【题目】如图所示,在倾角为 θ=37°的足够长的固定斜面底端, 一小物块以某一初速度沿斜面上滑,一段时间后返回到出发点。若物块上滑所用时间 t1 和下滑所用时间 t2 的大小关系满足: t1 : t2 = 1: ,取 g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,试求:
(1)上滑加速度 a1 与下滑加速度 a2 的大小之比;
(2)物块和斜面之间的动摩擦因数;
(3)若斜面倾角变为 60°,并改变斜面粗糙程度,小物块上滑的同时用水平向右的 推力 F 作用在物块上,发现物块匀减速上滑过程中加速度与推力大小无关,求此时加速度大小。
【答案】(1)3:1;(2)0.375;(3)11.55m/s2
【解析】
(1)物块向上做匀减速直线运动,向下做初速度为零的匀加速直线运动,它们的位移大小相等,由匀变速直线运动的位移公式得:a1t12=
a2t22,解得:
;
(2)由牛顿第二定律得:
物块上滑时:mgsin37°+μmgcos37°=ma1
物块下滑时:mgsin37°-μmgcos37°=ma2,解得:μ=0.375;
(3)由牛顿第二定律得:mgsin60°+μ′N-Fcos60°=ma
由平衡条件得:N=Fsin60°+mgcos60°
整理得:mgsin60°+μ′Fsin60°+μ′mgcos60°-Fcos60°=ma
因为a与F无关,所以:μ′Fsin60°-Fcos60°=0
解得:μ′=cot60°=,
a=gsin60°+μ′gcos60°=m/s2≈11.55m/s2;
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【题目】如图所示,在一个水平圆盘上有一个木块P随圆盘一起绕O点的竖直轴匀速转动,下面说法正确的是( )
A. 圆盘匀速转动的过程中,P受到的静摩擦力的方向指向O点
B. 圆盘匀速转动的过程中,P受到的静摩擦力为0
C. 在转速一定的条件下,P受到静摩擦力的大小与P到O点的距离成正比
D. 在P到O点的距离一定的条件下,P受到的静摩擦力的大小与圆盘匀速转动的角速度成正比
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【题目】某同学在做“小车速度随时间变化规律”的实验,细线一端与小车相连,另一端绕过定滑轮悬挂钩码,通过打点计时器和纸带记录了小车的运动情况。
(1)实验中除了电磁打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长直轨道、细线、钩码、导线及开关外,在下面的器材中,必须使用的有(填选项代号)______.
A.220V、50Hz交流电源
B.电压可调的直流电源
C.4-6V、50Hz交流电源.
D.刻度尺
E.秒表
F.天平
(2)实验过程中,下列操作正确的是________(填选项代号)
A.将接好纸带的小车停在靠近滑轮一端
B.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器一端
C.先释放小车,待小车有较大速度后再接通电源
D.先接通电源,待打点稳定后再释放小车
(3)某同学在做“小车速度随时间变化规律”的实验,细线一端与小车相连,另一端绕过定滑轮悬挂钩码,通过打点计时器和纸带记录了小车的运动情况。下图给出了从0点为计时起点,每5个点取一个计数点的纸带,其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点,测得:x1=1.40cm,x2=1.90cm,x3=2.40cm,x4=2.90cm,x5=3.40cm,x6=3.90cm.(注:以下结果均保留3位有效数字)
(1)计数点3处的瞬时速度大小是_________m/s.
(2)小车运动的加速度大小是_____________m/s2.
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【题目】A和B两质点在同一直线上运动的v-t图象如图所示,已知在第3 s末两个物体在途中相遇,则下列说法正确的是( )
A. 两物体从同一地点出发
B. 出发时B在A前3 m处
C. 5 s末两个物体再次相遇
D. t=0时两物体的距离比t=5 s时的大
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【题目】用如图甲所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验。实验时保持小车的质量不变,用钩码所受的重力作为小车受到的合力,用打点计时器和小车后端拖动的纸带测出小车运动的加速度。
(1)实验时先不挂钩码,反复调整垫块的左右位置,直到小车做匀速直线运动,这样做的目的是__________________________。
(2)图乙为实验中打出的一条纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出了连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有4个点迹没有标出,测出各计数点到A点之间的距离,如图所示。已知打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源两端,则此次实验中小车运动的加速度的测量值a=________ m/s2。(结果保留两位有效数字)
(3)实验时改变所挂钩码的质量,分别测量小车在不同外力作用下的加速度。根据测得的多组数据画出aF关系图像,如图丙所示。此图像的AB段明显偏离直线,造成此现象的主要原因可能是______。(选填下列选项的序号)
A.小车与平面轨道之间存在摩擦
B.平面轨道倾斜角度过大
C.所挂钩码的总质量过大
D.所用小车的质量过大
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【题目】图中的平行直线是匀强电场中的电场线(电场方向未画出),曲线是电子(重力不计)在该电场中的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,则下列说法正确的是( )
A. a点的电势高于b点的电势
B. 电子在a点的电势能大于在b点的电势能
C. 电子在a点的动能大于在b点的动能
D. 电子在a点的加速度大于在b点的加速度
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【题目】如图为一质点做直线运动的v﹣t图象,下列说法正确是( )
A. 在18s~22s时间内,质点的位移为24m
B. 18秒时质点速度反向
C. 整个过程中,E点处质点离出发点最远
D. 整个过程中,CE段的加速度最大
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【题目】如图所示为甲、乙两个质点同时、同地向同一方向运动的v—t图,由图可知
A. 在0~3 s内,甲做匀加速直线运动
B. 甲在3 s后改做匀速运动,在7 s末乙追上甲
C. 5~7 s内两者相互逐渐靠近
D. 0~7 s内两者在前进方向上的最大距离大于5 m
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【题目】下列关于速度和加速度的说法中,正确的是( )
A. 加速度与速度没有直接的联系,速度很大时,加速度可大可小也可负
B. 当加速度与速度方向相同且又减小时,物体却做加速运动
C. 物体的速度变化量越大,加速度越大
D. 物体的速度变化越快,加速度越大
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