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如图所示,光滑水平面上一质量为M、长为L的木板右端靠在固定于地面的挡板P上.质量...

如图所示,光滑水平面上一质量为M、长为L的木板右端靠在固定于地面的挡板P上.质量为m的小滑块以水平速度v滑上木板的左端,滑到木板的右端时速度恰好为零.
(1)求小滑块在木板上滑动的时间;
(2)求小滑块在木板上滑动过程中,木板对挡板P作用力的大小;
(3)若撤去档板P,小滑块依然以水平速度v滑上木板的左端,求小滑块相对木板静止时距木板左端的距离.

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(1)小滑块在木板上做匀减速直线运动,由位移L、初速度和末速度,由位移公式求解时间. (2)以小滑块为研究对象,根据动能定理求解滑块所受摩擦力,再对木板研究,由平衡条件得到:挡板P对木板的作用力与滑块对木板的摩擦力大小相等. (3)撤去档板P,系统所受合外力为零,根据动量守恒定律求出滑块与木板相对静止时的共同速度.根据动能定理分别两者研究,求出相对位移. 【解析】 (1)小滑块在木板上做匀减速直线运动,则整个滑动过程的平均速度 所以      (2)设小滑块在木板上滑动时所受的摩擦力大小为f,由动能定理可得① 所以     ② 由牛顿第三定律和物体的平衡条件,木板对挡板P作用力的大小等于 (3)设撤去档板P,小滑块与木板的共同速度为v,小滑块静止时距木板左端的距离为L′,此过程中小滑块的位移为x1,木板的位移为x2,则L'=x1-x2 ③ 根据动量守恒定律有  mv=(m+M)v ④ 由动能定理得    对滑块:  ⑤    对木板:            ⑥ 由②③④⑤⑥式可解得. 答:(1)求小滑块在木板上滑动的时间是;     (2)小滑块在木板上滑动过程中,木板对挡板P作用力的大小等于;     (3)若撤去档板P,小滑块相对木板静止时距木板左端的距离是.
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考点分析:
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(1)如图甲所示为多用电表的示意图,现用它测量一个阻值约为200Ω的待测电阻,具体测量步骤如下:
①调节______,使电表指针停在表盘左侧的零刻度线处.
②将选择开关旋转到“Ω”档的______位置.(填“×1”、“×10”、“×100”或“×1k”)
③将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,将两表笔短接,调节______,使电表指针指向表盘右侧的零刻度线处.
④将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,若电表读数如图乙所示,该电阻的阻值为______Ω.
⑤测量完毕,将选择开关旋转到“OFF”位置.manfen5.com 满分网
(2)某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的匀变速直线运动.
实验步骤如下:
a.安装好实验器材,将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上.
b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿斜面向下运动,重复几次.选出一条点迹清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每2个打点间隔取一个计数点,如图乙中0、1、2…8点所示.
c.用最小刻度是毫米的刻度尺测量各计数点的刻度数值,分别记作x、x1、x2…x8
d.分别计算出打点计时器打下计数点1、2、3…7时小车的瞬时速度v1、v2、v3…v7
e.以v为纵坐标、t为横坐标,标出v与对应时间t的坐标点,画出v-t图线.
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
①表1记录的是该同学测出计数点的刻度数值,其中x5未测定,请你根据图乙将这个测量值填入表1中.
表1:
符  号xx1x2x3x4x5x6x7x8
刻度数值/cm1.122.754.867.4914.1918.2722.03
②表2记录的是该同学根据各计数点的刻度数值,计算出打点计时器打下各计数点时小车的瞬时速度,请你根据表1中x5和x7计算出v6的值,并填入表2中.
表2:
符  号v1v2v3v4v5v6v7
速度数值/0.340.470.590.720.840.98
③该同学在图丙中已标出v1、v2、v3、v4、v5和v7对应的坐标点,请你在图中标出v6对应的坐标点,并画出v-t图线.
④根据v-t图线可计算出小车的加速度a=______m/s2.(保留两位有效数字)
⑤为验证上述结果,该同学将打点计时器打下相邻计数点的时间间隔记为T,并做了以下的计算:manfen5.com 满分网manfen5.com 满分网manfen5.com 满分网manfen5.com 满分网
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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