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如图,在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=0.5kg的小物块,它与水平台阶表面的动...

如图,在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=0.5kg的小物块,它与水平台阶表面的动摩擦因数μ=0.5,且与台阶边缘O点的距离s=5m.在台阶右侧固定了一个满分5 manfen5.com圆弧挡板,圆弧半径R=1m,圆弧的圆心也在O点.今以O点为原点建立平面直角坐标系.现用F=5N的水平恒力拉动小物块,一段时间后撤去拉力,小物块最终水平抛出并击中挡板.

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(1)若小物块恰能击中挡板上的P点(OP与水平方向夹角为37°),求其离开O点时的速度大小;

(2)为使小物块击中挡板,求拉力F作用的最短时间;

(3)改变拉力F的作用时间,使小物块击中挡板的不同位置,求击中挡板时小物块动能的最小值.

 

(1); (2)1s; (3)   【解析】 试题分析:(1)小物块离开P点做平抛运动,根据平抛知识求解其离开O点时的速度大小; (2)小物块能击中挡板的临界条件是能到达O点,根据运动学关系分析求解力F的作用最短时间; (3)根据平抛运动和击中挡板的轨道公式求解小物块击中挡板时的最小动能. 【解析】 (1)小物块从O到P,做平抛运动 水平方向:Rcos37°=v0t 竖直方向: 由以上两式解得:= (2)为使小物块击中档板,小物块必须能运动到O点,由动能定理得: Fx﹣μmgS=△Ek=0 解得:x=2.5m 由牛顿第二定律得:F﹣μmg=ma 解得:力F作用时的加速度a=5m/s2 由运动学公式得: 解得:t=1s (3)设小物块击中挡板的任意点坐标为(x,y),则 x=v0t 由机械能守恒得: 又又击中挡板满足:x2+y2=R2 化简得:, 由数学方法解得:Ekmin= 答:(1)若小物块恰能击中挡板上的P点(OP与水平方向夹角为37°),其离开O点时的速度大小为; (2)为使小物块击中挡板,拉力F作用的最短时间为1s; (3)改变拉力F的作用时间,使小物块击中挡板的不同位置,击中挡板时小物块动能的最小值为.   【点评】本题是动力学、平抛运动的综合题,解决问题的关键是掌握相关动力学基础知识和平抛运动知识,在第三问中要求较好的数学功底.  
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考点分析:
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如图所示,足够长的固定斜面的倾角θ=37°,一物体以v0=12m/s的初速度从斜面上A点处沿斜面向上运动;加速度大小为a=8m/s2,g取10m/s2.求:

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(1)物体沿斜面上滑的最大距离x;

(2)物体与斜面间的动摩擦因数μ;

(3)物体返回到A处时的速度大小v.

 

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如图所示,已知平行金属板间距为d,与水平面夹角为θ,要使一质量为m、电量为+q的小球能从AB板A端沿水平直线运动至CD板的D端射出,求:

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(1)两金属板间的电压U应是多少?(重力加速度为g)

(2)小球从A端运动至D端时其电势能变化了多少?

下面是某同学解答的过程:

【解析】
由受力平衡可知:

(1)∵满分5 manfen5.com=mg∴U=满分5 manfen5.com

(2)△E满分5 manfen5.com=W满分5 manfen5.com=qU=mgd

你认为他的解答是否正确?如果不正确,请给出你的解答.

 

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经检测,汽车A的制动性能为:以标准速度20m/s在平直公路上行使时,制动后4s停下来.现在汽车A在平直公路上以20m/s的速度行驶时,发现前方18m处有一货车B以6m/s的速度同向匀速行使,司机立即制动,问:

(1)汽车A制动的加速度大小为多少

(2)当A车速度减为与B车速度相同时所用时间为多少?是否会发生撞车事故?

 

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在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:

A.待测的干电池(电动势约为1.5V,内电阻小于1.0Ω)

B.电流表G(满偏电流3mA,内阻Rg=10Ω)

C.电流表A(0~0.6A,内阻0.1Ω)

D.滑动变阻器R1(0~20Ω,10A)

E..滑动变阻器R2(0~200Ω,l A)

F.定值电阻R0 (990Ω)

G.开关和导线若干

(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图所示中甲的(a)、(b)两个参考实验电路,其中合理的是      图所示的电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选      (填写器材前的字母代号)

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(2)图乙为该同学根据(1)中选出的合理的实验电路利用测出的数据绘出的I1﹣I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),则由图线可以得被测电池的电动势E=      V,内阻r=      Ω.

 

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在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,现除了有一个标有“5V,2.5W”的小灯泡、导线和开关外,还有:

A.直流电源(电动势约为5V,内阻可不计)

B.直流电流表(量程03A,内阻约为0.1Ω)

C.直流电流表(量程0600mA,内阻约为5Ω)

D.直流电压表(量程015V,内阻约为15kΩ)

E.直流电压表(量程05V,内阻约为10kΩ)

F.滑动变阻器(最大阻值10Ω,允许通过的最大电流为2A)

G.滑动变阻器(最大阻值1kΩ,允许通过的最大电流为0.5A)实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据.

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(1)实验中电流表应选用      ,电压表应选用      ,滑动变阻器应选用      (均用序号字母表示).

(2)请按要求将图1中所示的器材连成实验电路.

(3)某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图2所示.现把实验中使用的小灯泡接到如图3所示的电路中,其中电源电动势E=6V,内阻r=1Ω,定值电阻R=9Ω,此时灯泡的实际功率为      W.(结果保留两位有效数字)

 

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