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两个人要将质量M=1000Kg的小车沿一小型铁轨推上长L=5m,高h=1m的斜坡...

两个人要将质量M=1000Kg的小车沿一小型铁轨推上长L=5m,高h=1m的斜坡顶端,已知车在任何情况下所受的摩擦阻力恒为车重的0.12倍,两人能发挥的最大推力各为F=800N,在不允许使用别的工具的情况下,两人能否将车刚好推到坡顶?若能,应如何办?(g=10m/s2
通过对货物进行受力分析,比较两个推力与摩擦力和重力沿斜面方向分力之和的大小,判断能否将货物推进车厢. 可以先让货物在水平面上做匀加速直线运动,以一定的初速度滑上木板,初速度越大,越容易滑进车厢,运用牛顿第二定律,结合运动学公式求出货物刚好滑进车厢时在水平面上加速的距离. 【解析】 两个人的最大推力为Fm=2F=1600N 货物所受摩擦力始终为Ff=0.12G=1200N. 又重力沿斜面向下的分力为. 由于Fm<Ff+Fx,故两人不可能直接将货物推上斜面. 注意到Fm>Ff,我们可以让货物先在水平面上作匀加速运动,使货物在滑上斜面之前已经获得速度,然后匀减速滑动斜面顶端. 设货物在水平面上作匀加速直线运动的距离为s,在此运动过程中,由牛顿第二定律得Fm-f=ma1,则货物在水平面上作加速运动所获得的速度为. 货物滑上斜面后作匀减速运动,设其加速度大小为a2,则由牛顿第二定律得Fx+f-Fm=ma2,其中Fx为货物重力的下滑分力, 要使货物恰好能滑到顶端,则有v=. 所以,货物在水平面上加速的距离应为s= 代入数据解得s=20m. 故可设计方案为:两人用最大推力使货物在水平面上至少滑行20m后再推物体滑上斜面.
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考点分析:
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如图甲所示,一质量为2.0kg 的物体静止在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.20.从 t=0时刻起,物体受到水平方向的力 F 的作用而开始运动,8s内 F 随时间 t 变化的规律如图乙所示.(g取 10m/s 2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求:
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(1)4s末物体速度的大小;
(2)在图丙的坐标系中画出物体在8s内的v-t 图象;(要求计算出相应数值)
(3)在8s 内水平力 F 所做的功.
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(1)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码和小桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m数据如下表:
次   数123456789
小车加速度a/m•s-21.981.721.481.251.000.750.480.500.30
小车质量m/kg0.250.290.330.400.500.710.751.001.67
根据上表数据,为直观反映F不变时a与m的关系,请如图2的方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系,并作出图线.(如有需要,可利用上表中空格)
(2)在“探究加速度与力的关系”时,保持小车的质量不变,改变小桶中砝码的质量,该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F图线如图 3所示,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因.
答:______
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在利用打点计时器和小车研究匀变速直线运动时,打出了一条如图所示的纸带.已知相邻两计数点间时间间隔为0.1s.现已测得图中的d3和d6分别为3cm和15cm,则由此可得打点计时器在打D点时小车的瞬时速度为     m/s;小车的加速度为     m/s2
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A.当弹簧压缩至最短时,系统的总动量最小
B.当弹簧压缩至最短时,A、B的动能之和最小
C.弹簧被压缩的过程中系统的总动量不变
D.当B脱离弹簧时,A的速度最大
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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