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滑沙游戏中,游戏者从沙坡顶部坐滑沙车呼啸滑下。为了安全,滑沙车上通常装有刹车手柄...

滑沙游戏中,游戏者从沙坡顶部坐滑沙车呼啸滑下。为了安全,滑沙车上通常装有刹车手柄,游客可以通过操纵刹车手柄对滑沙车立即施加一个与车运动方向相反的制动力F,从而控制车速。为便于研究,做如图简化:游客从顶端A点由静止滑下8s后,操纵刹车手柄,使滑沙车立即开始匀速下滑至底端B点,在水平滑道上继续滑行直至停止。已知游客和滑沙车的总质量m=70kg,倾斜滑道ABLAB=128m,倾角θ=37°,滑沙车底部与沙面间的动摩擦因数μ=0.5.滑沙车经过B点前后的速度大小不变,重力加速度g10m/s2sin37°=0.6cos37°=0.8,不计空气阻力。

1)求游客匀速下滑时的速度大小;

2)求游客由A滑道B的时间;

3)若游客在水平滑道BC段的最大滑行距离为16m,则他在此处滑行时,需对滑沙车施加多大的水平制动力?

 

(1)16m/s;(2)4s;(3)210N。 【解析】 (1)加速过程,把人和滑板看成整体,受重力、支持力和摩擦力,根据牛顿第二定律,有: mgsin37°-μmgcos37°=ma 代入数据解得: a =2m/s2 匀加速的末速度为: v=at=2×8=16m/s (2)匀加速的位移为: 匀速的位移为: x′=LAB-x=128-64=64m 故匀速的时间为: (3)整体滑到水平面上时,做匀减速直线运动,根据匀变速直线运动规律: 解得加速度为: a1=-8m/s2 力的方向都指向左边,由牛顿第二定律: 代入数据得: F=210N  
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考点分析:
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一辆汽车从A点由静止开始运动,开始做加速度为3m/s2的匀加速直线运动,运动了8s到达B点,然后立即以5 m/s2的加速度大小做匀减速直线运动,直至运动到C点停止运动。

求:(1)汽车运动至B点时,物体的速度是多少?

(2)汽车减速运动持续了多少时间?

(3)汽车运动的总位移是多少?

 

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如图所示,一个质量为m=4kg的均匀球体,放在倾角θ=37°的光滑斜面上,并被斜面上上一个竖直的光滑挡板挡住,处于静止状态。(sin37°=0.6cos37°=0.8g=10m/s2)。求:

1)球体受到挡板对其弹力的大小;

2)球体受到斜面对其支持力的大小。

 

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某同学用图甲所示的实验装置验证“牛顿第二定律”:

1)下列做法正确的是_______(填字母代号)

A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行

B.在调节木板倾斜度,平衡木块受到的滑动摩擦力时,应将装有砝码的砝码盘通过定滑轮拴在木块上

C.平衡摩擦时,要让小车连着已经穿过打点计时器的纸带

D.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源

2)为使砝码和砝码盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力,应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足________的条件。

3)该同学进行实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上,得到一条纸带,打出的部分计数点如图乙所示(每相邻两个计数点间还有4个点,图中未画出)。s1=3.59cms2=4.41cms3==5.19cms4=5.97cms5=6.78cms6=7.64cm。则小车的加速度a=____________m/s2(要求充分利用测量的数据),打点计时器在打B点时小车的速度vB=____m/s。(结果均保留两位有效数字)

4)通过实验得到如图所示的aF图象,造成这一结果的原因是:在平衡摩擦力时木板与水平桌面的夹角______(选填“偏大”或“偏小”)。

 

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某同学利用如图(甲)所示装置做探究弹簧弹力大小与其长度的关系的实验.该同学通过实验数据描绘出如图(乙)所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线.由此图线可得:该弹簧的原长x0= ___________cm,劲度系数k=_________N/m

 

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如图所示,固定的斜面上叠放着AB两木块,木块AB的接触面是水平的,水平力F作用于木块A,使木块AB保持静止,且F0,则下列描述正确的是(   

A.AB的摩擦力为0 B.B一定受到5个力的作用

C.斜面对木块B的摩擦力方向可能沿斜面向下 D.AB整体可能受三个力作用

 

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