在该物体上时,物体在水平面上运动的加速度大小?

2)物体到达B点时的速度大小?

3)物体从D点到A点运动的总时间为多少?

 

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质量为M=10kgB板上表面上方,存在一定厚度的相互作用区域,如图中划虚线的部分,当质量为m=1kg的物块P进入相互作用区时,B板便有竖直向上的恒力f=kmgk=51)作用于物块P,使其刚好不与B板的上表面接触;在水平方向,物块PB板间没有相互作用力. 已知物块P开始自由下落的时刻,B板向右运动的速度为. 物块P从开始下落到刚到达相互作用区所经历的时间为B板足够长,B板与水平面间的动摩擦因数,为保证物块P总能落入B板上方的相互作用区,问:

1)物块P从起始位置下落到刚好与B板不接触的时间 t

2)物块B在上述时间t内速度的改变量

3)当B板刚好停止运动时,物块P已经回到过初始位置几次?(

 

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如图所示,一质量M=3.0㎏、足够长的木板B放在光滑的水平面上,其上表面放置质量m=1.0㎏的小木块AAB均处于静止状态,AB间的动摩擦因数μ=0.30,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。现给木块A施加一随时间t变化的水平力F=ktk=2.0N/s),取g=10m/s²

(1)若木板B固定,则经过多少时间木块A开始滑动;

(2)若木板B固定,求t2=2.0s时木块A的加速度大小;

(3)若木板B不固定,求t1=2.0s时木块A受到的摩擦力大小。

 

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如图,弹簧12将物块AB连接在一起,且弹簧2一端固定在水平地面上。开始时,整个系统处于静止状态,已知弹簧12的劲度系数分别为,物块AB的质量分别为,现用一个竖直向上的力F缓慢的拉物块A,当两根弹簧的总长度等于它们的原长之和时,求此时F的大小;(重力加速度用表示,否则不得分)

 

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