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如图所示,质量M=8.0kg、长L=2.0m的薄木板静置在光滑水平地面上,且木板...

如图所示,质量M=8.0kg、长L=2.0m的薄木板静置在光滑水平地面上,且木板不固定。质量m=0.40kg的小滑块(可视为质点)以速度v0从木板的左端冲上木板。已知滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.20,(假定滑块与木板之间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度g取10m/s2。)

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(1)若v0=2.1m/s,从小滑块滑上长木板,到小滑块与长木板相对静止,小滑块的位移是多少?

(2)若v0=3.0m/s,在小滑块冲上木板的同时,对木板施加一个水平向右的恒力F,如果要使滑块不从木板上掉下,力F应满足什么条件?

 

(1) (2) 【解析】 试题分析:(1)分析m的受力,由牛顿第二定律有. (1分) 分析M的受力,由牛顿第二定律有. (1分) 设经过时间t两者速度相同. 代入数据,可得t=1s (1分) 相对静止的共同速度为 (1分) (2分) (2)①设当F=F1时,滑块恰好运动到木板的右端,然后与木板一起运动。在滑块与木板有相对滑动的这段时间内,滑块做匀减速直线运动,木板做匀加速直线运动。设这段时间为t1,滑块与木板共同运动的速度为v1,则有,,所以s,(1分) 由 (1分) 所以m/s2 (1分) 根据牛顿第二定律有 所以 所以,当时,滑块不会从木板的右端滑出 (1分) ②当滑块与木板共速后,只要不发生相对滑动,滑块就不会从木板的左端滑出,根据牛顿第二定律: 滑块与木板共同运动的加速度,(1分) 而滑块在静摩擦力的作用下,能达到的最大加速度。因此,滑块不从木板左端滑出需满足的条件是(1分) 即 (1分) 所以滑块不从木板掉下的条件是: 【名师点睛】分析木板和木块的运动,结合牛顿第二定律和运动学公式,抓住它们的位移关系,列出速度位移加速度即时间的关系式进行计算;滑块不从木板上掉下的临界条件是速度相等时,位移差等于木板的长度。 考点:牛顿第二定律、匀变速直线运动规律的应用。  
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考点分析:
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如图1所示,t=0时,质量为0.5kg的物体从倾角满分5 manfen5.com的斜面上A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面经过B点前后速度大小不变,最后停在C点。运动过程中速度的大小随时间的关系如图2所示(重力加速度g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos 37°=0.8)求:

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1)物体在斜面上的加速度满分5 manfen5.com水平面加速度满分5 manfen5.com

2)经过多长时间物体恰好停在C点

3)物体通过的总路程是多少?

 

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如图所示,一小球(可视为质点)自平台上水平抛出,恰好落在临近平台的一倾角为α=37°的斜面顶端,并刚好沿斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.45 m,求

(重力加速度g10 m/s2,sin37°=0.6,cos 37°=0.8)

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满分5 manfen5.com(1)小球水平抛出的初速度v0是多少?

(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少?

 

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如图1所示,为探究加速度与力、质量的关系 实验装置,获得了小车加速度a沙及沙桶的质量及小车和砝码的质量对应关系图。沙桶和沙子的总质量为m1,小车和车上砝码的总质量为m2,重力加速度为g。

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(1)实验中打点计时器所用电源的频率为50 Hz,打出的其中一条纸带如图所示,由该纸带可求得小车的加速度a=________ m/s2

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(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,测得满分5 manfen5.com,作出满分5 manfen5.com图象,他可能作出图2中________  选填”)图线。此图线的AB段明显偏离直线,造成此误差的主要原因是________________________________________。

(3)实验时,某同学遗漏了平衡摩擦力这一步骤,若轨道水平,他测量得到的满分5 manfen5.com,如图3。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,则小车与木板间的动摩擦因数满分5 manfen5.com________,沙桶和沙子的总质量满分5 manfen5.com________。(认为绳的拉力等于沙桶和沙子的总重力,忽略空气阻力及细线与滑轮的摩擦)

 

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图是研究平抛物体运动的实验装置图,通过描点画出平抛小球的运动轨迹。

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(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有        

A.安装斜槽轨道,使其末端保持水平

B.斜槽轨道必须光滑

C.将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行

D.每次小球应从同一高度由静止释放

E.每次释放小球时的位置越高,实验效果越好

(2)图所示,在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=2.5cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的abcd所示,则小球平抛的初速度满分5 manfen5.com=_________ m/s(取g=10m/s2)。

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如图所示,一斜面固定在水平地面上, 满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com五个点把整个斜面四等分,即满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com为斜面与水平面的交点,从满分5 manfen5.com点水平抛出一个小球(可视为质点),初速度为满分5 manfen5.com时,小球落在斜面上,且末速度方向与斜面夹角为满分5 manfen5.com,(不计空气阻力,只考虑小球从抛出到第一次与斜面或水平面碰的位置和速度)则(     )

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A.若初速度为满分5 manfen5.com时,小球落在满分5 manfen5.com点,则初速度变为满分5 manfen5.com时,小球可能落在满分5 manfen5.com点与满分5 manfen5.com点之间

B.若初速度为满分5 manfen5.com时,小球落在满分5 manfen5.com点,则初速度变为满分5 manfen5.com时,小球一定落在满分5 manfen5.com

C.无论平抛初速度满分5 manfen5.com多大,只要小球落在斜面上,则小球的末速度方向都与斜面夹角为满分5 manfen5.com

D.若初速度为满分5 manfen5.com时,小球从抛出到落在斜面上某点的水平位移为满分5 manfen5.com,则初速度变为满分5 manfen5.com时,小球的水平位移可能为满分5 manfen5.com

 

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