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某研究性学习小组利用力传感器研究小球与竖直挡板间的作用力,实验装置如图所示,已知...

某研究性学习小组利用力传感器研究小球与竖直挡板间的作用力,实验装置如图所示,已知斜面倾角为,光滑小球的质量,力传感器固定在竖直挡板上,重力加速度,求:

(1)当整个装置静止时,力传感器的示数;

(2)当整个装置向右做匀加速直线运动时,力传感器示数为42N,此时装置的加速度大小;

(3)某次整个装置在水平方向做匀加速直线运动时,力传感器示数恰好为0N,此时整个装置的运动方向及加速度大小.

 

(1)30N (2) (3) 左加速或向右减速, 【解析】 (1)对小球受力分析,根据共点力的平衡条件可求得力传感器的示数;(2)分解支持力,分别对竖直方向和水平方向列式,由牛顿第二定律可求得加速度;(3)要使物体不受档板的弹力,则应由重力和斜面的支持力的合力充当水平方向的合外力;由牛顿第二定律可求得加速度. (1)以小球为研究对象,设小球与力传感器间的作用力大小为F,小球与斜面之间的弹力大小为: 由几何关系可得 解得:; (2)对小球:竖直方向: 水平方向: 解得: (3)要使力传感器示数为0,则有:重力和斜面的支持力充当合外力,则有: ; ; 解得: 此时系统应加速度向左,可能是向左加速或向右减速.
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如图,重物AB的质量分别为mA=3KgmB=2Kg,斜面体质量为M=4Kg,滑轮和绳质量及其之间的摩擦不计,整个装置均静止,试求:

1)画出受力分析图,求绳中张力F的大小;

2 A受斜面的摩擦力f的大小和方向;

3)地面给斜面体的支持力大小,以及地面给斜面体的摩擦力f'大小和方向.

 

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甲、乙两辆汽车沿平直公路同向匀速行驶,甲车在乙车前面,它们之间相距20m,速度均为某时刻,甲车刹车作匀减速直线运动,加速度大小为而乙一直做匀速直线运动.从此时刻起,求:

(1)甲车经过多长时间停止运动?

(2)当甲车静止时,甲、乙两辆汽车之间的距离为多大?

(3)从甲开始刹车时计时,经多长时间两车相遇?

 

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如图所示,小孩与冰车的总质量m = 20kg.大人用恒定拉力使冰车由静止开始沿水平冰面移动,拉力F = 20N,方向与水平面的夹角θ =37°.已知冰车与冰面间的动摩擦因数μ= 0.05,重力加速度g =10m/s2,sin37°= 0.6,cos37°= 0.8.求:

(1)小孩与冰车受到的支持力大小;

(2)小孩与冰车的加速度大小;

(3)拉力作用t =8s时间内,冰车位移的大小.

 

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图甲 O 点为橡皮条与细绳的结点,OB OC 为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.

1)此时图甲要记录下拉力 F1F2 的大小,并在白纸上记录______________,以及 O点的位置.

2)如果没有操作失误,图乙中的FF两力中,方向一定沿 AO 方向的是______________

3)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

4)下列方法中,有助于减小实验误差的是______________ 

A.尽可能使 OB OC 两细绳的夹角大些

B.尽可能使两弹簧秤的读数相差大些

C.尽可能使 OB OC 两细绳与纸面平行

 

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某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度.

①请指出该同学在实验操作中存在的两处错误:a_____b_____

②该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带,已知ABCDEF为打下的连续六个点,测得对应的距离为h1h2h3h4h5.若已知打点计时器的打点周期为T,则打E点时速度的表达式为vE_____

③若分别计算出各计数点对应的速度数值,并在坐标系中画出v2h的关系图线如图丙所示.则斜率表示_____,可以计算得出重力加速度的大小为_____m/s2(保留2位有效数字).

④根据以上③问结果,为了求出物体在运动过程中所受的阻力,还需测量的物理量有_____(用字母表示,并说明字母所表示的物理意义,已知当地的重力加速度大小为9.8m/s2).

⑤如果当时电网中交变电流的电压变成210V,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比_____.(填偏大偏小不变

 

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