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中央电视台推出了一个游戏节目——推矿泉水瓶。选手们从起点开始用力推瓶一段时间后,...

中央电视台推出了一个游戏节目——推矿泉水瓶。选手们从起点开始用力推瓶一段时间后,放手让瓶向前滑动,若瓶最后停在桌上有效区域内,视为成功;若瓶最后不停在有效区域内视为失败。其简化模型如图所示,AC是长度为L1=5m的水平桌面,选手们可将瓶子放在A点,从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶,BC为有效区域。已知BC长度为L2=1m,瓶子质量为m=0.5kg,瓶子与桌面间的动摩擦因数=0.4。某选手作用在瓶子上的水平推力F=20N,瓶子沿AC做直线运动,假设瓶子可视为质点,那么该选手要想游戏获得成功,试问:(g10m/s2)

1)推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少?

2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少?

 

(1)(2)0.4m 【解析】 (1)要想游戏获得成功,瓶子滑到C点速度正好为零时,力作用时间最长。设最长作用时间为t1,有力作用时瓶子的加速度大小为a1,t1时刻瓶子的速度为v,力停止作用后加速度大小为a2,由牛顿第二定律得: F-μmg=ma1 μmg=ma2, 加速运动过程中的位移 减速运动过程中的位移 位移关系满足 x1+x2=L1 又 v=a1t1 由以上各式解得 t1=s。 (2)要想游戏获得成功,瓶子滑到B点速度正好为零时,力作用距离最小,设最小距离为d,则 v′2=2a1d, 联立解得 d=0.4m。  
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考点分析:
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中国首艘装有帮助飞机起飞的弹射系统的航母辽宁舰某次完成了歼15起降飞行训练.已知歼15在跑道上加速时可能产生的最大加速度为5.0m/s2,当歼15的速度达到50m/s时才能离开航空母舰起飞.设航空母舰处于静止状态.求:

1)若要求歼-15滑行160m后起飞,弹射系统必须使飞机具有多大的初速度?

2)若辽宁舰上不装弹射系统,设航空母舰甲板长为L=160m,为使歼-15仍能从此舰上正常起飞,可采用先让辽宁舰沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行,再让歼-15起飞,则辽宁舰的航行速度至少为多少?

 

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如图所示,质量为2 kg的物体在40 N水平推力作用下,从静止开始1 s内沿竖直墙壁下滑3 m.求:(g=10 m/s2)

(1)物体运动的加速度大小;

(2)物体受到的摩擦力大小;

(3)物体与墙壁间的动摩擦因数.

 

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如图所示,质量均为1 kg的小球ab在轻弹簧AB及拉力F的作用下处于平衡状态,其中AB两个弹簧的劲度系数均为5 N/cm,B弹簧上端与天花板固定连接,轴线与竖直方向的夹角为60°,A弹簧竖直,g取10 m/s2.求:两弹簧的伸长量和拉力F的大小.

 

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某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系.

1)下列做法正确的是 ________ (选填字母代号).

A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行

B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上

C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源

D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要重新调节木板倾斜度

2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量________木块和木块上砝码的总质量.(选填远大于”“远小于近似等于

3)甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图示的装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度a与拉力F的关系,分别得到图中甲、乙两条直线.设甲、乙用的木块质量分别为mm,甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μμ,由图可知,m ________   m μ ________ μ乙.(选填大于”“小于等于”)

 

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探究求合力的方法的实验中,某小组利用如图所示的装置完成实验,橡皮条的一端C固定在木板上,用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O.

1)则下列叙述正确的是_________

A.该实验中CO的拉力是合力,AOBO的拉力是分力

B.两次操作必须将橡皮条和绳的结点拉到相同位置

C.实验中AOBO的夹角应尽可能大

D.在实验中,弹簧秤必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧秤的刻度线

2)本实验采用的科学方法是_________

A.理想实验法  B.等效替代法  C.控制变量法  D.建立物理模型法

3)如果实验中所使用的弹簧秤最小刻度为0.2N、弹性限度为最大承受力5N,则下列数据记录可能正确的是哪些?______

A.2N   B.2.1N   C.3.51N   D.5.12N

4)在验证力的平行四边形定则的实验中,F1F2表示两个互成角度的力,表示由平行四边形定则作出的F1F2的合力,F表示用一个测力计拉橡皮筋时的力,则如图中符合实验事实的是______

 

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