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如图所示,质量M=1 kg的木板静置于倾角θ=37°、足够长的固定光滑斜面底端....

如图所示,质量M=1 kg的木板静置于倾角θ=37°、足够长的固定光滑斜面底端.质量m=1 kg的小物块(可视为质点)以初速度v0=4 m/s从木板的下端冲上木板,同时在木板上端施加一个沿斜面向上的F=3.2 N的恒力.若小物块恰好不从木板的上端滑下,求木板的长度l为多少?(已知小物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.8,重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

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0.5m 【解析】 试题分析:由题意,小物块向上匀减速运动,木板向上匀加速运动,当小物块运动到木板的上端时,恰好和木板共速.设小物块的加速度为a,由牛顿第二定律 mgsin θ+μmgcos θ=ma 设木板的加速度为a′,由牛顿第二定律F+μmgcos θ-Mgsin θ=Ma′ 设小物块和木板共同的速度为v,经历的时间为t,由运动学公式v=v0-at v=a′t 设小物块的位移为x,木板的位移为x′,由运动学公式x=v0t-at2 x′=a′t2 小物块恰好不从木板的上端滑下,有x-x′=l 联立解得l=0.5 m 考点:牛顿第二定律的综合应用 【名师点睛】解决本题的关键理清物块和木板的运动规律,抓住临界状态;小物块向上做匀减速运动,木板向上做匀加速直线运动,小物块恰好不从木板的上端滑下,临界情况是到达木板的上端时,速度相同;结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解。  
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考点分析:
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如图所示为某工厂的货物传送装置,倾斜运输带AB(与水平面成α=37°)与一斜面BC(与水平面成θ=30°)平滑连接,B点到C点的距离为L=0.6 m,运输带运行速度恒为v0=5 m/s,A点到B点的距离为x=4.5 m,现将一质量为m=0.4 kg的小物体轻轻放于A点,物体恰好能到达最高点C点,已知物体与斜面间的动摩擦因数μ1满分5 manfen5.com,求:(g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,空气阻力不计)

 

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(1) 小物体运动到B点时的速度v的大小;

(2) 小物体与运输带间的动摩擦因数μ;

(3) 小物体从A点运动到C点所经历的时间t.

 

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如图所示为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图.实验步骤如下:

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①用天平测量物块和遮光片的总质量M,重物的质量m,用米尺测量两光电门之间的距离s;已知遮光片的宽度为d;

②调整轻滑轮,使细线水平;

③让物块从光电门A的左侧由静止释放,用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间ΔtA和ΔtB,求出加速度a;

④多次重复步骤③,求a的平均值满分5 manfen5.com

⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ.

回答下列问题:

(1)物块的加速度大小a可用d、s、ΔtA和ΔtB表示为a=________.

(2)动摩擦因数μ可用M、m、满分5 manfen5.com和重力加速度g表示为μ=________.

(3)如果细线没有调整到水平,由此引起的误差属于____________(填“偶然误差”或“系统误差”).

 

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橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内弹力F与伸长量x成正比,即F=kx,其中k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关,理论与实际都表明k=满分5 manfen5.com,其中Y是一个由材料决定的常数,材料力学上称之为杨氏模量.

(1)在国际单位中,杨氏模量Y的单位应该是________.

A.N        B.m          C.N/m          D.N/m2

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(2)用如图甲所示的装置就可以测出这种橡皮筋的Y值,下面的表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录.请在图乙中作出F-x的图象,由此图象可求得该橡皮筋的劲度系数k=__N/m.(保留两位有效数字)

拉力F(N)

5

10

15

20

25

伸长量x(cm)

1.6

3.2

4.8

6.4

8

(3)这种橡皮筋的杨氏模量Y=                .(保留一位有效数字)

 

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质量不计的弹簧下端固定一小球.现手持弹簧上端使小球随手在竖直方向上以同样大小的加速度a(a<g)分别向上、向下做匀加速直线运动.若忽略空气阻力,弹簧的伸长量分别为x1、x2;若空气阻力不能忽略且大小恒定,弹簧的伸长量分别为x′1、x′2.则(  

A.满分5 manfen5.com      B.满分5 manfen5.com

C.满分5 manfen5.com     D.满分5 manfen5.com

 

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甲、乙两车在同一水平路面上做直线运动,某时刻乙车在前、甲车在后,相距6 m,从此刻开始计时,乙做匀减速直线运动,两车运动的v-t图象如图所示.则在0~12 s内关于两车位置关系的判断,下列说法正确的是 (   )

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A.t=4 s时两车相遇                B.t=4 s时两车间的距离最大

C.0~12 s内两车有两次相遇         D.0~12 s内两车有三次相遇

 

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