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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k=10N/m的...

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k=10N/m的轻弹簧将板连在竖直墙上,开始时弹簧处于原长.一质量m=1kg的物块(可视为质点)从木板左端以初速度2m/s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、计算机绘制出物块和木板的v-t图像,如图乙所示,其中A为物块的v-t图线,B为木板的v-t图线且为正弦函数图线.周期T=2s, 重力加速度g10m/s2.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)木板做简谐运动的振幅;

3t=时木板的动能;

4)从开始到t=系统产生的热量Q

 

(1)0.1 (2) (3)0.05J (4)1.3J 【解析】 (1)由图象可以知道物块做匀减速运动,由图像得物块的加速度为: ① 对物块由牛顿第二定律得: ② ①②联立得 (2)木板由0时刻到时刻的位移大小等于弹簧的伸长量大小也振幅A,在时刻木板的加速度为零则有: 计算得出 (3)对物块用动能定理得 (4)从开始到时刻木板的位移大小: 有图像可知时刻物块的速度为 物块位移: 产生热量  
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考点分析:
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已知某星球半径R,宇航员在该星球表面研究了带电粒子在电场中的运动情况,如图所示,x轴沿水平方向,y轴竖直向上.第一象限中有沿x轴的正方向的匀强电场,第二象限中有沿y轴负方向的匀强电场,两电场的电场强度大小均为E.一个质量为m,电荷量为q的带电质点以初速度v0x轴上P(L0)点射入第二象限,已知带电质点在第二象限中做直线运动,并且能够连续两次通过y轴上的同一个点Q(未画出),万有引力常量为G.求:

1)该星球的质量M

2)初速度v0x轴正方向的夹角;

3PQ两点间的电势差UPQ

4)带电质点在第一象限中运动所用的时间.

 

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如图所示, ab是完全相同的小物块,质量均为m光滑半圆弧轨道半径为ROA为水平半径,BC为竖直直径.粗糙的水平轨道CM与圆弧轨道在C点相切,轨道上有一轻弹簧,一端固定在竖直墙上,另一端系物块a,物体a恰位于轨道的末端C(此时弹簧处于自然状态).小物块bA处以竖直向下的初速度v0滑下,到C点后与物体a发生弹性碰撞,a压缩弹簧进入水平轨道,物块b最终恰能通过B点.重力加速度为g,求:

1)物块b刚滑到半圆轨道C点时对轨道的压力大小;

2)弹簧的最大弹性势能.

 

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如图,质量为m=2kg的小物块在与水平成37o的恒力F作用下由静止开始沿粗糙水平面AB运动,4s末恰好到达B点时迅速撤去F,物体继续沿倾角为37o的足够长的粗糙斜面BC运动.已知物体与水平面和斜面间的动摩擦因数均为µ=0. 5,物体在水平面上运动的AB间距离为4m,不计物体在B点的能量损失.(已知sinα=0.6,cosα=0.8):

1)小物块所受到的恒力F;

2)小物块从B点沿斜面向上运动,到返回B点所用的时间.

 

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某同学利用单摆测定当地的重力加速度.

1)实验室已经提供的器材有:铁架台、夹子、秒表、游标卡尺.除此之外,还需要的器材有________

A.长度约为1 m的细线

B.长度约为30 cm的细线

C.直径约为2 cm的钢球

D.直径约为2 cm的木球

E.最小刻度为1 cm的直尺

F.最小刻度为1 mm的直尺

2)摆动时偏角满足下列条件____(填“A”“B” “C”更精确.

A.最大偏角不超过10°

B.最大偏角不超过20°

C.最大偏角不超过30°

3)为了减小测量周期的误差,实验时需要在适当的位置做一标记,当摆球通过该标记时开始计时,该标记应该放置在摆球摆动的________

A.最高点

B.最低点

C.任意位置

4)用秒表测量单摆的周期.当单摆摆动稳定且到达计时标记时开始计时并记为n1,单摆每经过标记记一次数,当数到n60时秒表的示数如图甲所示,该单摆的周期是T_______s(结果保留三位有效数字)

5)用最小刻度为1 mm的刻度尺测摆线长,测量情况如图乙所示.O为悬挂点,从图乙中可知单摆的摆线长为____m;用游标卡尺测量摆球的直径如图丙所示,则球的直径为_____cm;单摆的摆长为_____m(计算结果保留三位有效数字)

6)若用L表示摆长,T表示周期,那么重力加速度的表达式为g________.

 

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某实验小组所用的实验装置如图所示,通过改变砂桶内砂的质量研究加速度与力的关系.图中带滑轮的长木板水平放置于桌面上,一端拴有砂桶的细绳通过小车的滑轮与拉力传感器相连,拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小.

1)关于本实验,下列说法正确的是________

A.小车靠近打点计时器,先释放小车,再接通电源,打出一条纸带,同时记录传感器的示数

B.小车受到的合外力等于传感器示数的2

C.不需要用天平测出砂和砂桶的质量

D.为了减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量

2)某同学打出了如图所示的一条纸带,每两点间还有4个点没有画出来,打点计时器的电源频率为50 Hz,小车做匀变速直线运动的加速度a________ m/s2(结果保留二位有效数字)

3)根据实验数据,作出的小车加速度a与传感器示数F的关系图像如图所示,则小车和滑轮的总质量为________ kg

 

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