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质量为10kg的环在拉力F的作用下,沿粗糙直杆向上做速度v0=5m/s的匀速运动...

质量为10kg的环在拉力F的作用下,沿粗糙直杆向上做速度v0=5m/s的匀速运动,环与杆之间的动摩擦因数μ=0.5,杆与水平地面的夹角为θ=37°,拉力F与杆的夹角也为θ=37°,力F作用1s后撤去,环在杆上继续上滑了一段时间后,速度减为零.取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,杆足够长,求:

(1)环受到的拉力F;

(2)环运动到杆底端时的速度v.

 

(1)环受到的拉力F是91N; (2)环运动到杆底端时的速度是5m/s. 【解析】 试题分析:(1)环先沿杆做匀速直线运动,对环进行受力分析即可求出拉力F. (2)由位移公式分别求出两个过程的位移,位移之和等于环沿杆向上运动的总距离s.根据动能定理求出环滑回底端时的速度大小. 【解析】 (1)当有F作用时,环做匀速直线运动,环的受力如图, 环受到的合外力为0,则垂直于杆的方向:Fsin37°+N1=mgcos37° ① 沿杆的方向:Fcos37°﹣μN1﹣mgsin37°=0 ② 由①、②.得F=N=91N ③ (2)撤去拉力前,环的位移:x1=v0t=5×1=5m 当撤去F时,有:N2=mgcos37°=10×10×0.8=80N ④ μN2+mgsin37°=ma1 ⑤ 由④、⑤,得a1=10m/s2 ⑥ 向上运动的最大位移:m 环向下运动时:mgsin37°﹣μN2=ma2⑦ 代入数据得: 设环运动到杆底端时的速度v,则:v2﹣0=2a2(x1+x2) 代入数据得:v=5m/s 答:(1)环受到的拉力F是91N; (2)环运动到杆底端时的速度是5m/s.
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如下图所示,实心长方体木块的长、宽、高分别为abc,且a>b>c,有一个小虫自A′点运动到C点,求:

(1)小虫的位移的大小;

(2)小虫的最短路程.

 

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某次训练中,航空母舰以速度v0匀速航行,舰载机以水平速度v从舰尾落到长为l的水平甲板上并钩住阻拦索.之后飞机的运动可以近似为匀减速运动,则飞机的加速度至少应多大?不考虑飞机着舰对航空母舰运动情况的影响.

 

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如图所示,AB两轮间距l3.25 m,套有传送带,传送带与水平面成θ30°角,轮子转动方向如图所示,传送带始终以2 m/s的速度运行,将一物体无初速度地放到A轮处的传送带上,物体与传送带间的动摩擦因数μ ,求物体从A运动到B所需的时间(g10 m/s2)

 

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某实验小组在“探究加速度与物体受力的关系”实验中,设计出如下的实验方案,其实验装置如图所示.已知小车质量M=214.6 g,砝码盘质量m0=7.8 g,所使用的打点计时器交流电频率f=50 Hz.其实验步骤是:

A.按图中所示安装好实验装置;

B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下做匀速运动;

C.取下细绳和砝码盘,记下砝码盘中砝码的质量m

D.将小车置于打点计时器旁,先接通电源,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求得小车的加速度a

E.重新挂上细绳和砝码盘,改变砝码盘中砝码的质量,重复B—D步骤,求得小车在不同合外力F作用下的加速度.

回答下列问题:

(1)按上述方案做实验,是否要求砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量?________(填“是”或“否”).

(2)实验中打出的其中一条纸带如图所示,由该纸带可求得小车的加速度a________m/s2

(3)某同学将有关测量数据填入他所设计的表格中,如下表,

他根据表中的数据画出aF图象(如图).造成图线不过坐标原点的一条最主要原因是__________,从该图线延长线与横轴的交点可求出的物理量是__________________,其大小为________

 

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如图所示的实验装置可以用来测量重力加速度g,方法是让字型金属片自由下落通过光电门,字型中间立柱长为h,上下两块挡光片A、B足够窄,宽度均为D,挡光时间由跟光电门相连的数字计时器记录下来,若下挡片B通过光电门的时间为Δt1,上挡光片A通过光电门的时间为Δt2,则字型金属片进入光电门时的速度v1______,离开光电门时的速度v2_______,自由落体运动的加速度g=________.

 

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