【題目】如圖甲所示,帶有斜面的木塊放在光滑水平地面上,木塊水平表面AB粗糙,斜面BC表面光滑且與水平面夾角為θ=37°,木塊左側與豎直墻壁之間連接著一個力傳感器,當力傳感器受壓時,其示數(shù)為正值,當力傳感器被拉時,其示數(shù)為負值,一個可視為質點的質量m=5kg的滑塊從B點以初速度v0沿斜面向上運動,運動整個過程中,傳感器記錄到的力與時間的關系如圖乙所示,已知斜面足夠長,設滑塊經(jīng)過B點時無機械能損失,g取10m/s2。求:
(1)圖乙中F1的數(shù)值大;
(2)滑塊的初速度v0;
(3)水平表面AB的長度 。
【答案】(1)24N;(2)6m/s;(3)2m
【解析】
(1)根據(jù)牛頓第二定律計算滑塊沿斜面向上運動時的加速度,根據(jù)運動的合成與分解計算水平方向的分加速度,根據(jù)牛頓第二定律圖乙中F1的數(shù)值大小;(2)根據(jù)速度時間關系初速度大;(3)根據(jù)牛頓第二定律可得滑塊在水平部分的加速度大小,根據(jù)位移時間關系求解水平表面AB的長度.
(1)質量為m=5kg的滑塊沿斜面向上運動時的加速度大小為:
水平方向的分加速度為
水平方向斜面對滑塊的作用力為
根據(jù)牛頓第三定律可得:
(2)經(jīng)過時間t=1s到達最高點,根據(jù)速度時間關系可得:
(3)根據(jù)圖象可知,滑塊在水平部分運動的摩擦力大小為
根據(jù)牛頓第二定律可得加速度大小為:
滑塊在水平部分運動的時間為:
根據(jù)位移時間關系可得:
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【題目】甲、乙兩質點沿同一方向做直線運動,某時刻經(jīng)過同一地點。若以該時刻作為計時起點,得到兩質點的x-t圖象如圖所示。圖象中的OC與AB平行,CB與OA平行。則下列說法中正確的是( )
A. t1~t2時間內甲和乙的距離越來越遠
B. 0~t2時間內甲的速度和乙的速度始終不相等
C. 0~t3時間內甲和乙的位移相等
D. 0~t3時間內甲的平均速度大于乙的平均速度
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【題目】如圖所示,物體m放在斜面上,給物體一個沿斜面向下的初速度,物體開始沿斜面向下滑動,設物體的加速度為,若只在物體m上再放一個物體,則與m一起下滑的加速度為,若只在m上施加一個方向豎直向下、大小等于的力F,此時m下滑的加速度為。關于、、的關系正確的是( )
A. =0時,一定有=0,>0
B. =0時,=,且一定為零
C. 只要≠0且沿斜面向下,一定有=<
D. 不管如何,都有==
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【題目】甲、乙兩輛車在相鄰的兩條平行直軌道上同向勻速行駛,甲車的速度為v1=16m/s,乙車的速度為v2=l2m/s,乙車在甲車的前面.當兩車相距L=6m時,兩車同時開始剎車,從此時開始計時,甲車以a1=2m/s2的加速度剎車,7s后立即改做勻速運動:乙車剎車的加速度為a2=lm/s2,求:
(1)兩車經(jīng)過多長時間速度相等
(2)兩車經(jīng)過多長時間相遇
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【題目】用如圖所示的裝置驗證牛頓第二定律。圖中A、B為兩個光電門,C為固定在凹槽上的遮光條。實驗前(不掛鉤碼)左右移動小木塊使凹槽能夠在長木板上勻速運動。設遮光條的寬度為d,兩光電門間的距離為x。實驗時凹槽每次都從同一位置由靜止釋放,研究對象為凹槽(包括內部的砝碼)及鉤碼組成的系統(tǒng)。
(1)將鉤碼逐個拿到凹槽中,記錄每次所懸掛鉤碼的質量m1、m2、m3……,釋放凹槽,測出對應的加速度a1、a2、a3……,則下列哪一圖象能正確反映加速度a與懸掛鉤碼的重力mg之間的關系______。
(2)懸掛鉤碼的質量m保持不變,增加或減少槽內的砝碼,測出每次對應的加速度,為了能直觀反映在合外力一定的情況下,加速度與質量的關系,應做下列哪一圖象______(M表示槽及槽內砝碼的總質量)。
A.a(chǎn)-M B.a(chǎn)-m C.a(chǎn)- D.a(chǎn)-
(3)為了精確測量系統(tǒng)運動的加速度,甲同學固定光電門B,移動光電門A,然后釋放凹槽,測出遮光條每次經(jīng)過光電門A的時間t1。乙同學固定光電門A,移動光電門B,然后釋放凹槽,測出遮光條每次經(jīng)過光電門B的時間t2,兩位同學根據(jù)圖象求解系統(tǒng)的加速度。甲同學做出的圖象應為下圖中的______,乙同學做出的圖象應為下圖中的______。若甲同學所做圖象的斜率的絕對值為k,則系統(tǒng)的加速度a=______。
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【題目】如圖,木塊m放在光滑的水平面上、一顆子彈水平射入木塊中,子彈受到的平均作用力為f,射入深度為d,此過程中木塊移動了s,則 ( )
A. 子彈損失的動能為fs
B. 木塊增加的動能為f(s+d)
C. 子彈動能的減少等于木塊動能的增加
D. 子彈、木塊系統(tǒng)總機械能的損失為fd
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【題目】如圖所示,用同種材料制成的一個軌道ABC,AB段為四分之一圓弧,半徑為R,水平放置的BC段長為R。一個物塊質量為m,與軌道的動摩擦因數(shù)為μ,它由軌道頂端A從靜止開始下滑,恰好運動到C端停止,求:
(1)物體運動至B處的速度多大?
(2)物塊在AB段克服摩擦力做功多少
(3)物塊剛到達B點時對軌道壓力大小
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【題目】在國慶60周年閱兵式中,某直升飛機在地面上空某高度A位置處于靜止狀態(tài)待命,要求該機10時56分40秒由靜止狀態(tài)沿水平方向做勻加速直線運動,經(jīng)過AB段加速后,進入BC段的勻速受閱區(qū),11時準時通過C位置,己知:,。求:
(1)直升飛機在BC段的速度大小;
(2)在AB段做勻加速直線運動時的加速度大小。
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【題目】在“研究彈簧的形變與外力的關系”的實驗中,將彈簧水平放置,測出其自然長度,然后豎直懸掛讓其自然下垂,在其下端豎直向下施加外力F。實驗過程是在彈簧的彈性限度內進行的。用記錄的外力F與彈簧的形變量x作出的F-x圖線如圖所示。
(1)彈簧的形變量x與外力F關系式F=___;(力的單位:N,長度單位:m)
(2)圖線不過原點的原因是:______________。
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