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(20分)如图所示,用一块长L1=2.5m的木板(木板下端有一底座高度与木板A、...

(20分)如图所示,用一块长L1=2.5m的木板(木板下端有一底座高度与木板A、B相同)在墙和地面间架设斜面,斜面与水平地面的倾角θ可在0~60°间调节后固定。将质量m1=5kg的小物块从斜面顶端静止释放,为避免小物块与地面发生撞击,在地面上紧靠轨道依次排放两块完全相同的木板A、B,长度均为l=2m,质量均为m2=10kg(忽略小物块在转角处和底座运动的能量损失)。物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.125,物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.4,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1(最大静摩擦力等于滑动摩擦力;重力加速度g=10m/s2

(1)当θ角增大到多少时,小物块能从斜面开始下滑?(用正切值表示)

(2)当θ增大到37°时,通过计算判断货物是否会从木板B的右端滑落?若能,求货物滑离木板B右端时的速度;若不能,求货物最终停在B板上的位置?(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)

 

(1)tanθ=0.125 (2)物块最终停在木板B的中点处 【解析】 试题分析:(1)对小物块有:mgsinθ=μmgcosθ 解得:tanθ=μ=0.125 (2)当θ=37°时,物块沿斜面下滑,由动能定理可知: 解得v0=5m/s 当物块滑上木板时,木板为静止状态,所以物块在木板A上做匀减速运动,设物块滑上木板B的速度为v1 则有: 解得:v1=3m/s 物块滑上木板B后,由于物块给木板的摩擦力大于地面给木板B的摩擦力,所以木板B滑动, 设最后两者达到共速;对物块有: 对木板B: 则,故假设成立;物块最终停在木板B的中点处. 考点:本题考查匀变速直线运动、牛顿第二定律、动能定理. 【名师点睛】动能定理及牛顿第二定律的综合应用要注意明确研究对象,做好各过程的受力分析,明确物理规律的正确应用才能准确解题  
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考点分析:
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(12分)如图,竖直放置一半径为r的光滑圆轨道,b为轨道直径的两端,该直径与水平面平行。现有一质量为m的小球(大小忽略不计)在水平向右的a、恒力F作用下沿轨道内侧运动,经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb,求

(1)水平向右的恒力F为多少?

(2)小球经过a点时动能为多少?

 

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8分)某实验小组利用如图甲所示的装置探究加速度和力的变化的关系,他们将宽度为d的挡光片固定在小车上,用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与砝码盘相连,在水平桌面上的AB两点各安装一个光电门,记录小车通过AB时的遮光时间,小车中可以放置砝码。

(1)实验中木板略微倾斜,这样做目的是( )

A.为了使释放小车后,小车能匀加速下滑

B.为了增大小车下滑的加速度

C.可使得细线拉力做的功等于合力对小车做的功

D.可使得小车在未施加拉力时能匀速下滑

(2)实验主要步骤如下:

如图乙所示,用游标卡尺测量挡光片的宽度d =_______mm

将小车停在C点,在砝码盘中放上砝码,小车在细线拉动下运动,记录此时小车及小车中砝码的质量之和为,砝码盘和盘中砝码的总质量为m,小车通过AB时的遮光时间分别为,则小车通过AB过程中的加速度a=_______(用字母D.s表示)。

在小车中增减砝码或在砝码盘中增减砝码,重复的操作。

(3)若在本实验中没有平衡摩擦力,假设小车与水平长木板之间的动摩擦因数为。利用上面的实验器材完成实验,保证小车质量M不变,改变砝码盘中砝码的数量,即质量m改变(取绳子拉力近似为砝码盘及盘中砝码的总重力),测得多组m的数据,并得到m的关系图像(如图丙)。已知图像在纵轴上的截距为b,直线PQ的斜率为kAB两点的距离为s,挡光片的宽度为d,求解=_______(用字母bD.skg表示)

 

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(7分)橡皮筋也像弹簧一样,在弹性限度内,伸长量x与弹力F成正比,即F=kx,k的值与橡皮筋未受到拉力时的长度L、横截面积S有关,理论与实践都表明,其中Y是一个由材料决定的常数,材料力学中称之为杨氏模量。(以下结果保留两位有效数字)

(1)有一段横截面是圆形的橡皮筋,应用如图甲所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量Y的值。首先利用测量工具a测得橡皮筋的长度L=20.00cm,利用测量工具b测得橡皮筋未受到拉力时的直径D=4.000mm,那么测量工具a应该是________

(2)下面的表格是橡皮筋受到的拉力F与伸长量x的实验记录,某同学根据表格作出F—x图象.(如图乙所示)由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k值为_______N/m

拉力F/N

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

伸长量x/cm

1.60

3.20

4.80

6.40

8.00

(3) 这种橡皮筋的Y值等于__________

 

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如图所示,一轻绳绕过无摩擦的两个轻质小定滑轮O1O2和质量为m的小球连接,另一端与套在光滑直杆上质量也为m的小物块连接,已知直杆两端固定,与两定滑轮在同一竖直平面内,与水平面的夹角θ=60°,直杆上C点与两定滑轮均在同一高度,C点到定滑轮O1的距离为L,重力加速度为g,设直杆足够长,小球运动过程中不会与其他物体相碰.现将小物块从C点由静止释放,当小物块沿杆下滑距离也为L时(图中D处),下列说法正确的是

A. 小物块刚释放时轻绳中的张力一定大于mg

B. 小球下降最大距离为

 

C. 小物块在D处的速度与小球速度大小之比为2:1

D. 小物块在D处的速度与小球速度大小之比为

 

 

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物块从光滑曲面上由P点自由滑下,通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q点,若传送带以一定的速度运动,如图所示,再把物块放到P点自由滑下则:

A.若传送带逆时针运动,物块可能返回曲面

B.若传送带逆时针运动,物块将仍然落在Q点

C.若传送带顺时针运动,物块可能落在Q点左边

D.若传送带顺时针运动,物块可能落在Q点右边

 

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