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如图所示,水平地面上静止放置一辆小车A,质量,上表面光滑,小车与地面间的摩擦力极...

如图所示,水平地面上静止放置一辆小车A,质量,上表面光滑,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计.可视为质点的物块B置于A的最右端,B的质量.现对A施加一个水平向右的恒力F=10N,A运动一段时间后,小车左端固定的挡板B发生碰撞,碰撞时间极短,碰后AB粘合在一起,共同在F的作用下继续运动,碰撞后经时间t=0.6s,二者的速度达到.求

(1)A开始运动时加速度a的大小;

(2)AB碰撞后瞬间的共同速度v的大小;

(3)A的上表面长度l

 

(1) (2)1m/s (3)0.45m 【解析】 (1)以A为研究对象,由牛顿第二定律有F=mAa① 代入数据解得a=2.5 m/s2② (2)对A、B碰撞后共同运动t=0.6 s的过程,由动量定理得Ft=(mA+mB)v-(mA+mB)v1③ 代入数据解得v1=1 m/s④ (3)设A、B发生碰撞前,A的速度为vA,对A、B发生碰撞的过程,由动量守恒定律有 mAvA=(mA+mB)v1⑤ A从开始运动到与B发生碰撞前,由动能定理有Fl=mAv⑥ 由④⑤⑥式,代入数据解得l=0.45 m.  
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考点分析:
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汽车连续下陡坡时,长时间的刹车会导致制动力下降,为保障安全,通常会在路旁设置向上的紧急避险车道,一种紧急避险车道由引道和制动床等组成,尽头是防撞设施,如图1所示。质量为20t的货车,以18m/s的初速冲向倾角θsin0.2)的紧急避险车道上,汽车在引道和制动床上的摩擦阻力分别是车重的0.30倍、0.80倍。引道长L130m,制动床长L250m,取g10m/s2,求:

1)货车刚上引道时的加速度大小;

2)货车将停在何处?是否会自行滑下?

3)考虑到货车进人紧急避险车道速度最大可达到30m/s,计算分析避险车道制动床长度的数据是否合理。

 

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如图所示为马戏团的猴子表演杂技示意图.平台上质量为5kg的猴子(可视为质点)从平台边缘A点抓住长l0.8m水平绳的末端,由静止开始绕绳的另一个固定端O点做圆周运动,运动至O点正下方B点时松开绳子,之后做平抛运动.在B点右侧平地上固定一个倾角为37°的斜面滑梯CD,猴子做平抛运动至斜面的最高点C时的速度方向恰好沿斜面方向.已知sin37°0.6cos37°0.8,不计空气阻力影响,求(g10 m/s2

1)猴子刚运动到B点时的速度大小;

2)猴子刚运动到B点且绳子还未脱手时,其对绳子的拉力;

3)猴子从B点运动到C点的时间以及BC两点间的水平距离.

 

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某同学做验证动量守恒定律的实验(如图1所示),即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

1)图中点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时,先让入射球多次从斜轨上位置静止释放,找到其平均落地点的位置,测量平抛射程.然后,把被碰小球静置于轨道的水平末端部分,再将入射球从斜轨上位置静止释放,与小球相碰,并多次重复。接下来要完成的必要步骤是__(填选项前的符号)。

A.用天平测量两个小球的质量,且有

B.测量小球开始释放的高度

C.测量抛出点距地面的高度

D.分别找到相碰后平均落地点的位置

E.测量平抛射程

2)在某次的实验中,得到小球的落点情况如图2所示,假设碰撞中系统动量守恒,则入射小球的质量和被碰小球的质量之比为__

3)若碰撞中系统动量守恒,三者再满足关系式__,则可证明碰撞是弹性碰撞。

 

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某同学用图甲所示的实验装置探究恒力做功与小车动能变化的关系.

(1)为了能用砂和砂桶的总重力所做的功表示小车所受拉力做的功,本实验中小车质量M ________(填需要”、“不需要)远大于砂和砂桶的总质量m

(2)图乙为实验得到的一条清晰的纸带,ABCDEFG是纸带上7个连续的点,sAD=_________cm.已知电源频率为50Hz,则打点计时器在打D点时纸带的速度 v =_________m/s(保留两位有效数字).

(3)该同学画出小车动能变化与拉力对小车所做的功的ΔEk—W关系图像,由于实验前遗漏了平衡摩擦力这一关键步骤,他得到的实验图线(实线)应该是____________

 

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已知一足够长的传送带与水平面的倾角为θ,以一定的速度匀速运动.某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块(如图a所示),以此时为t=0时刻记录了小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系,如图b所示(图中取沿斜面向上的运动方向为正方向,其中两坐标大小v1>v2).已知传送带的速度保持不变.(g10 m/s2)则(     )

A.0~t1内,物块对传送带做正功

B.物块与传送带间的动摩擦因数为μμ>tan θ

C.0~t2内,传送带对物块做功为

D.系统产生的热量大小一定大于物块动能的变化量大小

 

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