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如图所示,拉杆箱是由拉杆和箱子构成的交通旅游工具.设箱子的质量为m,拉杆质量可忽...

如图所示,拉杆箱是由拉杆和箱子构成的交通旅游工具.设箱子的质量为m,拉杆质量可忽略.箱子与水平地面之间的动摩擦因数为常数μ,重力加速度为g.某同学在水平地面上拉动拉杆箱,设拉力的方向沿拉杆方向,拉杆与水平方向的夹角为θ.

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(1)若箱子在水平地面上匀速移动,求拉力的大小;

(2)已知θ存在一临界角θ0,若θ=θ0,则箱子在水平地面上匀速移动时,拉力有最小值,求这一临界角的正切tanθ0和对应的拉力最小值.

 

(1);(2)tanθ0=μ,Fmin= 【解析】 试题分析:(1)(5分)地面对箱子的支持力为F1、摩擦力为F2,由平衡条件得:Fsinθ+F1=mg…① Fcosθ=F2…② 由摩擦定律得:F2=μF1…③ 联立①②③式得:F= (2)(5分)当θ=θ0时,F= 要使拉力有最小值,则(μsinθ0+cosθ0)应有最大值, 令x=μsinθ0+cosθ0=(μsinθ0+cosθ0) 设sinα=,cosα=,则x=sin(θ0+α) 当θ0+α=时,x存在最大值xm= 对应的拉力F的最小值为:Fmin= 对应的角度有:tanθ0=μ 考点:共点力的平衡 【名师点睛】解决本题的关键在于正确的受力分析,根据平衡条件列方程,而后利用三角函数的极值条件求解。  
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考点分析:
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如图1为探究“牛顿第二定律”的实验装置,在小车的前端安装一个拉力传感器,用来记录小车受到的拉力大小,在长木板上相距为x=48.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器,分别记录小车到达A、B时的速率.

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(1)实验中,下列方法能减少实验误差的有:      

A.实验中应使砝码的质量远小于小车(包括传感器)的质量

B.适当垫高长木板无滑轮的一端,使未挂钩码的小车被轻推后恰能做匀速运动

C.长木板的表面光滑程度要尽可能均匀

D.实验时尽可能使AB间的距离小一点

(2)如表中记录了实验测得的几组数据,v2B﹣v2A是两个速度传感器记录的速率的平方差,则加速度的表达式a=    (用vA、vB、x等表示),表中第3次实验的加速度大小应为           (结果保留三位有效数字).

次数

F(N)

v2B﹣v2A(m2/s2

a(m/s2

1

0.60

0.77

0.80

2

1.04

1.61

1.68

3

1.42

2.34

 

4

2.62

4.65

4.84

5

3.00

5.49

5.72

(3)(2分)由表中数据,在图2坐标纸上作出a~F关系图线;

(4)(1分)对比实验结果与理论计算得到的关系图线(图2中已画出理论图线),造成上述偏差的原因是                           

 

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图甲为“探究求合力的方法”的实验装置.

(1)下列说法中正确的是________.

A.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化

B.弹簧测力计拉细线时,拉力方向必须竖直向下

C.F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程

D.为减小测量误差,F1、F2方向间夹角应为90°

(2)弹簧测力计的指针如图乙所示,由图可知拉力的大小为________N.

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如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.

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(1)若已知电源频率为50Hz,A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间还有四个点没有画出,每两个计数点之间的时间间隔为t=     s.从图中读出A、B两点间距s=     cm,C点对应的速度是     m/s;(计算结果保留小数点后两位).

(2)在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度,为了计算加速度,其中误差最大和方法错误的是

A.只选取第一个和第二个两个点,根据公式a=满分5 manfen5.com算出加速度

B.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度

C.根据实验数据画出v﹣t图象,量取其倾角α,由公式a=tanα求出加速度

D.根据纸带上量出各个计数点间的位移,用逐差法a=满分5 manfen5.com,算出加速度.

 

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如图所示,长0.5m的轻质细杆,一端固定有一个质量为3kg的小球,另一端由电动机带动,使杆绕O在竖直平面内作匀速圆周运动,小球的速率为2m/s.取g=10m/s2,下列说法正确的是(   )

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A.小球通过最高点时,对杆的拉力大小是24N

B.小球通过最高点时,对杆的压力大小是6N

C.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是24N

D.小球通过最低点时,对杆的拉力大小是54N

 

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如图所示,水平转台绕竖直轴匀速转动,穿在水平光滑直杆上的小球A和B由轻质弹簧相连并相对直杆静止.已知A、B小球的质量分别为2m和m,它们之间的距离为3L,弹簧的劲度系数为k、自然长度为L,下列分析正确的是(   )

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A.小球A、B受到的向心力之比为2∶1

B.小球A、B做圆周运动的半径之比为1∶2

C.小球A匀速转动的角速度为满分5 manfen5.com

D.小球B匀速转动的周期为2π满分5 manfen5.com

 

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