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如图所示,质量为M=2kg的木板静止在水平面上,质量为m=1kg的物块以大小为v...

如图所示,质量为M2kg的木板静止在水平面上,质量为m1kg的物块以大小为v012.5m/s的速度从木板的左端水平向右滑上长木板,同时给物块施加一个F8N、水平向左的恒力,已知物块与木板间动摩擦因数μ10.4,木板与地面间的动摩擦因数μ20.1,最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力,物块不会从木板的右端滑离,重力加速度g10m/s2

1)求物块滑上木板瞬间,物块和长木板的加速度大小;

2)要使物块不从木板的右端滑离,木板的长度至少为多少?

3)求从静止开始运动,木板在2s内前进的位移(该过程物块未滑离木板)。

 

(1) ;(2)6.25m;(3) 【解析】 (1)物块刚滑上长木板瞬间,设物块加速度为a1,长木板加速度为a2,根据牛顿第二定律可得: 解得: (2)设经过t1时间物块与长木板刚好具有共同速度v1,物块前进的位移为x1,长木板前进的位移为x2 , 解得: 木板的最小长度为6.25m (3)判断:假设二者共速后不再发生滑动,向右共同运动的加速度为,根据牛顿第二定律可得: 解得: 故假设不成立,此后物块与木板间滑动摩擦反向。 设木板向右减速至零过程,加速度大小为a3,用时t2,前进位移大小x3,由牛顿第二定律和运动学公式得: 解得: 余下,木板向左匀加速,有: 解得: 所以长木板在2s内的位移为  
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某幼儿园的空地上做一个滑梯,如图,根据空地的大小,滑梯的水平跨度d确定为4m。设计时,滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数μ0.4,儿童由静止开始下滑,重力加速度g10m/s2

1)为使儿童在滑梯游戏时能在板上滑下,滑梯至少要多高?

2)为保证安全,儿童的速度不能超过v为满足此要求,滑梯的高度不能超过2.4m。请求出v值。

 

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卡车在限速60km/h的公路上与路旁障碍物相撞。处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体,可以判断,它是事故发生时车顶上一个松脱的零件被水平抛出而陷在泥地里的。警察测得这个零件在事故发生时的原位置与陷落点的水平距离为14.0m,车顶距泥地的竖直高度为2.45m。不计空气阻力,g10m/s2

1)求该零件在空中下落的时间;

2)求事故发生时该车的速度大小,并判断该车是否超速;

3)求零件落入泥地时的速度。

 

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某兴趣小组用如图所示装置探究物体的加速度与力、质量的关系。

1)我们已经知道,物体的加速度a同时跟合外力F和质量m两个因素有关。要研究这三个物理量之间的定量关系所用的思想方法是______________

A.理想实验法        B.等效替代法

C.控制变量法       D.建立物理模型法

2)同学甲用砂桶的重力当作小车受到的合外力F,为了减小这种做法带来的实验误差,她先做了两方面的调整措施:

a.用小木块将长木板无滑轮的一端垫高,目的是 ___________

b.使砂桶的质量 ________(填“远小于”、“远大于”或“等于”)小车的质量,目的是使拉小车的力近似等于砂桶的重力。

3)完成上述操作后,同学甲在砂桶中加入适量砂,接通打点计时器电源(频率50Hz),松开小车,小车运动。纸带被打出一系列点,其中的一段如图所示。从图中可读出x13.10 cmx2_______ cm, 由此求得加速度的大小a______ m/s2(计算结果保留两位有效数字)。

4)同学乙在做探究加速度与力的关系探究加速度和质量的关系两个实验时,把两个实验数据(每个实验各5组数据)都记录在表中。数据是按照加速度的大小排列的,两个实验的数据混在一起,而且有两个数据模糊不清(表中空格)。如果模糊的数据是正确的,其数值应该是多少?请填在表中  (结果保留两位有效数字)

______________

F/N

m/kg

a/(m·s-2)

0.29

0.86

0.34

0.14

0.36

0.39

0.29

0.61

0.48

0.19

0.36

0.53

0.24

 

 

0.29

0.41

0.71

0.29

0.36

0.81

0.29

0.31

0.94

0.34

0.36

0.94

 

 

 

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测定木块与水平长木板之间的动摩擦因数,通常需要测力计。如果没有测力计,也可通过其他方法测出它们之间的动摩擦因数,测量的步骤和方法如图所示:

1)如图a,将轻弹簧竖直悬挂起来,测出轻弹簧的自然长度l0=20cm

2)如图b,将重量G=20N的木块悬挂在轻弹簧的下端,静止时测出弹簧的长度l1=24 cm。则此时弹簧的弹力F=______ N,  该弹簧的劲度系数k=_______N/m

3)如图c,将轻弹簧一端连接木块,另一端固定在竖直墙壁上,拉动长木板,使其相对物块向左运动。向左拉动长木板时, _______ (需要或者不需要”)保证长木板匀速前进;

4)稳定后测出弹簧长度l2。根据测出的物理量,推导出木块与长木板之间的动摩擦因数的表达式 μ=______(用l0l1l2等字母表示)。

 

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如图所示,质量为3kg,倾角为30°的斜面体B置于水平面上,质量为2kg的物块A以某一初速度沿斜面向下运动。在物块向下运动的过程中,斜面体始终处于静止状态。则地面对斜面体的支持力可能是(重力加速度g10 m/s2)   

A.55N B.50N C.40N D.38N

 

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