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如图所示,一光滑斜面固定在水平地面上,质量m=1 kg的物体在平行于斜面向上的恒...

如图所示,一光滑斜面固定在水平地面上,质量m=1 kg的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下,从A点由静止开始运动,到达B点时立即撤去拉力F。此后,物体到达C点时速度为零。每隔0.2 s通过速度传感器测得物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据。

试求:

t/s

0.0

0.2

0.4

2.2

2.4

v/(m·s1)

0.0

1.0

2.0

3.3

2.1

 

 

 

 

(1)斜面的倾角α

(2)恒力F的大小;

(3)t=1.6 s时物体的瞬时速度。

 

(1)370 (2)11N (3)8m/s 【解析】试题利用表中的数据,根据加速度的定义求加速度先由匀变速运动求出加速度的大小,再由受力分析和牛顿第二定律求出力的大小.利用匀变速直线运动中速度与时间的关系求出F作用的时间,进行判断1.6s处于哪个阶段,再进行求解. (1)减速时,根据加速度定义,有 由根据牛顿第二定律,有 mgsinα+μmgcosα=ma2 代入数据,解得μ=0.5 (2)加速时,根据加速度定义,有= 再受力分析,根据牛顿第二定律,有F﹣mgsinα﹣μmgcosα=ma1, 代入数据F﹣1×10×0.6﹣0.5×1×10×0.8=1×5,F=15N (3)设第一价段运动的时间为t1,在B点时二个价段运动的速度相等, 所以,有5t1=1.2+10×(2.4﹣t1),t1=1.68s,可见,t=1.6s的时刻处在第一运动价段,因此,v=a1t=5×1.6=8m/s 点晴:先由匀变速运动求出加速度的大小,再由受力分析和牛顿第二定律求出力的大小.利用匀变速直线运动中速度与时间的关系求出F作用的时间,进行判断1.6s处于哪个阶段,再进行求解.  
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考点分析:
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如图所示,倾角θ=30°的光滑斜面的下端与水平地面平滑连接(可认为物体在连接处速率不变).一个质量为m的小物体(可视为质点),从距地面h=3.2m高处由静止沿斜面下滑.物体与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.4,重力加速度g=10m/s2,求:

(1)物体沿斜面下滑的加速度a的大小;

(2)物体下滑到达斜面底端A时速度vA的大小;

(3)物体在水平地面上滑行的时间t.

 

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质量为2kg的物体放在水平地面上,在大小为5N的倾斜拉力的作用下,物体由静止开始做匀加速直线运动,6s末的速度是1.8m/s已知拉力与水平面方向成37°的仰角,如图所示,g10m/s2sin37°=0.6求物体和地面之间的动摩擦因数。

 

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质量为m的木块以一定的初速度沿倾角为θ的斜面向上滑动斜面静止不动木块与斜面间的动摩擦因数为μ如图所示.

(1)求向上滑动时木块的加速度的大小和方向;

(2)若此木块滑到最大高度后能沿斜面下滑求下滑时木块的加速度的大小和方向.

 

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探究加速度与力、质量的关系实验中。

(1)某组同学用如图所示装置,采用控制变量的方法, 来研究小车质量不变的情况下,小车的加速度与小车受到力的关系。下列措施中正确的是:_____

A.平衡摩擦力的方法就是,在塑料小桶中添加砝码,使小车能匀速滑动。

B.实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力

C.每次改变拉小车拉力后都需要重新平衡摩擦力

D. 实验中应先放小车,然后再开打点计时器的电源

2)实验中,为了保证塑料桶的总重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力,塑料桶的总质量与小车和车上砝码的总质量之间应满足的条件是___________。这样,在改变小车上砝码的质量时,只要塑料桶的总质量不变,就可以认为小车所受拉力几乎不变。

(3)某次实验中得到的一条纸带如图所示,从比较清晰的点起,每五个打印点取一个点作为计数点,分别标明01234 ,量得x1=30.0mmx2=36.0mmx3=42.0mmx4=48.0mm,则小车通过点2时的速度为________m/s,小车的加速度为_______m/s2。(结果保留两位有效数字)

 (4)某组同学实验得出数据,画出a-F图像如图所示,那么该组同学实验中出现的问题可能是:____________

 

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验证力的平行四边形定则的实验情况如图所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OBOC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图示。

(1)图乙中的FF′两力中,方向一定沿AO方向的力是________

(2)本实验采用的主要科学方法是____

A.理想实验法   B.等效替代法  C.控制变量法   D.建立物理模型法

(3)实验中可减小误差的措施是____

A.两个分力F1F2的大小要越大越好

B.两个分力F1F2间的夹角应越大越好

C.拉橡皮筋时,弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行

DAO间距离要适当,将橡皮筋拉至结点O时,拉力要适当大些

 

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