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如图所示,长L=1.5m,质量M=10kg的长方体木箱,在水平面上向右做直线运动...

如图所示,长L=1.5m,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v=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的光滑小滑块轻放在距木箱右端1/3的P点(小滑块可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),经过一段时间,小滑块脱离木箱落到地面.木箱与地面的动摩擦因数为μ=0.2,而小滑块与木箱之间的摩擦不计.取g=10m/s2,求:
(1)小滑块离开木箱时的小滑块的速度是多大;
(2)小滑块放上P点后,木箱向右运动的最大位移;
(3)小滑块离开木箱时的木箱的速度是多大.

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(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,所以小滑块离开木箱时的速度是0; (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.      所以小球离开木箱时速度为零                       (2)小球放上木箱后相对地面静止,木箱的加速度 由F=μN=Ma1   N=(M+m)g 得:a1==7.2m/s2 木箱向右运动的最大位移 x1==m=0.9m 小球放上P点后,木箱向右运动的最大位移为0.9m. (3)由于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 a2==2.8m/s2 设木箱向左运动x2时,小球从木箱的右端掉下 x2=x1+=0.9+0.5=1.4m 设木箱向左运动所用的时间为t2,则 由x2= 得: t2=1s 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. 答:(1)小滑块离开木箱时的小滑块的速度是0; (2)小滑块放上P点后,木箱向右运动的最大位移为0.9m; (3)小滑块离开木箱时的木箱的速度是2.8m/s.
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考点分析:
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如图所示,左图是游乐场中过山车的实物图片,右图是过山车的原理图.在原理图中半径分别为R1=2.0m和R2=8.0m的两个光滑圆形轨道,固定在倾角为α=37°斜轨道面上的Q、Z两点,且两圆形轨道的最高点A、B均与P点平齐,圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接.现使小车(视作质点)从P点以一定的初速度沿斜面向下运动.已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为μ=manfen5.com 满分网.问:(已知:g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan(manfen5.com 满分网)=manfen5.com 满分网.结果可保留根号.)
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(1)若小车恰好能通过第一个圆形轨道的最高点A处,则其在P点的初速度应为多大?
(2)若小车在P点的初速度为10m/s,则小车能否安全通过两个圆形轨道?
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2009年9月28日温福铁路开行动车组列车,7点47分福州火车站开出福建省的第一列动车组列车D3102次.以下是列车D3102次的站次信息:
车次站次站名到达时间开车时间里程/km
I610201福州南07:4707:47
I610202宁徽08:1608:1788
I610203段辅08:3608:37147
I610204苍南09:0309:04237
I610205瑞安09:1609:17271
I610206温洲南09:2709:28294
I610207台州10:0510:06417
I610208宁海10:2410:25497
I610209宁波10:5510:56569
I610210绍兴11:5411:55677
I610211杭州南12:2112:23713
I610212嘉兴13:1413:15821
I610213上海南13:5813:59901
假设列车从台州站出发,先做匀加速运动,当列车达到最大速度v=288km/h后,改做匀速运动,经过一段时间后,再做匀减速运动,最后恰好停在宁海站处.已知加速过程所用的时间与减速过程所用的时间相等,求列车做匀加速运动时加速度的大小.
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物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装置如图,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz.开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列的点.
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(1)上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6是计数点,每相邻两计数点间还有4个计时点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a=______m/s2,计数点3的瞬时速度v3=______m/s.(结果保留三位有效数字).
(2)为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有______.(填入所选物理量前的字母)
A.木板的长度l;        B.木板的质量m1
C.滑块的质量m2   D.托盘和砝码的总质量m3
E.滑块运动的时间t
(3)滑块与木板间的动摩擦因数μ=______ (用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).
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如图为“用DIS(位移传感器、数据采集器、计算机)研究加速度和力的关系”的实验装置,可通过计算机,把位移传感器采集到的小车运动的位移和时间量,直接转化为实验所需的小车的加速度值,更便捷的进行数据处理.
(1)在该实验中必须采用控制变量法,应保持______不变,用钩码所受的重力作为______,用DIS测小车的加速度,画出a-F关系图线.
(2)改变所挂钩码的数量,多次重复测量.在某次实验中根   据测得的多组数据可画出a-F关系图线(如图所示).(单选题)此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是______
A.小车与轨道之间存在摩擦B.导轨保持了水平状态
C.所挂钩码的总质量太大D.所用小车的质量太大.

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写出如图所示的游标卡尺和螺旋测微器的读数:
①游标卡尺的读数______mm;②螺旋测微器的读数______mm.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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