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如图所示,倾角θ =30°的固定斜面上有一质量m=1 kg的物体,物体连有一原长...

如图所示,倾角θ =30°的固定斜面上有一质量m=1 kg的物体,物体连有一原长l0=40 cm的轻质弹簧,在弹簧B端给弹簧一沿斜面向下的推力F,使物体沿斜面向下以加速度a1=1 m/s2做匀加速运动,此时弹簧长度l1=30 cm。已知物体与斜面间的动摩擦因数,弹簧始终平行于斜面,重力加速度g=10 m/s2。(弹簧始终在弹性限度内)

(1)求推力F的大小和弹簧的劲度系数k

(2)若在弹簧B端加一沿斜面向上的拉力使物体沿斜面向上做加速度a2=2.2 m/s2的匀加速运动,求弹簧的长度l2

 

(1)F=3.5 N,k=35 N/m (2)l2=82 cm 【解析】 (1)对物体受力分析,由牛顿第二定律可知:F+mgsin θ-μmgcos θ=ma1 F=kΔl1 Δl1=l0-l1 解得:F=3.5 N,k=35 N/m。 (2)物体向上运动的过程中,由牛顿第二定律可知:F1-mgsin θ-μmgcos θ=ma2 F1=kΔl2 l2=l0+Δl2 解得:l2=82 cm。
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考点分析:
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如图所示,t=0时,一小物块从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点。下表记录了每隔2 s物块的瞬时速度,重力加速度g=10 m/s2,求:

(1)物块与水平面间的动摩擦因数;

(2)AB间的距离(结果保留一位小数)。

 

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用图甲所示装置探究加速度与力、质量的关系.请思考并完成相关内容:

(1)实验时,为平衡摩擦力,以下操作正确的是_______

A.连着砂桶,适当调整木板右端的高度,直到小车被轻推后沿木板匀速运动

B.取下砂桶,适当调整木板右端的高度,直到小车被轻推后沿木板匀速运动

C.取下砂桶,适当调整木板右端的高度,直到小车缓慢沿木板做直线运动

(2)图乙是实验中得到的一条纸带,已知相邻计数点间还有四个点未画出,打点计时器所用电源频率为50Hz,由此可求出小车的加速度a=_______m/s2(计算结果保留三位有效数字).

(3)一组同学在保持木板水平时,研究小车质量一定的情况下加速度a与合外力F的关系,得到如图丙中所示的a﹣F图线.则小车运动时受到的摩擦力f=_______N;小车质量M=_______kg.若该小组正确完成了步骤(1),得到的a﹣F图线应该是图丙中的_______(填“②”、“③”“④”).

 

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用如图所示的装置测定弹簧的劲度系数,被测弹簧一端固定于A点,另一端B用细绳绕过定滑轮挂钩码,旁边附有一竖直刻度尺,当挂两个钩码时,绳上一定点P对应刻度如图ab虚线所示,再增加一个钩码后,P点对应刻度如图cd虚线所示。已知每个钩码质量均为50克,重力加速度g=98m/s2。则被测弹簧的劲度系数为_______N/m。挂三个钩码时弹簧的形变量为_______cm。(刻度尺最小格为1 mm

 

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如图所示,半径为R的光滑圆弧轨道ABC固定在竖直平面内,O是圆心,OC竖直,OA水平,B是最低点,A点紧靠一足够长的平台MN,D点位于A点正上方。现由D点无初速度释放一个大小可以忽略的小球,小球从A点进入圆弧轨道,从C点飞出后做平抛运动并落在平台MN上,P点是小球落在MN之前轨迹上紧邻MN的一点,不计空气阻力,下列说法正确的是(    )

A. 只要DA的高度大于,小球就可以落在平台MN上任意一点

B. DA高度为2R,则小球经过B点时对轨道的压力为7mg

C. 小球从D运动到B的过程中,重力的功率一直增大

D. 若小球到达P点时的速度方向与MN夹角兹为30°,则对应的DA高度为4R

 

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如图所示,斜面和水平横杆均足够长且均被固定,斜面顶角为θ,套筒P套在横杆上,与轻绳连接,轻绳跨过不计大小的定滑轮,其与放在斜面上的滑块Q相连接,且连接滑块Q的轻绳与斜面平行,PQ的质量均为mO为横杆上的滑轮的正下方的点,滑轮到横杆的距离为h。开始时手握住P,使连接P的绳与竖直方向的夹角为θ,然后无初速度释放P。不计绳子的伸长和一切摩擦,重力加速度为g。下列说法正确的是(    )

A. 释放P前绳子拉力大小为mgsin θ

B. P到达O点时绳子的拉力为0

C. P到达O点时的速率为

D. P从释放到第一次过O点的过程中,绳子对P的拉力一直做正功

 

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