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将质量m=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上,环的直径略大于杆的截面直径,环与...

将质量m=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上,环的直径略大于杆的截面直径,环与杆的动摩擦因数μ=0.8。刚开始环处于静止,现对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角θ=53°的恒定拉力F,使圆环从静止开始沿杆向右匀加速,经过t=s后撤去拉力F发现继续前进1m后静止(取g=10m/s2,(sin53°=0.8cos53°=0.6)。求:

1)撤去拉力F瞬间圆环的速度大小;

2)圆环加速时的加速度大小;

3)拉力F的大小。

 

(1)4m/s (2)4.4m/s2 (3)1N或9N 【解析】 (1) 撤去拉力F后,圆环受到重力,支持力,和摩擦力,由牛顿第二定律可知: , 所以: ; 由得: ; (2)小环做匀加速直线运动,由运动学公式可知: ; (3)当环不受弹力时, , 代入数据解得: 当F<1.25N时,环与杆上部接触,受杆向上的支持力FN, 由牛顿第二定律可知 , , 又: 解得: ; 当F>1.25N时,环与杆下部接触,受杆向下的压力 由牛顿第二定律可知: , , 又: , 解得: ;  
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考点分析:
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如图所示,轻弹簧原长L0=10cm、劲度系数K=100N/m,传感器可以读出轻绳上的弹力大小。小球静止时,轻绳水平,传感器计数F=3N,弹簧的轴线与竖直方向的夹角θ=37°sin37°=0.6cos37°=0.8g=10m/s2)。求:

1)此时弹簧的长度L

2)若将水平轻绳剪断,则剪断瞬间,小球的加速度大小和方向。

 

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从距地面500m的高空自由释放一个小球,不计空气阻力,取g=10m/s2,求:

1)小球经过多少时间落到地面;

2)小球落地前最后1s内的位移。

 

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实验小组利用图甲所示的装置进行探究加速度与合外力、质量的关系的实验,采用的器材主要有小车、细绳、打点计时器、钩码、一段带有定滑轮的长木板、纸带、刻度尺等。实验中认为细绳对小车的拉力F等于钩码重力,请回答下列问题

1)某小组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验,其具体操作步骤如下,以下做法正确的是_____

A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上

B.每次改变小车的质量时,需要重新平衡摩擦力

C.实验时,先接通打点计时器的电源,再放开小车

D.用天平测出m以及小车质量M,小车运动的加速度可直接用公式a求出

2)实验中要进行质量钩码质量m和小车质量M的选取,以下最合理的一组是_____

AM20gm10g15g20g25g30g40g

BM200gm20g40g60g80g100g120g

CM400gm20g40g60g80g100g120g

DM400gm10g15g20g25g30g40g

3)实验时,某同学先将木板调水平,再将细线与木板挑平行,然后开始实验并将每组数据在坐标纸上描点画线得到aF图象,可能是图乙中的_____图线。(选填ABC

4)图丙是某次实验中得到的纸带。已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz,每相邻两个计数点间还有4个点未画出,求出小车下滑的加速度为_____m/s2.(结果保留三位有效数字)

 

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“研究共点力的合成”的实验情况如图甲所示,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,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。

1)在图乙中的FF′两力中方向一定沿AO方向的是力______.(选填“F”或“F’”)

2)本实验采用的主要科学方法是______

3)实验中可减小误差的措施有______

A. 两个分力F1F2的大小要尽量大些

B. 拉橡皮筋时,弹簧秤、橡皮条、细绳应贴近木板且与木板平面平行

C. 两个分力F1F2间夹角要尽量大些

D. 拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些。

 

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一斜劈M静止于粗糙的水平地面上,在其斜面上放一滑块m,若给滑块m一沿斜面向下的初速度,则滑块m正好保持匀速下滑。如图所示,现在滑块m下滑的过程中再加一个作用力,则以下说法错误的是(     

A.若在滑块m上加一竖直向下的力,则滑块m将保持匀速运动,地面对M无静摩擦力的作用

B.若在滑块m上加一个沿斜面向下的力,则滑块m将做加速运动,地面对M无静摩擦力的作用

C.在滑块m上加一个水平向右的力,则在滑块m速度减为零前地面对M有向左的静摩擦力的作用

D.在滑块m上加一个垂直斜面向下的力,则滑块m将做减速运动,在滑块m停止前地面对M有向左的静摩擦力的作用

 

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