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如图所示,在倾角为θ=30°的足够长的固定光滑斜面上,跨过定滑轮的轻绳一端系在小...

如图所示,在倾角为θ=30°的足够长的固定光滑斜面上,跨过定滑轮的轻绳一端系在小车的前端,另一端被坐在小车上的人拉住.已知人的质量为m1=70kg,小车的质量为m2=20kg,绳及滑轮的质量、滑轮与绳间的摩擦均不计,取g=10m/s2,人和车始终保持相对静止。当人以F=270N的力拉绳时,求:

(1)人与车一起运动的加速度大小和方向;

(2)人所受摩擦力的大小和方向;

(3)某时刻人和车沿斜面向上的速度为2m/s,此时人松手,则人和车一起滑到最高点所用时间为多少?

 

(1)速度大小为1m/s2.方向沿斜面向上 (2) 摩擦力的大小为150N,方向沿斜面向上 (3) t=0.4s 【解析】对整体,则: 2F-(m1+m2)gsin30°-f1=(m1+m2)a f1=μ1(m1+m2)gcos30° 解得a=1m/s2 故人与车一起运动的加速度大小为1m/s2.方向沿斜面向上; (2)对人F-m1gsin30°+f2=m1a, 解得f2=150N,方向沿斜面向上 故人所受摩擦力的大小为150N,方向沿斜面向上. (3)撤去拉力后,a1=gsin30°=5m/s2; 则人和车一起滑到最高点所用时间t=0.4s; 点睛:本题考查了牛顿第二定律的应用问题,解题时采用整体法和隔离法,解题的关键正确地进行受力分析,根据牛顿第二定律求解.  
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考点分析:
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如图所示,质量分别为mA=3kg、mB=2kg的物块A、B置于足够长的水平面上,在F=14N的水平推力作用下,一起由静止开始向右做匀加速直线运动,已知A、B与水平面间的动摩擦因数分别为μA=0.2、μB=0.1,取g=10m/s2.求:

(1)物块A、B一起做匀加速运动的加速度;

(2)物块A对物块B的作用力大小。

 

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如图所示,质量为m的物体置于倾角θ=37°的固定斜面上,物体与斜面之间的动摩擦因数为μ=0.5,先用平行于斜面的推力F1作用于物体上,能使其沿斜面匀速上滑(如图甲),然后改用水平推力F2作用于物体上,恰能使物体沿斜面匀速下滑(如图乙),已知sin37º=0.6,cos37º=0.8。

求推力F1与F2的比值。

 

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研究发现,物体在火星上的落体规律与在地球上相似,若在火星表面上,做自由落体运动的物体在开始1.0s内下落x1=2.0m,求:

(1)该火星表面的重力加速度g是多大?

(2)该物体从某高处静止开始落下,5s时(未落到火星表面)的速度是多大?

 

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为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如图所示实验装置.请思考探究思路并回答下列问题:

(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是 ______ A.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀速运动 B.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小车在钩码拉动下恰好做匀加速运动 C.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动 D.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动

(2)在“探究加速度与力、质量关系”的实验中,得到一条打点的纸带,如图所示,已知相邻计数点间的时间间隔为T,且间距x1、x2、x3、x4、x5、x6已量出,则小车加速度的表达式为a=_____________; (请用x1、x2、x3、x4、x5、x6和T表示)

(3)消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后,可用钩码总重力代替小车所受的拉力,此时钩码质量m与小车总质量M之间应满足的关系为 ______

(4)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码质量不变,改变小车质量M,得到的实验数据如上表,为了验证猜想,请在如图坐标系中作出最能直观反映a与M之间关系的图象.

 

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在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,橡皮条的另一端系两根细绳,细绳的另一端都有绳套,用两个弹簧秤分别勾住绳套,互成角度地拉橡皮条,并记录数据。再用一个弹簧秤拉橡皮条并记录数据。

(1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项当中的某个选项,其中正确的是_____(填入相应的字母)

A.两根细绳长度一定相等 

B.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行

C.两绳夹角必须为90º

D.在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等

E.在用一个弹簧秤拉时将橡皮条的形变量保证与两个弹簧秤同时拉时橡皮条形变量相同即可。

(2)本实验采用的科学方法是 ______

A.等效替代法     B.控制变量法     

C.理想实验法      D.建立物理模型法

 

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