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如图所示,有一长度L=5m的木板放在光滑的水平面上,板上右端放一质量m=2kg的...

如图所示,有一长度L=5m的木板放在光滑的水平面上,板上右端放一质量m=2kg的物块,物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.4,木板的质量为M=16kg,现在木板的右端施加一水平向右的拉力。将物块视为质点,最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等,取g=10m/s2

(1)要使物体与长木板不发生相对滑动,求拉力的最大值Fmax

(2)要使物体2s内从长木板上滑下,求拉力的最小值Fmin

(3)如果把作用力F变为F=144N只作用t=1s后撤去,问物块能否从木板滑落?

 

(1)72N;(2)112N;(3)不滑落。 【解析】 (1)物块与长木板刚要发生相对滑动时,施加的拉力为最大值 此时对物块umg=ma 解得a=ug=4m/s2 整体Fmax=(m+m)a=72N; (2)设物块刚好经过2s从长木板上滑下,则物块滑动的加速度大小为: a1=μg=4 m/s2 长木板的加速度大小为: 2s内物块的位移为:x1=a1t2 2s内长木板运动的位移为:x2=a2t2 且有x2–x1=L解得:Fmin=112N; (3)长木板的加速度大小为a3:F-umg=Ma3解得a3=8.5m/s2 1s末物块的速度v1= a1t=4m/s 1s末长木板的速度v2= a3t=8.5m/s 1s内物块的位移为:x,1=a1t2 1s内长木板运动的位移为:x3=a3t2 撤去外力F后长木板的加速度变为a4= =0.5m/s2 设达到共速的时间为t1则 v1+ a1 t1=v2-a4 t1解得t1=1s t1=1s内物块的位移为x4= v1 t1+a1 t12(1分) t1=1s内长木板运动的位移x5= v2 t1-a4t12 则x3–x,1+ x5- x4=4.5m〈5m所以不滑落  
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考点分析:
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国家的惠民政策使私家车数量快速增长,高级和一级公路的建设也正加速进行.为了防止在公路弯道部分由于行车速度过大而发生侧滑,常将弯道部分设计成外高内低的斜面.如果某品牌汽车的质量M=104kg汽车行驶时弯道部分的半径r=20m,汽车轮胎与路面的动摩擦因数u=0.5,路面设计的倾角为θ,如图所示.(已知sin θ=0.6.cosθ=0.8.重力加速度g10 m/s2)

求为使汽车转弯时不发生侧滑,弯道部分汽车行驶的最大速度是多少?

 

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如图所示,一倾角θ=300表面光滑的斜面体固定在水平地面上,物体Av1=10m/s初速度沿斜面上滑,同时在物体A的正上方,有一物体B以某一初速度水平抛出。如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中。(A、B均可看做质点g10m/s2 cos30o=0.86)求:

(1)物体A上滑到最高点所用的时间t

(2)物体B抛出时的初速度

(3)物体AB间初始位置的高度差h

 

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实验创新体现了学生驾驭知识的能力,为此某同学利用如图甲所示的装置探究加速度与合外力的关系.小车质量为M,砂桶和砂的总质量为m,通过改变m来改变小车所受的合外力大小,小车的加速度a可由打点计时器和纸带测出.现保持小车质量M不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量m进行多次实验,得到多组aF(F为弹簧测力计的示数).

(1)图丙为上述实验中打下的一条纸带,A点为小车刚释放时打下的起始点,每两点间还有四个计时点未画出,打点计时器的频率为50 Hz,则小车的加速度为________m/s2.(保留一位有效数字)

(2)根据实验数据画出了如图乙所示的一条过坐标原点的倾斜直线,其中纵轴为小车的加速度大小,横轴应为________.(选填字母代号)

A.1/M     B.1/m    C.mg     D.F

(3)砂桶和砂的总质量较大导致a较大时,关于乙图的说法,正确的是________.(选填字母代号)

A.图线逐渐偏向纵轴

B.图线逐渐偏向横轴

C.图线仍保持原方向不变

D. 均有可能

 

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探究弹力和弹簧伸长的关系的实验中,组成了如图所示的装置,所用的每个钩码的质量都是30 g他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应的弹簧总长度,在坐标系中作出弹簧弹力大小F跟弹簧总长度x之间的函数关系的图线.(弹簧认为是轻弹簧,弹力始终未超出弹性限度,取g=10 m/s2)

(1)由图线求得该弹簧的劲度系数k__________N/m.原长__________cm。(结果均保留两位有效数字),

(2)某同学在做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用毫米刻度尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把LL0作为弹簧的伸长量x.这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是图中的____

 

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如图所示,M、N是两个共轴圆筒的横截面,外筒半径为R,内筒半径比R小很多,可以忽略不计,筒的两端是封闭的,两筒之间抽成真空。两筒以相同的角速度ω绕其中心轴线(图中垂直于纸面)做匀速转动。设从M筒内部可以通过窄缝S(与M筒的轴线平行)不断地向外射出两种不同速率v1v2的微粒,从S处射出时的初速度的方向都是沿筒的半径方向,微粒到达N筒后就附着在N筒上。如果R、v1v2都不变,而ω取某一合适的值,则(  )

A. 有可能使微粒落在N筒上的位置都在a处一条与S缝平行的窄条上

B. 有可能使微粒落在N筒上的位置都在某一处如b处一条与S缝平行的窄条上

C. 有可能使微粒落在N筒上的位置分别在某两处如b处和c处与S缝平行的窄条上

D. 只要时间足够长,N筒上将到处都落有微粒

 

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