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如图所示,一质量m1=0.2kg的足够长平板小车静置在光滑水平地面上,质量m2=...

如图所示,一质量m1=0.2kg的足够长平板小车静置在光滑水平地面上质量m2=0.1kg的小物块(可视为质点)置于小车上A点,其与小车间的动摩擦因数μ=0.40,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现给小物块一个方向水平向右、大小为v0=6m/s的初速度,同时对小物块施加一个方向水平向左大小为F=0.6N的恒力.取g =10m/s2

(1)初始时刻,小车和小物块的加速度大小;

(2)经过多长时间小物块与小车速度相同?此时速度为多大?

(3)小物块向右运动的最大位移

 

(1)10m/s2 (2)0.5s,1.0m/s (3)2.0m 【解析】 (1)小物块受到向左的恒力和滑动摩擦力做匀减速运动,小车受摩擦力向右做匀加速运动.设小车和小物块的加速度大小分别为a1、a2,由牛顿第二定律得: 对小车: 解得: 对小物块: 解得: (2)设经过时间t小车与小物块速度相同,设速度为v1,由运动学公式得 对小车: 对小物块: 解得:t = 0.5 s, (3)假设当两者达到共同速度后相对静止,系统只受恒力F1作用,设系统的加速度为a3,则由牛顿第二定律得 解得: 此时小车所需要的静摩擦力为 =0.4N 因为 , 所以两者将一起向右做匀减速运动. 小物块第一段的位移: 小物块第二段的位移: 所以,小物块向右运动的最远位移为:  
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如图所示,半径为R的半圆形管道ACB固定在竖直平面内,倾角为θ的斜面固定在水平面上,细线跨过小滑轮连接小球和物块,细线与斜面平行,物块质量为m,小球质量M3m,对物块施加沿斜面向下的力F使其静止在斜面底端,小球恰在A点.撤去力F后,小球由静止下滑.重力加速度为gsin θ≈0.64,不计一切摩擦.求:

(1) F的大小;

(2) 小球运动到最低点C时,速度大小v以及管壁对它弹力的大小N

(3) 在小球从A点运动到C点过程中,细线对物块做的功W.

 

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如图所示,空间存在电场强度大小为、方向水平向右、足够大的匀强电场. 挡板与水平方向的夹角为,质量为、电荷量为的带正电粒子从与点在同一水平线上的点以速度竖直向上抛出,粒子运动过程中恰好不和挡板碰撞,粒子运动轨迹所在平面挡板垂直,不计粒子的重力,求:

1)粒子贴近挡板时水平方向速度的大小;

2间的距离.

 

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验证“力的平行四边形定则”,如图所示,实验步骤如下:

用两个相同的弹簧测力计互成角度拉细绳套,使橡皮条伸长,结点到达纸面上某一位置,记为O1

记录两个弹簧测力计的拉力F1F2的大小和方向;

只用一个弹簧测力计,将结点仍拉到位置O1,记录弹簧测力计的拉力F3的大小和方向;

按照力的图示要求,作出拉力F1F2F3

根据力的平行四边形定则作出F1F2的合力F

比较F3F的一致程度。

(1)下列说法中正确的是________

A.应使橡皮条与两绳夹角的平分线在同一直线上

B.为了便于计算合力大小,两绳间夹角应取等特殊角度

C.系在橡皮条末端的两绳要一样长

D.同时改变两个弹簧测力计的拉力,结点可能保持在位置O1

(2)改变F1F2,重复步骤进行第二次实验,记下结点位置O2,位置O2________(选填“必须”或“不必”)与位置O1相同;

(3)实验记录纸如图所示,两弹簧测力计共同作用时,拉力F1F2的方向分别过P1P2点;两个力的大小分别为:。请根据图中给出的标度作出F1F2的合力________

(4)实验中,用两个弹簧测力计同时拉,两绳夹角小于,一个弹簧测力计示数接近量程,另一个超过量程的一半。请说明这样操作________(选填“合理”或“不合理”),理由是________

 

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某同学设计了如图甲所示的装置来探究小车的加速度与所受合力的关系.将装有力传感器的小车放置于水平长木板上,缓慢向小桶中加入细砂,直到小车刚开始运动为止,记下传感器的最大示数F0,以此表示小车所受摩擦力的大小.再将小车放回原处并按住,继续向小桶中加入细砂,记下传感器的示数F1

 

(1)接通频率为50Hz的交流电源,释放小车,打出如图乙所示的纸带.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离,则小车加速度a=________m/s2.(保留两位有效数字)

(2)改变小桶中砂的重力,多次重复实验,记下小车加速运动时传感器的示数F2,获得多组数据,描绘小车加速度a与合力FF=F2F0)的关系图象,不计纸带与计时器间的摩擦,下列图象中正确的是 ___________

(3)同一次实验中,小车加速运动时传感器示数F2与小车释放前传感器示数F1的关系是F2 _____ F1(选填“<”、“=”“>”) .

(4)关于该实验,下列说法中正确的是__________

A.小车和传感器的总质量应远大于小桶和砂的总质量

B.实验中需要将长木板右端垫高

C.实验中需要测出小车和传感器的总质量

D.用加砂的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,可更方便地获取多组实验数据

 

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如图甲所示,在某电场中建立 x 坐标轴,AB x 轴上的两点,xAxB 分别为 AB 两点在 x 轴上的坐标值。一电子仅在电场力作用下沿 x 轴运动,该电子的电势能 Ep随其坐标 x 变化的关系如图乙所示,则下列说法中正确的是  

A.该电场一定是孤立点电荷形成的电场

B.A 点的电场强度小于 B 点的电场强度

C.电子由 A 点运动到 B 点的过程中电场力对其所做的功 W=EpAEpB

D.电子在 A 点的动能小于在 B 点的动能

 

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