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如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移...

如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验.若砝码和纸板的质量分别为m1m2,各接触面间的动摩擦因数均为μ.重力加速度为g

1)当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力大小;

2)要使纸板相对砝码运动,求所需拉力的大小;

3)本实验中,m1=0.5kgm2=0.1kgμ=0.2,砝码与纸板左端的距离d="0.1" m,取g=10m/s2.若砝码移动的距离超过l ="0.002" m,人眼就能感知,为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大?

 

(1)(2)(3)22.4N. 【解析】 试题(1)砝码和桌面对纸板的摩擦力分别为:f1=μm1g,f2=μ(m1+m2)g 纸板所受摩擦力的大小:f=f1+f2=μ(2m1+m2)g (2)设砝码的加速度为a1,纸板的加速度为a2,则有:f1=m1a1,F-f1-f2=m2a2 发生相对运动需要a2>a1 代入数据解得:F>2μ(m1+m2)g (3)为确保实验成功,即砝码移动的距离不超过l=0.002m,纸板抽出时砝码运动的最大距离为 x1=a1t12, 纸板运动距离d+x1=a2t22 纸板抽出后砝码运动的距离x2=a3t22, L=x1+x2 由题意知a1=a3,a1t1=a3t2代入数据联立得F=22.4N
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考点分析:
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如图所示,光滑直杆AB长为L,B端固定一根劲度系数为k原长为l0的轻弹簧,质量为m的小球套在光滑直杆上并与弹簧的上端连接,为过B点的竖直轴,杆与水平面间的夹角始终为θ.

(1)杆保持静止状态,让小球从弹簧的原长位置静止释放,求小球释放瞬间的加速度大小a及小球速度最大时弹簧的压缩量

(2)当小球随光滑直杆一起绕OO'轴匀速转动时,弹簧伸长量为,求匀速转动的角速度ω;

(3)若θ=30°,移去弹簧,当杆绕OO'轴以角速度匀速转动时,小球恰好在杆上某一位置随杆在水平面内匀速转动,求小球离B点的距离L0

 

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如图所示,质量的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平推力.当小车向右运动的速度达到时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为的小物块,小物块与小车间的动摩擦因数,小车足够长.求:

1)放上小物块后,小物块及小车的加速度各为多大?

2)经多长时间两者达到相同的速度?

3)从小物块放在小车上开始,经过小物块通过的位移大小为多少?(取

 

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如图所示为一同学制作的研究平抛运动的装置,其中水平台AOs0.70m,长方体薄壁槽紧贴O点竖直放置,槽宽d0.10m,高h1.25m。现有一弹性小球从平台上A点水平射出,已知小球与平台间的阻力为其重力的0.1倍,重力加速度取g10m/s2

(1)若小球不碰槽壁且恰好落到槽底上的P点,求小球在平台上运动的时间;

(2)若小球碰壁后能立即原速率反弹,为使小球能击中O点正下方槽壁上的B点,B点和O点的距离hB0.8m,求小球从O点射出速度的所有可能值。

 

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某同学想用落体法测定重力加速度,实验时释放纸带瞬间的实验装置如图所示,该同学在所打的纸带上选取了ABC三个连续的计数点 (相邻计数点间还有一个点未画出),如图乙,并用刻度尺测出ABAC间的距离分别为8.20 cm17.96 cm.

(1) 从图甲看,该同学的操作不当之处是_______

(2) 由长度测量结果可知,实验所用刻度尺的最小刻度为________ cm.

(3) 已知打点计时器的打点周期是0.02 s,则可测得重力加速度的大小为________ m/s2B点对应的瞬时速度是________ m/s.(保留三位有效数字)

 

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某同学利用图甲所示的实验装置,探究加速度与力、质量的关系,实验中打点计时器电源的频率为50Hz

(1)实验过程中,某同学由于操作不慎,当砝码盘及砝码下降一段时间后,某同学用手托住,小车继续拖着纸带在木板上运动,但没有到达滑轮处,打出的纸带如图乙所示,从纸带上点迹分析,该同学在实验操作中存在的问题可能是___

(2)图乙中,相邻两计数点间的时间间隔为0.1s,则计数点3对应的速度大小是__,小车减速运动过程中加速度的大小是____(结果保留两位有效数字)

(3)该实验中,改变拉力或小车质量后,在实际操作过程中,对小车所放的位置、接通电源与放开小车的先后顺序及小车运动的控制等描述,你认为正确的是____

A.小车应尽量远离打点计时器,先放开小车后接通电源,在小车到达滑轮前按住小车

B.小车应尽量靠近打点计时器,先接通电源后放开小车,让小车一直到与滑轮相撞为止

C.小车应尽量靠近打点计时器,先接通电源后放开小车,在小车到达滑轮前按住小车

D.应尽量放在打点计时器与滑轮的中间,先接通电源后放开小车,在小车到达滑轮前按小车住小车

(4)某同学用正确的实验方法,采集到若干组实验数据,并作出如图丙所示的aM图象,但无法准确直观得出aM之间的关系,为了探究合力一定,物体加速度a与质量M的关系,应将aM图象进行转换,现请你在图丁中作出转换后的图象_____

 

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