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如图所示,长L=8m,质量M=3kg的薄木板静止放在光滑水平面上,质量m=1kg...

如图所示,长L=8m,质量M=3kg的薄木板静止放在光滑水平面上,质量m=1kg的小物体放在木板的右端,现对木块施加一水平向右的拉力F,取g=10m/s2,求:

(1)若薄木板上表面光滑,欲使薄木板以2 m/s2的加速度向右运动,需对木板施加的水平拉力为多大?

(2)若木板上表面粗糙,物体与薄木板间的动摩擦因数为0.3,若拉力F=6N,求物体对薄木板的摩擦力大小和方向?

(3)若木板上表面粗糙,物体与薄木板间的动摩擦因数为0.3,若拉力F=15N,物体所能获得的最大速度。

 

(1)6N(2)1.5N(3)12m/s 【解析】(1)薄木板上表面光滑,木板受到的合外力为拉力,由牛顿第二定律得: F=Ma=3×2=6N,则拉力大小为6N; (2)当木块相对于木板滑动时,对木块,由牛顿第二定律得: μmg=ma0, 解得:a0=μg=0.3×10=3m/s2, 木块相对于木板恰好滑动时,由牛顿第二定律得: 拉力:F0=(M+m)a0=(3+1)×3=12N>6N, 拉力为6N时,木块相对于木板静止,由牛顿第二定律得: F′=(M+m)a′,解得: ; 对物块,由牛顿第二定律得:f=ma′=1×1.5=1.5N,方向:水平向右; (3)拉力F=15N>F0,木块相对于木块滑动,对木板,由牛顿第二定律得: F-μmg=Ma木板, 解得: , 木块位移:s木块= a0t2, 木板位移:s木板= a木板t2, 木块从木板上滑下时有:s木板-s木块=L, 此时木块的速度:v=a0t, 解得:v=12m/s,则木块获得的最大速度为12m/s; 点睛:本题考查了牛顿第二定律的应用,分析清楚物体运动过程、应用牛顿第二定律即可正确解题;求出木块相对于木板滑动的临界拉力是正确解题的前提与关键,这也是本题的易错点.  
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考点分析:
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如图所示,LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道,MN水平且足够长,LM下端与MN相切,质量为m的带正电小球B静止在水平轨道上,质量为2m的带正电小球ALM上距水平轨道高为h处静止释放,在A球进入水平轨道后,A.B两球间相互作用视为静电力作用。带电小球均可视为质点。已知A.B两球始终没有接触。重力加速度为g。求:

1A.B两球相距最近时,A.B两球系统的电势能

2A.B两球最终的速度的大小

 

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如图所示,把重8N的物体放在倾角=30°的粗糙斜面上并静止,物体的上端与固定在斜面上的轻质弹簧相连,弹簧与斜面平行,若物体与斜面间的最大静摩擦力为5N,则:

1)弹簧为原长,且物体保持静止,物体所受的摩擦力大小为多少;

2)现弹簧处于压缩状态,且物体保持静止,则最大弹力为多少?

 

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如图所示为探究碰撞中的不变量的实验装置示意图.

(1)因为下落高度相同的平抛小球(不计空气阻力)的飞行时间相同,所以我们在实验中可以用平抛运动的___________来替代平抛运动的初速度.

(2)本实验中,实验必须要求的条件是_____   

A.斜槽轨道必须是光滑的

B.斜槽轨道末端点的切线是水平的

C.入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放

D.入射球与被碰球满足ma>mb,ra=rb

(3)图中M、P、N分别为入射球与被碰球对应的落点的平均位置,则实验中要验证的关系是______   

A.ma•ON=ma•OP+mb•OM
Bma•OP=ma•ON+mb•OM

C.ma•OP=ma•OM+mb•ON
Dma•OM=ma•OP+mb•ON

 

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探究加速度与力、质量的关系实验中,采用如图甲所示的装置。

1)本实验应用的实验方法是__________

A. 控制变量法        B. 假设法        C. 理想实验法

2)下列说法中正确的是___________

A.在探究加速度与质量的关系时,应改变小车所受拉力的大小

B.在探究加速度与外力的关系时,应改变小车的质量

C.在探究加速度与质量的关系时,作出图象容易更直观判断出二者间的关系

D.无论在什么条件下,细线对小车的拉力大小总等于砝码盘和砝码的总重力大小.

3)在探究加速度与力的关系时,若取车的质量M0.5kg,改变砝码质量m的值,进行多次实验,以下m的取值最不合适的一个是____________

Am14g Bm210g Cm340g Dm4500g

4)在平衡小车与长木板之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02 s。从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离,根据图中给出的数据求出该小车的加速度a=___m/s2(结果保留两位有效数字)。

5)如图所示为甲同学在探究加速度a与力F的关系时,根据测量数据作出的a-F 图象,说明实验存在的问题是________

 

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带有1/4光滑圆弧轨道质量为M的滑车静止置于光滑水平面上,如图所示,一质量也为M的小球以速度v0水平冲上滑车,到达某一高度后,小球又返回车的左端,则

A. 小球以后将向左做平抛运动

B. 小球将做自由落体运动

C. 此过程小球对小车做的功为

D. 小球在弧形槽上升的最大高度为

 

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