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如图所示,在倾角θ=固定的足够长的斜面上,有一质量m=2 kg的滑块,静止释放的...

如图所示,在倾角θ固定的足够长的斜面上,有一质量m2 kg的滑块,静止释放的同时,对滑块施加一个垂直斜面的力F,图中未画出,力F的大小与滑块速度大小的关系满足:Fkv(sin0.6cos0.8g10m/s2)

1)若斜面光滑,力F的方向垂直斜面向上,已知滑块在斜面上滑行的最大距离x=m,求滑块在斜面上滑行时的加速度是多少?比例系数k的值是多少?

2)若斜面粗糙,滑动摩擦因数μ0.4,力F的方向垂直斜面向下,求物块在斜面上滑行的最大速度是多少?

 

(1) 6 m/s2,4 N·s/m (2) 3.5m/s 【解析】 (1)斜面光滑,滑块做初速度为零的匀加速直线运动,由牛顿第二定律有 mgsinθ=ma 解得: a=6m/s2 当斜面支持力为零时,滑块刚要离开斜面,此时在斜面上滑行的位移最大,滑块在斜面上速度达到最大v,由运动学公式:2ax=v2,解得 v=4m/s 对滑块受力分析得, kv=mgcosθ 解得: k=4 N·s/m (2)斜面粗糙,力的方向向下,当加速度为零时,物体做在斜面上做匀速直线运动,此时速度最大,设为vm mgsinθ-μFN=0 FN=F+mgcosθ F=kvm 解得: vm=3.5m/s  
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考点分析:
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某同学利用图甲所示的实验装置,探究小车在均匀长木板上的运动规律。

(1)在小车做匀加速直线运动时打出一条纸带,已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,图乙中所示的是每打5个点所取的计数点,由图中数据可求得:小车的加速度为________m/s2(结果保留2位有效数字)

(2)若用该实验装置探究aFM之间的关系,小车质量为M,要用钩码(质量用m表示)的重力表示小车所受的细线拉力,需满足_______________________________________

3)满足此条件做实验时,得到一系列加速度a与合外力F的对应数据,画出a-F关系图象,如图丙所示,若不计滑轮摩擦及纸带阻力的影响,由图象可知,实验操作中不当之处为______________

4)如果实验时,在小车和钩码之间接一个不计质量的微型力传感器用来测量拉力F,如图丁所示,从理论上分析,是否还需要满足(2)问中的条件___________(填或者)。与(3)问中所做的图像对比,该实验图线的斜率将_________(变大”“变小不变”)

 

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探究弹力与弹簧伸长量的关系的实验中,为了测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上不同质量的砝码。

1)要完成上述实验,在实验中,以下说法正确的是____

A. 弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度

B. 用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态

C. 用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量

D. 用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等

2)实验测出了砝码的质量m与弹簧长度l的相应数据,其对应点已在图上标出。请作出ml的关系图线______

 

3)请根据图像得出弹簧的劲度系数为________N/m(g9.8 m/s2)(保留3位有效数字)

 

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如图甲所示,木板OA可绕轴O点在竖直平面内转动,某研究小组利用此装置探究物块在方向始终平行于斜面且指向A端、大小为F=8N的力作用下的加速度与斜面倾角的关系。已知物块的质量m=1kg,木板长L=2m,通过实验,得到如图乙所示的加速度与斜面倾角的关系图线,A点坐标(θ10),B点坐标(θ20)。若物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力,(g10 m/s2),则以下说法正确的是(    )

A.图乙中图线与纵轴交点的纵坐标a0=6m/s2

B.图乙中图线与θ轴交点的横坐标为θ1时,物体受到的摩擦力沿斜面向下,且物体静止

C.图乙中图线与θ轴交点的横坐标为θ2时,物体受到的摩擦力沿斜面向下,且物体静止

D.θ=37°,物体在力F作用下,从木板底端O点开始运动,当作用时间是3s时,物体不能冲出木板

 

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如图所示,光滑的轻滑轮通过支架固定在天花板上,一足够长的细绳跨过滑轮,一端悬挂小球b,另一端与套在水平细杆上的小球a连接。在水平拉力F作用下小球a从图示中A位置(虚线位置,细绳与细杆的夹角为60°),开始缓慢向右移动到B位置(图中实线,细绳与细杆的夹角为30°),细绳中张力大小视为不变。已知小球a的质量为mb的质量是小球a2倍,滑动摩擦力等于最大静摩擦力,小球a与细杆间的动摩擦因数为。则下列说法正确的是(  )

A.a球在B位置时,拉力F的大小为mg

B.a球在A位置时,细杆对a球的支持力竖直向上,大小为(mg

C.支架对轻滑轮的作用力大小逐渐增大

D.拉力F的大小一直增大

 

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如图甲所示,在光滑水平面上叠放着AB两物体。现对A施加水平向右的拉力F,通过传感器可测得A的加速度a随拉力F变化的关系如图乙所示。已知重力加速度g10 m/s2,由图线可知(  )

A.A的质量mA2 kg B.B的质量mB2 kg

C.AB间的动摩擦因数μ0.2 D.B的加速度一直随F增大而增大

 

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