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一弹簧一端固定在倾角为37°的光滑斜面的底端,另一端拴住质量为m1=4kg的物块...

一弹簧一端固定在倾角为37°的光滑斜面的底端,另一端拴住质量为m1=4kg的物块P,Q为一重物,已知Q的质量为m2=8kg,弹簧的质量不计,劲度系数k=600N/m,系统处于静止,如图所示.现给Q施加一个方向沿斜面向上的力F,使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动,已知在前0.2s时间内,F为变力,0.2s以后,F为恒力,(g=10m/s2).求:

(1)物体做匀加速运动的加速度大小为多少?

(2)F的最大值与最小值.

 

(1) 3m/s2 (2)最大值72N,最小值36N 【解析】 试题分析:先根据平衡条件求出弹簧开始的压缩量,因为在前0.2 s时间内,F为变力,0.2 s以后,F为恒力,所以在0.2 s时,P对Q的作用力为0,由牛顿第二定律求出匀加速运动的加速度,当P、Q开始运动时拉力最小,当P、Q分离时拉力最大,根据牛顿第二定律即可求解。 (1)设刚开始时弹簧压缩量为x0,在沿斜面方向上有 因为在前0.2 s时间内,F为变力,0.2 s以后,F为恒力,所以在0.2 s时,P对Q的作用力为0,由牛顿第二定律知,沿斜面方向上有 前0.2 s时间内P、Q向上运动的距离 联立各式解得:a=3 m/s2 (2)当P、Q开始运动时拉力最小,此时有 当P、Q分离时拉力最大,此时有 点睛:本题主要考查了牛顿第二定律及运动学公式,属于中等难度题。  
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考点分析:
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高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶,甲车在前,乙车在后,速度均为v030 m/s,相距s0100 mt0时,甲车遇紧急情况后,甲、乙两车的加速度随时间变化的关系分别如图甲、乙所示,以运动方向为正方向.

1)两车在09 s内何时相距最近?最近距离是多少?

2)若要保证t12 s时乙车在甲车后109 m,则图乙中a0应是多少?

 

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在托乒乓球跑步比赛时,某同学将球置于球拍中心,以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动,当速度达到v0时,再以v0做匀速直线运动跑至终点比赛中,该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为θ0,如图所示,设整个过程中球一直保持在球拍中心不动,球在运动中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比,方向与运动方向相反,不计球与球拍之间的摩擦,球的质量为m,重力加速度为g求:

1空气阻力大小与球速大小的比例系数k

2在加速跑阶段球拍倾角θ 随速度v变化的关系式

 

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某课题研究小组,收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池,及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈。现从这些材料中选取两个待测元件,一是电阻R0(约为2kΩ),二是手机中常用的锂电池(电动势E标称值为3.7V,允许最大放电电流为100mA)。在操作台上还准备了如下实验器材:

A.电压表V(量程4V,电阻RV 约为4.0kΩ

B.电流表A1(量程100mA,电阻RA1 约为

C.电流表A2(量程2mA,电阻RA2 约为50Ω

D.滑动变阻器R1040Ω,额定电流1A

E.电阻箱R20999.9Ω

F.开关S一只、导线若干

为了测定电阻R0的阻值,小组的一位成员,设计了如图所示的电路原理图,所选取的相应的器材(电源用待测的锂电池)均标在图上,其设计或器材选取中有不妥之处,你认为应该怎样调整?            

在实际操作过程中,发现滑动变阻器R1、电流表A1已损坏,请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r

请你在方框中画出实验电路图(标注所用器材符号);

为了便于分析,一般采用线性图象处理数据,请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式     

 

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某同学利用图示装置来研究弹簧弹力与形变的关系。 设计的实验如下:AB是质量均为m0的小物块,AB间由轻弹簧相连,A的上面通过轻绳绕过两个定滑轮与一个轻质挂钩相连。挂钩上可以挂上不同质量的物体C。物块B下放置一压力传感器。物体C右边有一个竖直的直尺,可以测出挂钩的下移的距离。整个实验中弹簧均处于弹性限度内,重力加速度g=98m/s2。实验操作如下:

1)不悬挂物块C,让系统保持静止,确定挂钩的位置O,并读出压力传感器的示数F0

2)每次挂上不同质量的物块C,用手托出,缓慢释放。测出系统稳定时挂钩相对O点下移的距离xi,并读出相应的压力传感器的示数Fi

3)以压力传感器示数为纵轴,挂钩下移距离为横轴,根据每次测量的数据,描点作出F-x图像如图所示。

由图像可知,在实验误差范围内,可以认为弹簧弹力与弹簧形变量成  (填正比”“反比”“不确定关系);

由图像可知:弹簧劲度系数k   N/m

如果挂上物块C的质量mc3m0,并由静止释放。当压力传感器的示数为零时,物块C的速度v0     m/s

 

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如图所示,质量为M的木板A静止在水平地面上,在木板A的左端放置一个质量为m的铁块B,铁块与木板间的动摩擦因数μ1,木板与地面之间的动摩擦因数为μ2现给铁块施加一由零开始逐渐增大的水平作用力F最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列判断正确的是(    )  

A. μ 1>μ 2,则一定是木板A先相对地发生滑动,然后B相对A发生滑动

B. μ 1mg>μ 2Mg,则一定是木板A先相对地发生滑动,然后B相对A发生滑动

C. 若铁块B先相对A发生滑动,则当A、B刚发生相对滑动时,F的大小为μ 1mg

D. 若木板A先相对地发生滑动,则当A、B刚发生相对滑动时,F的大小为mgμ 1-μ 2)(m+M)/M

 

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