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如图所示,在倾角为 θ=37°的足够长的固定斜面底端, 一小物块以某一初速度沿斜...

如图所示,在倾角为 θ=37°的足够长的固定斜面底端, 一小物块以某一初速度沿斜面上滑,一段时间后返回到出发点.若物块上滑所用时间 t1 和下滑所用时间 t2 的大小关系满足: t1 : t2 = 1: ,取 g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,试求:

(1)上滑加速度 a1 与下滑加速度 a2 的大小之比;

(2)物块和斜面之间的动摩擦因数;

(3)若斜面倾角变为 60°,并改变斜面粗糙程度,小物块上滑的同时用水平向右的 推力 F 作用在物块上,发现物块匀减速上滑过程中加速度与推力大小无关,求此时加速度大小.

 

(1)2(2)0.25(3)约为11.55 m/s2 【解析】 (1)物块向上做匀减速直线运动,向下做初速度为零的匀加速直线运动,它们的位移大小相等,由匀变速直线运动的位移公式得:a1t12=a2t22,解得:; (2)由牛顿第二定律得: 物块上滑时:mgsin37°+μmgcos37°=ma1 物块下滑时:mgsin37°-μmgcos37°=ma2,解得:μ=0.375; (3)由牛顿第二定律得:mgsin60°+μ′N-Fcos60°=ma 由平衡条件得:N=Fsin60°+mgcos60° 整理得:mgsin60°+μ′Fsin60°+μ′mgcos60°-Fcos60°=ma 因为a与F无关,所以:μ′Fsin60°-Fcos60°=0 解得:μ′=cot60°=, a=gsin60°+μ′gcos60°=m/s2≈11.55m/s2;
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如图所示,在光滑的水平面上有一个长为0.64m、质量为4kg的木块B,在B的左端有一个质量为2kg、可视为质点的铁块AAB之间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。当对A施加水平向有的拉力时,求经过多长时间可将AB的左端拉到右端。(g=10m/s2

 

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某高速公路最大限速为30m/s,一辆小车以25m/s的速度在该路段紧急刹车,滑行距离为62.5m.(汽车刹车过程可认为做匀减速直线运动)

1)求该小车刹车时加速度大小;

2)若该小车以最大限速在该路段行驶,驾驶员的反应时间为0.4s,求该车的安全距离为多少?(安全距离即驾驶员从发现障碍物至停止,车运动的距离)

 

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平直公路上有甲、乙两辆汽车,甲以0.5m/s2的加速度由静止开始行驶,乙在甲的前方200 m处以5 ms的速度做同方向的匀速运动,求

1甲用多长时间能追上乙

2在追赶过程中,甲、乙之间的最大距离为多少.

 

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小华所在的实验小组利用如图甲所示的实验装置探究牛顿第二定律,打点计时器使用的交流电频率f50 Hz,当地的重力加速度为g

1)图乙是小华同学在正确操作下获得的一条纸带,其中ABCDE每两点之间还有4个点没有标出.若s12.02 cms24.00 cms36.01 cm,则B点的速度为:vB________m/s(保留三位有效数字)

2)在平衡好摩擦力的情况下,探究小车加速度a与小车质量M的关系中,某次实验测得的数据如表所示.根据这些数据在坐标图中描点并作出a图线________。从a图线求得合外力大小为________N(计算结果保留两位有效数字).

 

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某探究学习小组的同学们要探究加速度与力、质量的关系,他们在实验室组装了一套如图所示的装置,水平轨道上安装两个光电门,小车上固定有力传感器和挡光板,细线一端与力传感器连接,另一端跨过定滑轮挂上砝码盘.实验时,调整轨道的倾角正好能平衡小车所受的摩擦力(图中未画出)

(1)该实验中小车所受的合力________(选填等于不等于”)力传感器的示数,该实验是否需要满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?________(选填需要不需要”)

(2)实验获得以下测量数据:小车、力传感器和挡光板的总质量M,挡光板的宽度l,光电门1和光电门2的中心距离为x.某次实验过程:力传感器的读数为F,小车通过光电门1和光电门2的挡光时间分别为t1t2(小车通过光电门2后,砝码盘才落地),已知重力加速度为g,则该实验要验证的关系式是________________

 

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