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如图所示,长L=1.5m,高h=0.45m,质量M=10kg的长方体木箱,在水平...

如图所示,长L=1.5m,高h=0.45m,质量M=10kg的长方体木箱,在水平面上向右做直线运动.当木箱的速度v0=3.6m/s时,对木箱施加一个方向水平向左的恒力F=50N,并同时将一个质量m=1kg的小球轻放在距木箱右端满分5 manfen5.com的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),经过一段时间,小球脱离木箱落到地面.木箱与地面的动摩擦因数为0.2,其他摩擦均不计.取,求:

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(1)小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间;

(2)小球放上P点后,木箱向右运动的最大位移;

(3)小球离开木箱时木箱的速度.

 

(1)0.3s (2)0.9m (3)2.8m/s 【解析】 试题分析:(1)小球离开木箱后做自由落体运动,根据位移时间关系可以求得时间; (2)对木箱受力分析,求出加速度,可以根据速度时间关系公式和位移时间关系公式分别求出位移和时间; (3)先对木箱受力分析,根据牛顿第二定律求得加速度,然后可以先根据位移时间关系公式求得时间,再根据速度时间公式求末速度,也可以直接根据速度位移关系公式求末速度. 【解析】 (1)木箱上表面的摩擦不计,因此小球在离开木箱前相对地面处于静止状态,离开木箱后将作自由落体运动. 由,得 小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间为0.3s. (2)小球放到木箱后,木箱的加速度为: 木箱向右运动的最大位移为: 小球放上P点后,木箱向右运动的最大位移为0.9m. (3)x1小于1m,所以小球不会从木箱的左端掉下 木箱向左运动的加速度为 设木箱向左运动的距离为x2时,小球脱离木箱,则: 设木箱向左运动的时间为t2,则: 由 得: 所以,小球离开木箱的瞬间,木箱的速度方向向左,大小为:v2=a2t2=2.8×1=2.8m/s. 【点评】本题关键对分向右减速和向左加速两过程对木箱受力分析后求得加速度,然后根据运动学公式求解待求量.  
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考点分析:
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如图示,有一固定在水平桌面上的轨道ABC,AB段粗糙,与水平面间的夹角为θ=37°;BC段光滑,C点紧贴桌子边缘;桌高h=0.8m.一小物块放在A处(可视为质点),小物块与AB间的动摩擦因数为μ=0.25.现在给小物块一个沿斜面向下的初速度vA=1m/s,小物块经过B处时无机械能损失,物块最后落在与C点水平距离x=1.2m的D处.(不计空气阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

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(1)小物块在AB段向下运动时的加速度大小a;

(2)小物块到达B处时的速度大小vB

(3)求AB的长L.

 

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粗糙的地面上放着一个质量M=1.5kg的斜面,斜边部分光滑,底面与地面的动摩擦因数μ=0.2,倾角θ=37°,在固定在斜面的挡板上用轻质弹簧连接一质量m=0.5kg 的小球,弹簧劲度系数k=200N/m,现给斜面施加一水平向右为F的恒力作用,使整体向右以a=1m/s2匀加速运动.

已知sin37°=0.6、cos37°=0.8,g=10m/s2

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(1)求F的大小;

(2)求出弹簧的形变量及斜面对小球的支持力大小.

 

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“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图甲所示,实验时小刚同学将长木板平放在水平桌面上,并利用安装在小车上的拉力传感器测出细线的拉力,保持小车的质量不变,通过改变钩码的个数,得到多组数据,从而确定小车加速度a与细线拉力F的关系.

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(1)图乙中符合小刚的实验结果的是     

(2)小丽同学做该实验时,拉力传感器出现了故障.为此,小丽同学移走拉力传感器,保持小车的质量不变,并改进了小刚实验操作中的不足之处.用所挂钩码的重力表示细线的拉力F,则小丽同学得到的图象可能是乙图中      ;小森同学为得到类似乙图中的A图,在教师的指导下,对小丽同学的做法进行如下改进:称出小车质量M、所有钩码的总质量m,先挂上所有钩码,多次实验,依次将钩码摘下,并把每次摘下的钩码都放在小车上,仍用F表示所挂钩码的重力,画出a﹣F图,则图线的斜率k=     .(用题中给出的字母表示)

 

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图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图.

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①实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线      ,每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛     

②图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球作平抛运动的初速度为      m/s.(g取9.8m/s2

③在另一次实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长L=0.8cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为      m/s;B点的竖直分速度为      m/s.(g取10m/s2

 

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用细绳拴着质量为m的物体,在竖直平面内作圆周运动,圆周半径为R,则下列说法正确的是(  )

A.小球过最高点时,绳子张力可以为0

B.小球过最高点时的最小速度是0

C.小球作圆周运动过最高点的最小速度是满分5 manfen5.com

D.小球过最高点时,绳子对小球的作用力可以与所受的重力方向相反

 

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