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如图甲所示,质量为M=0.5kg的木板静止在光滑水平面上,质量为m=1kg的物块...

如图甲所示,质量为M=0.5kg的木板静止在光滑水平面上,质量为m=1kg的物块以初速度v0=4m/s滑上木板的左端,物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2,在物块滑上木板的同时,给木板施加一个水平向右的恒力F。当恒力F取某一值时,物块在木板上相对于木板滑动的路程为s,给木板施加不同大小的恒力F,得到满分5 manfen5.com的关系如图乙所示,其中AB与横轴平行,且AB段的纵坐标为1m-1。将物块视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10m/s2

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(1)若恒力F=0,则物块会从木板的右端滑下,求物块在木板上滑行的时间是多少?

(2)图乙中BC为直线段,求该段恒力F的取值范围及满分5 manfen5.com函数关系式。

 

 

(1); (2)   【解析】 试题分析: (1)以初速度v0为正方向,物块的加速度大小: 1分 木板的加速度大小: 1分 由图乙知,板长L=1m 2分 滑块相对木板的路程: 2分 联立解得: 1分 当t=1s时,滑块的速度为2m/s,木板的速度为4m/s,而当物块从木板右端滑离时,滑块的速度不可能小于木板的速度,应舍弃,故所求时间为。 1分 (2)①当F较小时,物块将从木板右端滑下,当F增大到某一值时物块恰好到达木板的右端,且两者具有共同速度v,历时t1,则: 1分 1分 1分 联立解得: 2分 由图乙知,相对路程: 代入解得: 2分 ②当F继续增大时,物块减速、木板加速,两者在木板上某一位置具有共同速度;当两者共速后能保持相对静止(静摩擦力作用)一起以相同加速度a做匀加速运动,则: 1分 1分 由于静摩擦力存在最大值,所以: 1分 联立解得: 2分 ③综述:BC段恒力F的取值范围是,函数关系式是。 考点: 牛顿运动定律的综合应用 【名师点睛】本题主要考查了牛顿运动定律的综合应用。属于难度较大的题目。本题考查牛顿运动定律.滑块问题是物理模型中非常重要的模型,是学生物理建模能力培养的典型模型.滑块问题的解决非常灵活,针对受力分析、运动分析以及牛顿第二定律的掌握,还有相对运动的分析,特别是摩擦力的变化与转型,都是难点所在.本题通过非常规的图象来分析滑块的运动,能从图中读懂物体的运动.  
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考点分析:
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如图所示,处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距满分5 manfen5.com,导轨平面与水平面成θ=37°角,下端连接阻值为满分5 manfen5.com的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触,它们之间的动摩擦因数为0.25

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(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小;

(2)当金属棒下滑速度达到稳定时,电阻满分5 manfen5.com消耗的功率为满分5 manfen5.com,求该速度的大小;

(3)在上问中,若满分5 manfen5.com,金属棒中的电流方向由a到b,求磁感应强度的大小与方向.

(g10rns2sin37°0.6 cos37°0.8

 

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用下列器材测量电容器的电容

一块多用电表,一台直流稳压电源,一个待测电容器(额定电压16V),定值电阻R1(阻值未知),定值电阻R2=150满分5 manfen5.com,电流传感器、数据采集器和计算机,单刀双掷开关S,导线若干。

实验过程如下:

实验次数

实验步骤

第1次

用多用电表的“满分5 manfen5.com”挡测量电阻R1,指针偏转如图甲所示。

将电阻R1等器材按照图乙正确连接电路,将开关S与1端连接,电源向电容器充电。

将开关S掷向2端,测得电流随时间变化的i-t曲线如图丙中的实线a所示。

第2次

用电阻R2替换R1,重复上述实验步骤,测得电流随时间变化的i-t曲线如图丁中的某条虚线所示。

说明:两次实验中电源输出的直流电压恒定且相同。

请完成下列问题:

(1)由图甲可知,电阻R1的测量值为______满分5 manfen5.com

(2)第1次实验中,电阻R1两端的最大电压U=_____V。利用计算机软件测得i-t曲线和两坐标轴所围的面积42.3满分5 manfen5.com,已知电容器放电时其内阻可以忽略不计,则电容器的电容为C=___      F

3)第2次实验中,电流随时间变化的i-t曲线应该是图丁中的虚线       (选填“b”、“c”或“d”),判断依据是_________________

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用图示装置测量重锤的质量,在定滑轮两侧分别挂上重锤和n块质量均为m0的铁片,重锤下端贴一遮光片,铁架台上安装有光电门.调整重锤的高度,使其从适当的位置由静止开始下落,读出遮光片通过光电门的挡光时间t0;从定滑轮左侧依次取下1块铁片放到右侧重锤上,让重锤每次都从同一位置由静止开始下落,计时器记录的挡光时间分别为t1t2,计算出t02t12

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(1)挡光时间为t0时,重锤的加速度为a0.从左侧取下i块铁片置于右侧重锤上时,对应的挡光时间为ti,重锤的加速度为ai.则满分5 manfen5.com=_______.(结果用t0ti表示)

2)作出满分5 manfen5.com的图线是一条直线,直线的斜率为k,则重锤的质量M=__________.

3)若重锤的质量约为300g,为使实验测量数据合理,铁片质量m0比较恰当的取值是       .

A.1g    B.5g      C.40g    D.100g

 

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如图甲所示,一质量可忽略不计的长为l的轻杆,一端穿在过O点的水平转轴上,另一端固定一质量未知的小球,整个装置能绕O点在竖直面内转动。假设小球在最高点的速度和对杆的弹力分别用v、FN表示,其中小球在最高点对杆的弹力大小与速度平方的关系图象如图乙所示。则(  )

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A.重力加速度g=满分5 manfen5.com

B.小球的质量m=满分5 manfen5.coml

C.当v2=c时,小球受到向上的支持力

D.当c=2b时,轻杆对小球的作用力大小为2a

 

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水星或金星运行到地球和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象,天文学称为“行星凌日”。已知地球的公转周期为365天,若将水星、金星和地球的公转轨道视为同一平面内的圆轨道,理论计算得到水星相邻两次凌日的时间间隔为116天,金星相邻两次凌日的时间间隔为584天,则下列判断合理的是

A.地球的公转周期大约是水星的2倍

B.地球的公转周期大约是金星的1.6倍

C.金星的轨道半径大约是水星的3倍

D.实际上水星、金星和地球的公转轨道平面存在一定的夹角,所以水星或金星相邻两次凌日的实际时间间隔均大于题干所给数据

 

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