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如图所示,将木板置于水平面上,在木板右端施加水平拉力,当木板速度达到2m/s时,...

如图所示,将木板置于水平面上,在木板右端施加水平拉力,当木板速度达到2m/s时,将小铁块轻放在木板右端,已知小铁块质量m2kg,与木板间的动摩擦因数μ0.2,木板质量M3kg、长L1.125m,重力加速度g10m/s2

1)若水平面光滑,放置铁块后木板以3m/s2的加速度做匀加速运动,求拉力大小及铁块在木板上运动的时间;

2)若水平面与木板间的动摩擦因数μ0.16,水平拉力F9N,求铁块相对木板滑动的距离。

 

(1)13N;0.5s(2)m 【解析】 (1)若铁块与木板一起共同加速,则它们之间的静摩擦力Ff=ma=2×3N>μmg=0.2×2×10N=4N,所以铁块已经在木板上滑动; 对铁块:a1==μg=2m/s2, 对木板有:a2= 代入可得:F=13N 设经过时间t铁块离开木板,则在时间t内,两物体的位移: x1=a1t2 x2=v0t+a2t2 且有:x2﹣x1=L 联立求得:t=0.5s (2)由牛顿第二定律得木板的加速度a′2= 解得:a′2=﹣1m/s2说明放上铁块后木板做减速运动,设经过时间t′达到共同速度,则 a1t′=v0+a′2t′ 铁块相对木板滑动的距离:x=v0t′+a′2t′2﹣a1t′2 解得:x=m  
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考点分析:
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一个滑雪运动员,质量m=60kg,从山坡顶端由静止沿坡匀加速下滑,山坡的倾角θ=30°,山坡长x=28m。测得运动员在0.40s内速度增加了 1.4m/s,重力加速度g=10 m/s2,求:

(1)运动员滑到山坡底端时重力的瞬时功率;

(2)运动员下滑过程中阻力做的功。

 

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如图所示,木箱在100N的拉力作用下沿粗糙水平地面以5m/s的速度匀速前进,已知木箱与地面间的动摩擦因数为0.5,拉力与水平地面的夹角为37°,重力加速度g10m/s2sin37°=0.6cos37°=0.8.经过一段时间后撤去拉力,求:

1)木箱的质量;

2)木箱匀减速运动的时间。

 

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某汽车在紧急刹车时加速度的大小为5m/s2,驾驶员驾驶该汽车以90km/h速度行驶,突然发现前方有限速标志,驾驶员采取紧急制动,其反应时间为0.3s,汽车到达标志处时速度为36km/h,求驾驶员发现标志时汽车到限速标志的距离。

 

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某实验小组用如图甲所示的实验装置探究质量一定时加速度与力的关系。过程如下:

将一端带有滑轮的长木板置于水平桌面,带滑轮的小车放在长木板上;

将细绳一端与固定的拉力传感器相连,跨过小车和长木板上的定滑轮,另一端连接砂桶

释放砂桶,小车在细绳牵引下运动,与小车连接的纸带通过打点计时器可记录小车运动情况,拉力传感器可测出细绳拉力F

多次改变砂和砂桶的质量,读出拉力F并求出小车加速度a

以拉力F为横轴,加速度a为纵轴,画出的aF图像是一条倾斜直线,如图乙所示。进一步论证可得出小车质量一定时加速度与力的关系。

请回答下列问题:

1)关于该实验,下列说法正确的是_____

A.必须平衡小车所受的摩擦力

B.砂桶和砂的总质量要远小于小车的质量

C.先接通打点计时器的电源,后释放小车

D.必须用天平测得砂和砂桶的质量

2)如图丙所示为实验中得到纸带的一段,两计数点间还有四个点没有画出,已知打点计时器打点时间间隔0.02s,则小车的加速度为_____m/s2

3)若测得乙图中图线的斜率为k,则小车的质量M_____

 

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用如图所示的装置验证机械能守恒定律,已知当地重力加速度为g。具体操作如下:

用刻度尺和三角板测得小球的直径d

调整并固定光电门甲、乙,使光电门中心与O点在同一条竖直线上,用刻度尺测得两光电门中心间的距离为h

将小球从O点释放,小球先后经过光电门甲、乙,与光电门连接的数字计算器记录小球挡光时间分别为t1t2

1)小球通过光电门甲时速度为_____

2)列出小球由甲下落到乙过程满足机械能守恒的表达式_____

 

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