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如图所示,四分之一圆轨道OA与水平轨道AB相切,它们与另一水平轨道CD在同一竖直面内,圆轨道OA的半径R=0.45m,水平轨道AB S1=3mOAAB均光滑。一滑块从O点由静止释放,当滑块经过A点时,静止在CD上的小车在F的水平恒力作用下开始运动,运动1s后撤去力F。当小车在CD上运动了S2=3.28m时速度为v2.4m/s,此时滑块恰好落入小车中。已知小车质量M0.2kg,与CD间的动摩擦因数为0.4m/s2)求:

1)恒力F的大小;

2)滑块落入小车时与BC的水平距离。

 

(1)16N;(2)1.2m。 【解析】 (1)设小车在轨道CD上加速的距离为s,由动能定理得 设小车在轨道CD上做加速运动的加速度为a,由牛顿定律得 联立并代入数据得 F16N (2)设小车在轨道CD上做加速运动的末速度为v′撒去力F后小车做减速运动时的加速度为a′,减速时间为t′,由牛顿第二定律和运动学公式得 该滑块的质量为m,运动到A点的速度为,由动能定理得 设滑块由A点运动到B点的时间为,由运动学公式得 做平抛运动的时间为,则 由平抛规律得 联立并代入数据得 x=1.2m  
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考点分析:
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某实验小组利用弹簧秤和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最大速度。实验步骤如下:

①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力,记作G

②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上,通过水平细绳和固定弹簧秤相连,如图甲所示,在A端向右拉动木板,等弹簧秤读数稳定后,将读数记作F

③改变滑块上橡皮泥的质量,重复步骤①②;实验数据如下表所示:

G/N

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

F/N

0.62

0.83

0.99

1.22

1.37

1.61

 

④如图乙所示,将木板固定在水平桌面上,滑块置于木板上左端C处,细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接,保持滑块静止,测量重物P离地面的高度h

⑤滑块由静止释放后开始运动,最终停在木板上D点(未与滑轮碰撞),测量CD间距离S。完成下列作图和填空:

1)根据表中数据在给定的坐标纸(见答题卡)上作出F-G图线_______

2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数__________(保留2位有效数字)。

3)滑块最大速度的大小__________(用hs和重力加速度g表示)

 

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某兴趣小组为了研制一台电子秤,找到一个力电转换传感器,该传感器的输出电压正比于受压面的正压力,实验操作时,先调节传感器输入端的电压(要求从零开始调节),使力电转换传感器在空载时的输出电压为零;而后在其受压面上放一物体,即可测得与物体的质量成正比的输出电压.

1)如图所示,E为直流电源;S为开关;R为滑动变阻器;为电压表,在图中用笔画线代替导线连接成实验电路图.

2)若将质量为m0的砝码放在力电转换传感器的受压面上,电压表的示数为U0;然后取下砝码,再将待测质量为m的物体放在力电转换传感器的受压面上,电压表的示数为U,则待测物体的质量m________

 

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如图所示,水平放置的平行金属板AB间接有恒定的电压, 电荷M从极板A的左边缘、电荷N从极板B的右边缘同时沿水平方向进入板间电场(运动轨迹在同一平面内),两个电荷恰好在板间中线上某点P相碰,点P在中线中点的右侧,若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用,则下列说法中正确的是(   

A.电荷M的比荷等于电荷N的比荷

B.碰撞时电荷M的速率大于电荷N的速率

C.从两个电荷进入电场到两个电荷相遇,电场力对电荷M做的功大于电场力对电荷N做的功

D.两电荷在P点时,速度共线

 

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如图所示,在 AB两处分别固定AB两枚钉子,AB之间的距离为lAB 连线与水平方向的夹角为A处的钉子系一根长为 l 的细线,细线的另一端系一个质量为 m小球,将细线拉直,让小球的初始位置与A点处于同一高度,小球由静止释放,细线与钉子B接触后,小球继续下降。取B点为参考平面,重力加速度为g,当小球运动到B点正下方的Q点时,下列说法正确的是(  )

A.小球的速率为

B.小球的动能为

C.重力对小球的功率为0

D.小球对绳子的拉力为3mg

 

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如图甲所示,倾角为37°的传送带以恒定速度运行。现将质量为1kg的小物体以一定的初速度平行射到传送带上,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示。取沿传送带向上为正方向,g=10m/s2sin37°=0.6cos37°=0.8。则(  )

A.物体与传送带间的动摩擦因数为 0.875

B.0~8s内物体位移的大小为18m

C.0~8s内的物体机械能的增量为90J

D.0~8s内的物体与传送带由于摩擦力产生的热量为126J

 

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