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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=05kg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=02,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

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t是多少?

2)若恒力F="2N" ,则物块与木板因摩擦而产生的热量Q为多少?

3)图乙中BC为直线段,求该段恒力F的取值范围及函数关系式

 

(1);(2)1.6J (3), 【解析】试题分析:(1)以初速度为正方向,物块的加速度大小: 木板的加速度大小: 由图乙知,板长 滑块相对木板的路程: 联立解得: 当时,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. (3)时故 (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,则:, 位移关系:,联立解得: 由图乙知,相对路程: 代入解得: 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:, 由于静摩擦力存在最大值,所以: 联立解得: BC段恒力F的取值范围是,函数关系式是. 考点:考查了牛顿第二定律,运动学公式的综合应用 【名师点睛】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,半径为R的四分之一圆弧形支架竖直放置,圆弧边缘C处有一小定滑轮,绳子不可伸长,不计一切摩擦,开始时,m1、m2两球静止,且m1>m2,试求:

1m1释放后沿圆弧滑至最低点A时的速度

2若A点离地高度为2R,m1滑到A点时绳子突然断开,则m1落地点离A点的水平距离是多少?

 

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如图所示,水平地面上有一个精致的直角三角形滑块P,顶点A到地面的距离h=1125m,水平地面上D处有一固定障碍物,滑块的C端到D的距离L=40m.在其顶点A处放一个小物块Q,不粘连,最初系统静止不动.现在滑块左端施加水平向右的推力F=24N,使二者相对静止一起向右运动,当C端撞到障碍物时立即撤去力F,且滑块P立即以原速率反弹,小物块Q最终落在地面上.滑块P的质量M=35kg,小物块Q的质量m=05kgP与地面间的动摩擦因数04.(取g=10m/s2)求:

1)小物块Q落地前瞬间的速度.

2)小物块Q落地时落地点到滑块PC端的距离.

 

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下图是研究平抛物体运动的实验装置图,通过描点画出平抛小球的运动轨迹.

1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有________

a.安装斜槽轨道,使其末端保持水平

b.每次小球释放的初始位置可以任意选择

c.每次小球应从同一高度由静止释放

d.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接

2)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图中yx2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是________

3)某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,实验中只记录了竖直线没有记录平抛的起点,在竖直线上取某点记为O,过O的水平线为X轴,在轨迹上任取三点ABC,测ABC点竖直坐标y1400 cmy21200 cmy31750 cmAB两点水平坐标为200 cm400 cm.则平抛小球的初速度v0________ m/s,小球在C点的速度vC________ m/s(结果可以用根式表示,g10 m/s2).

 

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用如图所示实验装置验证m1m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两个计数点间还有4个点(图中未标出),计数点间的距离如图所示。已知m150gm2150g,则:(g10m/s2,结果保留两位有效数字)

1)在纸带上打下计数点5时的速度v________ m/s

2)在打点05过程中系统动能的增加量________J,系统势能的减少量________J,由此得出的结论是_____________

3)若某同学作出的图象如图所示,则当地的实际重力加速度g________m/s2

 

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图甲所示,质量m=1kg的物块可视为质点以v0=10m/s的初速度从粗糙斜面上的P点沿斜面向上运动到达最高点后,又沿原路返回,其速率随时间变化的图像如图乙所示,已知斜面固定且足够长且不计空气阻力,取g=10m/s2下列说法中正确的是 

A物块所受的重力与摩擦力之比为5:2

B在t=1s到t=6s的时间内物块所受重力的平均功率为50W

C在t=6s时物体克服摩擦力做功的功率为20W

D在t=0到t=1s时间内机械能的变化量大小与t=1s到t=6s时间内机械能变化量大小之比为1 :5

 

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