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如图所示,有一块木板A静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量M=4kg,长L=1...

如图所示,有一块木板A静止在光滑且足够长的水平面上,木板质量M=4kg,长L=1.2m,木板右端放一小滑块B并处于静止,小滑块质量m=1kg,其尺寸远小于L小滑块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.4(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2)

(1)现用恒力F始终作用在木板A,为了让小滑块B不从木板A上滑落,:恒力F大小的范围;

(2)其他条件不变,若恒力F大小为20.8N,且始终作用在木板A,:小滑块B滑离木板A时的速度大小;

(3)其他条件不变,若恒力F大小为28N,作用在木板A上一段时间后撒去,最终小滑块B从木板A上滑落下来,:恒力F作用的最短时间。

 

(1)F≤20N(2)8m/s(3) 【解析】 (1)为了使小滑块B不从A上滑落,则AB两物体间的摩擦力等于最大静摩擦力,根据牛顿第二定律列式求解F的最大值;(2)当F=20.8N时,AB发生相对滑动,根据牛顿第二定律求出两者的加速度,根据位移关系求解B在A上滑行的时间,根据v=at求解B滑落时的速度;(3)先求撤去外力前后的加速度,结合v-t图像求解恒力F作用的最短时间. (1)为了使小滑块B不从A上滑落,设A、B相对静止时的加速度为a, 对B有:ma≤μmg;对AB整体有:F=(M+m)a, 联立可得F≤20N; (2)当F=20.8N时,AB发生相对滑动,此时B的加速度aB=μg. 设A的加速度为aA,有:F-μmg=MaA, B在A上滑行的时间为t,有: B滑落时的速度为v=aBt; 联立解得v=8m/s (3)当外力F=28N,设撤去外力前A的加速度大小为aA′,有: 解得aA′=6m/s2, 设撤去外力F后A的加速度大小为 ,则, 解得 B从开始至与A共速期间加速度大小均为μg=4m/s2,设外力F作用的最短时间为t1,从开始到滑落所用的时间为t2,则AB物体对应的v-t图像如图; 联立解得  
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如图所示,一个质量为m的小球(可视为质点)以某一初速度从A点水平抛出,恰好从圆管BCDB点沿切线方向进入圆弧,经BCD从圆管的最高点D射出,恰好又落到B点。已知圆弧的半径为RAD在同一水平线上,BC弧对应的圆心角θ=60°,不计空气阻力。求:

1)小球从A点做平抛运动的初速度v0的大小;

2)小球在D点时的速度大小;

3)在D点处小球对管壁的作用力的大小和方向。

 

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一辆值勤的警车停在公路边,当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶,经过5s后警车发动起来,并以2m/s2的加速度做匀加速运动,并尽快追上货车,但警车的行驶速度必须控制在108km/h以内。问:

1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?

2)求出警车发动后至少要多长时间才能追上货车?

 

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长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮.轻绳跨过滑轮,一端与小车连接,车内放上5 个相同的钩码,另一端可悬挂钩码。小车的右端固定有宽度为d 的遮光片。利用如图的装置,实验小组探究质量一定时加速度与力的关系。他们进行了如下操作,完成步骤中的填空:

(1)从小车内取1 个钩码挂在轻绳的右端,将小车从A 处由静止释放,测出A、B 间的距离为x、遮光片通过光电门的时间为t1,则遮光片通过光电门的瞬时速度v1=____; 小车的加速度a1=______。(用已知和测得的物理量符号表示)

(2)再从小车内取1 个钩码挂在右端钩码的下方(2 ),仍将小车从A 处由静止释放,测出遮光片通过光电门的时间为t2,用m 表示一个钩码的质量,用M 表示小车的质量(不含钩码),为达到实验目的,本次操作需要验证的关系式为__________。(重力加速度为g,用已知和测得的物理量符号表示)

(3)依次取3、4、5 个钩码挂在轻绳右端,重复以上操作,得到一系列遮光片通过光电门的时间t。用F 表示右端所挂钩码的总重量,如果实验操作无误,作出的下列图象中正确的是_____

(4)下列措施中,能够减小实验误差的是_____

A、保证轻绳下端所挂钩码的总质量远小于小车与车内钩码的总质量  

B、实验前应平衡摩擦力   

C、细线在桌面上的部分应与长木板平行   

D、图中AB 之间的距离应尽量小些

 

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验证力的平行四边形定则的实验中,用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点,在橡皮筋的另一端拴上两条细绳,细绳另一端系着绳套BC(用来连接弹簧测力计)。其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OBOC为细绳。

1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中与B相连的弹簧测力计的示数为________N

2)在实验中,如果只将OBOC绳换成橡皮筋,其他步骤保持不变,那么实验结果_________(选填不会)发生变化。

3)在本实验中,F1F2表示两个互成角度的力,F表示由平行四边形定则作出的F1F2的合力; F′表示用一个弹簧秤拉橡皮筋时的力,则各图中符合实验事实的是 ( )

 

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我国神舟六号宇宙飞船已经发射成功,当时在飞船控制中心的大屏幕上出现的一幅卫星运行轨迹图,如图,它记录了神舟六号飞船在地球表面垂直投影的位置变化.图中表示在一段时间内飞船绕地球圆周飞行四圈,依次飞经中国和太平洋地区的四次轨迹①、②、③、④,图中分别标出了各地点的经纬度(如:在轨迹①通过赤道时的经度为西经156°,绕行一圈后轨迹②再次经过赤道时经度为180°…),若已知地球半径为R,地球表面处的重力加速度g,地球自转周期为24h,根据图中的信息:

1)如果飞船运行周期用T表示,试写出飞船离地面高度的表达式.

2)飞船运行一周,地球转过的角度是多少?

3)求飞船运行的周期.

 

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