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如图所示,质量M=8kg的小车放在光滑水平面上,在小车左端加一水平推力F=8N。...

如图所示,质量M=8kg的小车放在光滑水平面上,在小车左端加一水平推力F=8N。当小车向右运动的速度达到6m/s时,在小车右端轻轻地放一个大小不计、质量m=2kg的小物块。小物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长。g取10m/s2,则:

(1)放上小物块后,小物块及小车的加速度各为多大;

(2)经多长时间两者达到相同的速度;

(3)从小物块放上小车开始,经过t=5s小车通过的位移大小为多少?

 

(1)2m/s2,0.5m/s2(2)4s(3)12.4m 【解析】 试题分析:(1)设小物块加速度为a1 μmg=ma1 a1=2m/s2 设小车加速度为a2 F-μmg=Ma2 a2=0.5m/s2 (2)设经过时间t1两者达到共同速度v v=a1t1 v=v0+a2t1 所以v=8m/s t1=4s (3)两者共速后加速度为a3 F=(M+m)a3 a3=0.8m/s2 共速前小车的位移为x1 x1=a2 x1=4m 共速后小车的位移为x2 t2=t-t1=1s x2=vt2+a3 x2=8.4m 所以x=x1+x2=12.4m 考点:牛顿第二定律的综合应用  
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考点分析:
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如图所示,一长木板倾斜放置,倾角为53°,现有一弹性小球,自与木板上端等高的h=1.8m位置处自由释放,小球落到木板上反弹时,速度大小不变,碰撞后小球沿水平方向飞出,小球恰好落到木板的最低端,取g=10m/s2。求:

(1)小球与木板碰撞前的速度;

(2)小球与木板碰撞后的飞行时间;

(3)整个斜面的长度。

 

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如图所示,质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处,A、B间距L=20m,用大小为30N,沿水平方向的外力拉此物体,经t0=2s拉至B处。(已知cos37°=0.8,sin37°=0.6,取g=10m/s2

(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ;

(2)用大小为20N,与竖直方向成37°的力斜向上拉此物体,使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,求该力作用的最短时间t。

 

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如图所示为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来探究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。

(1)完成下列实验步骤中的填空:

①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列________的点;

②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码;

③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m;

④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③;

⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1,s2,….求出与不同m相对应的加速度a;

⑥以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上作出-m关系图线;若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m应成________关系(填“线性”或“非线性”);

(2)完成下列填空:

①本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是________;

②上图为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿第二定律成立,则小车受到的拉力为________,小车的质量为________。

 

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如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中x1=7.05cm,x2=7.68cm,x3=8.31cm,x4=8.95cm,x5=9.61cm,x6=10.25cm,(计算结果保留两位有效数字)

(1)A点处瞬时速度的大小是_____m/s;

(2)小车运动的加速度计算表达式为______,加速度的大小是_____m/s2

 

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如图所示,一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上,环与杆的动摩擦因数为μ。现给环一个水平向右的恒力F,使圆环由静止开始运动,同时对环施加一个竖直向上、大小随速度变化的作用力F1=kv,其中k为常数,则圆环运动过程中(  )

A.最大加速度为

B.最大加速度为

C.最大速度为

D.最大速度为

 

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