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如图所示,质量为M=5.0kg的长木板B静止在粗糙水平面上,某时刻一质量为m=1...

如图所示,质量为M=5.0kg的长木板B静止在粗糙水平面上,某时刻一质量为m=1.0kg的小木块A(可视为质点),以v0=14m/s的初速度从左端滑上长木板,同时用一水平向右的恒力F拉动长木板向右做加速运动,当小木块A运动到长木板B的最右端时,二者恰好相对静止,此时撤去恒力F,长木板在地面上继续运动了一段距离L=8m后停止。已知长木板与地面间动摩擦因数μ1=0.1,长木板与小木块间的动摩擦因数μ2=0.5,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)长木板的长度;

(2)作用在长木板上的恒力F大小。

 

(1)14m,(2)11N。 【解析】 (1)设小木块与木板达共同速度后,小木块与木板一起向右减速滑行,设此过程加速度为,根据牛顿第二定律得: 根据匀变速直线运动的规律有: 代入数据解得:,对小木块,冲上木板后做加速度为的匀减速运动,对木板,小木块冲上后做加速度大小为的匀加速运动,经时间达共同速度。依题意对小木块有: 又: 对木板: 小木块的位移为: 平板车的位移为: 所以小车的长度为: 联立以上方程解得:; (2)由牛顿第二定律,有: 代入数据解得:。  
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如图所示为演示平抛运动的实验装置。图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板。M板上部有一半径为R的圆弧形的轨道,P为最高点,Q为最低点,Q点处的切线水平,距底板高为HN板上固定有三个圆环,将质量为m的小球从P处静止释放小球运动至Q飞出后无阻碍地通过各圆环中心,落到底板上距Q水平距离为L处。不考虑空气阻力,重力加速度为g。求:

(1)Q水平距离为的圆环中心到底板的高度;

(2)小球运动到Q点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向。

 

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有一辆质量是1000kg的汽车驶上圆弧半径为40m的拱桥,(g=10m/s2)。求:

(1)汽车到达桥顶时速度为6m/s,汽车对桥的压力是多少?

(2)汽车以多大速度经过桥顶时恰好对桥没有压力?

 

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一质点从A点由静止开始向B点做匀加速直线运动,已知该质点在最初2s通过的位移为2m,最后3s通过的位移为10.5m,求:

(1)该质点的加速度a的大小;

(2)AB之间的距离S

 

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用如图所示的实验装置探究“加速度与力、质量的关系”图中AB为两个光电门(连接光电计时器),C为固定在木槽上的遮光条实验前(不挂钩码)左右移动小木块使木槽能够在长木板上匀速运动。遮光条C的宽度为d,两光电门AB间的距离为x,木槽通过AB两个光电门的速度等于遮光条的宽度除以遮光条通过光电门的时间,实验时木槽每次都从同一位置由静止释放研究对象为木槽(包括内部的砝码)及钩码组成的系统。

(1)通过光电计时器读出遮光条通过AB两个光电门的时间分别是tAtB则木槽的加速度是______(用测量的符号表示);

(2)保持悬挂钩码的质量m不变,增加或减少槽内的砝码测出每次对应的加速度,为了能直观反映在合外力一定的情况下,加速度与质量的关系,应作出a______关系图像(M表示槽及槽内砝码的总质量,m不能比M小很多);

A. M

B. m

C.

D.

(3)为了精确测量木槽运动的加速度,某同学固定光电门B移动光电门A,然后多次从同一位置释放木槽,测出遮光条每次经过光电门A的时间tAtB两光电门间的距离x,此同学作出的图像应为图中的______,所作图像斜率的绝对值为k则木槽的加速度a=______

 

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研究匀变速直线运动的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F,相邻两计数点之间还有四个点未画出,各点到A点的距离依次是:2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm.

(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB______m/s,CE间的平均速度为______m/s;

(2)以打A点时为计时起点,建立v-t坐标系如右图所示.请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线_________根据图线可得小车运动的加速度为______m/s2

 

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