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如图甲所示,有一倾角为30°的光滑固定斜面,斜面底端的水平面上放一质量为M的木板...

如图甲所示,有一倾角为30°的光滑固定斜面,斜面底端的水平面上放一质量为M的木板.开始时质量为m=1kg的滑块在水平向左的力F作用下静止在斜面上,今将水平力F变为水平向右,当滑块滑到木板上时撤去力F,木块滑上木板的过程不考虑能量损失.此后滑块和木板在水平上运动的v﹣t图象如图乙所示,g=10m/s2.求

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(1)水平作用力F的大小;

(2)滑块开始下滑时的高度;

(3)木板的质量.

 

(1); (2)2.5m; (3)1.5kg 【解析】 试题分析:(1)对滑块受力分析,由共点力的平衡条件可得出水平作用力的大小; (2)根据图乙判断滑块滑到斜面底部的速度,由牛顿第二定律求出加速度,从而根据在斜面上的位移和三角关系求出下滑时的高度. (3)根据图象和牛顿第二定律求出地面和木板间的摩擦力,以及滑块和木板间的摩擦力,进而根据牛顿第二定律求出木板的质量. 【解析】 (1)滑块受到水平推力F、重力mg和支持力N处于平衡,如图所示, 水平推力:F=mgtanθ=1×10×= (2)由图乙知,滑块滑到木板上时速度为:v1=10m/s 设下滑的加速度为a,由牛顿第二定律得:mgsinθ+Fcosθ=ma 代入数据得:a=10m/s2 则下滑时的高度:h= (3)设在整个过程中,地面对木板的摩擦力为f,滑块与木板间的摩擦力为f1 由图乙知,滑块刚滑上木板时加速度为: 对滑块:f1=ma1 ① 此时木板的加速度: 对木板:﹣f1﹣f=Ma2 ② 当滑块和木板速度相等,均为:v=2m/s之后,连在一起做匀减速直线运动,加速度为:a3= 对整体:﹣f=(m+M)a3 ③ 联立①②③带入数据解得:M=1.5kg 答:(1)水平作用力F的大小位;(2)滑块开始下滑时的高度为2.5m;(3)木板的质量为1.5kg.   【点评】本题考查斜面上力的合成与分解,和牛顿第二定律的应用,注意平时深入分析各种运动形式的特征.  
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考点分析:
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如图所示,跳伞运动员离开飞机后先做4s自由落体运动,后张开降落伞匀速下降4s,最后再做19s匀减速下降,着地时速度是2m/s,g取10m/s2

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(1)试通过计算作出运动员运动的v﹣t图象,要求标出t=4s时的速度值;

(2)求减速下降时的加速度(大小和方向);

(3)求跳伞员离开直升飞机时距地面的高度.

 

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三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验.

(1)甲同学采用如图甲所示的装置,用小锤击打弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤击打的力度,使A球被弹出时的速度不同,两球仍然同时落地,这说明     

(2)乙同学采用如图乙所示的装置,两个相同的末端水平的斜槽轨道M、N分别用于发 射小铁球P、Q,其中N的末端与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D.斜槽轨道M到水平板的高度可调,但两轨道始终保持平行,因此小铁球P、Q在轨道出口处的水平速度总是相等的.现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后同时切断电源,使两小铁球能以相同的初速度同时从轨道M、N的下端A、B水平射出,实验中能观察到的现象是      .若仅改变轨道M的高度(两轨道仍然保持平行),重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这是因为     

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(3)丙同学采用频闪照相法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片,图丙中每个小方格代表的正方形边长L=1.25cm.由图丙可求得拍摄时曝光时间间隔t=      s,该小球平抛运动的初速度大小v0=      m/s(取g=10m/s2).

 

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为了测量木块与木板间动摩擦因数μ,某小组使用位移传感器设计了如图甲所示实验装置,让木块从倾斜木板上一点A由静止释放,位移传感器可以测出木块到传感器的距离.位移传感器连接计算机,描绘出滑块相对传感器的位移x随时间t变化规律如图乙所示.

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(1)根据上述图线,计算0.4s时木块的速度v=      m/s,木块加速度a=      m/s2

(2)为了测定动摩擦因数μ,还需要测量的量是      ;(已知当地的重力加速度g)

 

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海王星是绕太阳运动的一颗行星,它有一颗卫星叫海卫1.若将海王星绕太阳的运动和海卫1绕海王星的运动均看作匀速圆周运动,要计算海王星的质量,只要知道(引力常量G为已知量)(  )

A.海王星绕太阳运动的周期和半径

B.海卫1绕海王星运动的周期和半径

C.海卫1绕海王星运动的周期

D.海卫1绕海王星运动的半径和向心加速度

 

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在建筑装修中,工人用质量为m的磨石对斜壁进行打磨,当对磨石加竖直向上推力F时,磨石恰好沿斜壁向上匀速运动,已知磨石与斜壁之间的动摩擦因素为μ,则磨石受到的摩擦力是(  )

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A.(F﹣mg)cosθ B.(mg﹣F)sinθ C.μ(mg﹣F)sinθ D.μ(F﹣mg)cosθ

 

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