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如图所示,一辆平板汽车上放一质量为m的木箱,木箱与汽车车厢底板左端距离为L,汽车...

如图所示,一辆平板汽车上放一质量为m的木箱,木箱与汽车车厢底板左端距离为L,汽车车厢底板距地面高为H,木箱用一根能承受最大拉力为Fm的水平细绳拴在车厢上,木箱与车厢底板间的动摩擦因数为μ(最大静摩擦力可按滑动摩擦力计算).

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(1)若汽车从静止开始启动,为了保证启动过程中细绳不被拉断,求汽车的最大加速度a.

(2)若汽车在匀速运动中突然以a1(a1>a)的加速度匀加速行驶,求从开始加速后,经多长时间木箱落到地面上.

 

(1)汽车的最大加速度. (2)从开始加速后,经木箱落到地面上. 【解析】 试题分析:(1)隔离对木箱分析,抓住木箱与汽车的加速度相等,结合牛顿第二定律求出汽车的最大加速度. (2)根据牛顿第二定律求出木箱的加速度,抓住汽车和木箱的位移之差等于L,结合匀变速直线运动的位移时间公式求出木箱在汽车上的运动时间,木箱离开汽车做平抛运动,结合高度求出木箱平抛运动的时间,从而得出开始加速后,汽车落到地面所需的时间. 【解析】 (1)设木箱与车厢底板的最大静摩擦力为fm,汽车以加速度a启动时,细绳刚好不被拉断,以木箱为研究对象, 根据牛顿定律可得:Fm+fm=ma ① 而:fm=μmg ② 由以上两式可解得: ③ (2)当汽车加速度为a1时,细绳将被拉断,木箱与车厢底板发生相对滑动,设其加速度为a2,则:μmg=ma2 ④ 设经过t1时间木箱滑出车厢底板,则应满足: ⑤ 木箱离开车厢底板后向前平抛,经时间t2落地,则: ⑥ 而:t=t1+t2 ⑦ 由④~⑦可得: ⑧ 答:(1)汽车的最大加速度. (2)从开始加速后,经木箱落到地面上. 【点评】解决本题的关键知道绳子断裂后,木箱先在汽车上做匀加速直线运动,然后在空中做平抛运动,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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2005年10月12日9时,“神舟”六号飞船一飞冲天,一举成功,再次把中国人“巡天遥看一天河”的陆地梦想变成“手可摘星辰,揽明月”的太空现实,“神舟”六号飞船点火发射时,飞船处于一个加速过程,在加速过程中宇航员处于超重状态.人们把这种状态下宇航员所受支持力FN与在地表面时重力mg的比值K=满分5 manfen5.com称为载荷值.

(1)假设宇航员聂海胜和费俊龙在超重状态下载荷值的最大值为K=7,飞船带着宇航员竖直向上发射时的加速度a的最大值为多少?已知地球表面的重力加速度g=10m/s2

(2)“神舟”六号飞船发射成功后,进入圆形轨道稳定运行,运转一圈的时间为T,地球的半径为R,表面的重力加速度为g,万有引力常量为G,试求这一圆形轨道距离地面的高度H.(用R、g、T、G表示)

 

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如图所示,质量为m的物体A压在放于地面上的竖直轻弹簧B上,现用细绳跨过定滑轮将物体A与另一轻弹簧C连接,当弹簧C处于水平位置且右端位于a点时,弹簧C刚好没有发生变形,已知弹簧B和弹簧C的劲度系数分别为k1和k2,不计定滑轮、细绳的质量和摩擦.将弹簧C的右端由a点沿水平方向拉到b点时,弹簧B刚好没有变形,求a、b两点间的距离.

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在探究“加速度与力、质量的关系”的活动中:

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(1)某同学在接通电源进行实验之前,将实验器材组装如图1所示.请你指出该装置中的错误或不妥之处:

 

(2)改正实验装置后,该同学顺利地完成了实验.图2是他在实验中得到的一条纸带,图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s,由图中的数据可算得小车的加速度a为      m/s2

(3)该同学在实验中保持拉力不变,得到了小车加速度随质量变化的一组数据,如表所示

实验次数

加速度a/m•s﹣2

小车与砝码总质量m/kg

小车与砝码总质量的倒数m﹣1/kg﹣1

1

0.29

0.20

5.0

2

0.25

0.25

4.0

3

0.22

0.30

3.3

4

0.18

0.35

2.9

5

0.16

0.40

2.5

请你在图3中建立合适坐标并画出能直观反映出加速度与质量关系的图线.

 

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长为L的轻杆一端固定一个小球,另一端固定在光滑水平轴上,使小球在竖直平面内做圆周运动,关于小球在过最高点的速度v,下列叙述中正确的是(  )

A.v的极小值为满分5 manfen5.com

B.v由零逐渐增大,向心力也逐渐增大

C.当v由满分5 manfen5.com值逐渐增大时,杆对小球的弹力也逐渐增大

D.当v由满分5 manfen5.com值逐渐减小时,杆对小球的弹力也逐渐减小

 

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绳系卫星是由一根绳索栓在一个航天器上的卫星,可以在这个航天器的下方或上方一起绕地球运行.如图所示,绳系卫星系在航天器上方,当它们一起在赤道上空绕地球作匀速圆周运动时(绳长不可忽略).下列说法正确的是(  )

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A.绳系卫星在航天器的正上方

B.绳系卫星在航天器的后上方

C.绳系卫星的加速度比航天器的大

D.绳系卫星的加速度比航天器的小

 

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