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如图所示,一辆质量m=2kg的平板车左端放有质量M=3kg的小滑块,滑块与平板车...

如图所示,一辆质量m=2kg的平板车左端放有质量M=3kg的小滑块,滑块与平板车之间的动摩擦因数μ=04,开始时平板车和滑块共同以v0=2m/s的速度在光滑水平面上向右运动,并与竖直墙壁发生碰撞,设碰撞时间极短且碰撞后平板车速度大小保持不变,但方向与原来相反平板车足够长,以至滑块不会滑到平板车右端.(取g=10m/s2求:

1平板车第一次与墙壁碰撞后向左运动的最大距离

2平板车第二次与墙壁碰撞前瞬间的速度v

3为使滑块始终不会滑到平板车右端,平板车至少多长?

 

(1)0.33m(2)0.4m/s(3)0.833m 【解析】 试题分析:(1)设第一次碰墙壁后,平板车向左移动s,速度为0.由于系统总动量向右,平板车速度为零时,滑块还在向右滑行.对平板车: 由动能定理得 ① ② 代入数据得s=0.33m ③ (2)假如平板车在第二次碰撞前还未和滑块相对静止,那么其速度的大小肯定还是2m/s,滑块的速度则大于2m/s,方向均向右.这样就违反动量守恒. 所以平板车在第二次碰撞前肯定已和滑块具有共同速度v.此即平板车碰墙前瞬间的速度. Mv0-mv0=(m+M)v ④ ∴ ⑤ 代入数据得 ⑥ (3)平板车与墙壁发生多次碰撞,最后停在墙边.设滑块相对平板车总位移为L, 根据能量守恒则有: ⑦ 代入数据得L=0.83m 考点:动量守恒定律;能量守恒定律 【名师点睛】本题是动量守恒定律和动能定理的综合应用,涉及力在空间的效果,优先考虑能量守恒定律或动能定理。  
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考点分析:
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如图所示,质量M=2kg,长L=48m的木箱在水平拉力F0=66N的作用下沿水平面向右做匀加速直线运动时,箱内质量m=1kg的物块恰好能静止在木箱后壁上;若此物块贴近木箱后壁放于底板上,木箱在水平拉力F=9N的作用下由静止向右做匀加速直线运动,运动时间t后撒去拉力,则物块恰好能运动到木箱前壁已知木箱与水平面间的动摩擦因数μ1=02,物块与木箱底板间的动摩擦因数μ2是物块与木箱后壁间的动摩擦因数μ0,不计木箱壁的厚度、最大摩擦力等于滑动摩擦力,物块可视为质点,取g=10m/s2,求:

1物块与木箱底板间的动摩擦因数μ2

2拉力F的作用时间t;

3第二种情况下,整个过程中因摩擦产生的热量Q。

 

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如图所示,将直径为2R的半圆形导轨固定在竖直面内的A、B两点,直径AB与竖直面的夹角为600;在导轨上套一质量为m的小圆环,原长为2R、劲度系数 的弹性轻绳穿过圆环且固定在A、B两点已知弹性轻绳满足胡克定律,且形变量为x时具有弹性势能EP=kx2,重力加速度为g,不计一切摩擦将圆环由A点正下方的C点静止释放,当圆环运动到导轨的最低点D点时,求:

1圆环的速率v;

2导轨对圆环的作用力F的大小;

 

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如图所示,所有轨道均光滑,轨道AB与水平面的夹角θ=370,A点距水平轨道的高度为H=18m;一无动力小滑车质量为m=10kg,从A点沿轨道由静止滑下,经过水平轨道BC再滑入圆形轨道内侧,圆形轨道半径R=05m,通过圆形轨道最高点D然后从水平轨道E点飞出,E点右侧有一壕沟,E、F两点的竖直高度差h=125m,水平距离s=26m不计小滑车通过B点时的能量损失,小滑车在运动全过程中可视为质点,g=10m/s2,sin37°=06,cos37°=08,求:

1小滑车从A滑到B所经历的时间;

2在圆形轨道最高点D处小滑车对轨道的压力大小;

3要使小滑车既能安全通过圆形轨道又不掉进壕沟,则小滑车至少应从离水平轨道多高的地方由静止滑下?

 

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为了探究加速度与力、质量的关系,甲乙丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置已平衡摩擦力,小车总质量用M表示(乙图中M包括小车与传感器,丙图中M包括小车和与小车固连的滑轮),钩码总质量用m表示.

1)图丁是用图甲装置中打点计时器所打的纸带的一部分,OABCDE为纸带上六个计数点,加速度大小用a表示.

OD间的距离为   cm.图戊是根据实验数据绘出的s-t2图线(s为各计数点至同一起点的距离),则加速度大小a=     m/s2(保留三位有效数字)

2)若乙、丙两位同学发现某次测量中力传感器和测力计读数相同,通过计算得到小车加速度均为ag为当地重力加速度,则乙、丙两人实验时所用小车总质量之比为   

 

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某研究小组的同学在水平放置的方木板上做探究共点力的合成规律实验时:

1)利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O以及两只弹簧秤拉力的大小和方向,如图(a)所示,图中每一小格长度均代表05N,则F1F2的合力大小为    N

2)关于此实验,下列叙述中正确的是

A.弹簧秤应先在竖直方向进行调零

B.橡皮筋对结点O的拉力就是两弹簧秤对结点O的拉力F1F2的合力

C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O,这样做的目的是保证两次弹簧秤拉力的效果相同

D.若要改变弹簧秤的拉力大小而又要保证橡皮筋结点位置不变,只需调整两只弹簧秤的拉力大小使其中一只增大另一只减小即可

 

3)图(b)所示是甲、乙两位同学在做以上实验时得到的结果,其中力F′是用一只弹簧秤拉橡皮筋时的图示,则哪一位同学的实验结果一定存在问题?请简单说明理由.

答:                 

 

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