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(2016·上海卷)风洞是研究空气动力学的实验设备。如图,将刚性杆水平固定在风洞...

2016·上海卷)风洞是研究空气动力学的实验设备。如图,将刚性杆水平固定在风洞内距地面高度H=3.2 m处,杆上套一质量m=3 kg,可沿杆滑动的小球。将小球所受的风力调节为F=15 N,方向水平向左。小球以初速度v0=8 m/s向右离开杆端,假设小球所受风力不变,取g=10m/s2。求:

1)小球落地所需时间和离开杆端的水平距离;

2)小球落地时的动能。

3)小球离开杆端后经过多少时间动能为78 J

 

(1)4.8 m (2)120 J (3)0.24 s 【解析】试题分析:(1)由题意可得小球在竖直方向做自由落体运动,由公式 带入数据可得运动时间为(1分) 小球在水平方向做匀减速运动,由牛顿第二定律 带入数据可得加速度为:(1分) 水平位移公式为: 带入数据可得位移为: (1分) (2)以小球为研究对象,令小球的初动能为,末动能为 由动能定理(1分) 带入数据可得(1分) (3)小球离开杆后经过时间t的水平位移(1分) 下落的高度为H, 由动能定理(1分) 将和代入得 带入数据得 , (1分)
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考点分析:
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如下图所示,倾角为37°的粗糙斜面的底端有一质量m=1 kg的凹形小滑块,小滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25。现小滑块以某一初速度v从斜面底端上滑,同时在斜面底端正上方有一小球以速度v0水平抛出,经过0.4 s,小球恰好垂直斜面方向落入凹槽,此时,小滑块还在上滑过程中。(已知sin 37°=0.6,cos  37°=0.8),g取10 m/s2,求:

(1)小球水平抛出的速度v0

(2)小滑块的初速度v

 

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如图所示,质量m1=5kg的物体,置于一粗糙的斜面体上,斜面倾角为30°,用一平行于斜面的大小为30N的力F推物体,物体沿斜面向上匀速运动.斜面体质量m2=10kg,且始终静止,g10m/s2,求:

(1)斜面体对物体的摩擦力;

(2)地面对斜面体的摩擦力和支持力.

 

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质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的vt图像如右图所示。g10m/s2,求:

(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ

(2)水平推力F的大小;

(3)0-10s内物体运动位移的大小。

 

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有同学利用如下图所示的装置来验证力的平行四边形定则:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮AB,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1F2F3,回答下列问题:

(1)改变钩码个数,实验能完成的_______

A.钩码的个数N1N2=2,N3=4

B.钩码的个数N1N3=3,N2=4

C.钩码的个数N1N2N3=4

D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5

(2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是__________

A.标记结点O的位置,并记录OAOBOC三段绳子的方向

B.量出OAOBOC三段绳子的长度

C.用量角器量出三段绳子之间的夹角

D.用天平测出钩码的质量

(3)在作图时,你认为下图中________是正确的。(填“甲”或“乙”)

 

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用如图所示装置做验证牛顿第二定律的实验.实验中小车及砝码的总质量为m1,钩码质量为m2,并用钩码所受的重力作为小车受到的合力,用纸带测出小车运动的加速度.

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.本实验中m1应远大于m2

D.在用图象探究加速度与质量关系时,应用a﹣图象

2)下图为实验中打出的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点ABCDE,相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出,测出各计数点到A点之间的距离,如2图所示.已知打点计时器接在频率为50Hz的交流电源两端,则此次实验中小车运动的加速度的测量值a=     m/s2.(结果保留两位有效数字)

3)实验时改变所挂钩码的质量,分别测量小车在不同外力作用下的加速度.根据测得的多组数据画出a﹣F关系图线,如图3所示.此图线的AB段明显偏离直线,造成此现象的主要原因可能是

A.小车与平面轨道之间存在摩擦        B.平面轨道倾斜角度过大

C.所挂钩码的总质量过大              D.所用小车的质量过大.

 

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