[题目]如图所示.质量m.倾角的斜劈置于光滑水平面上.半径为R.质量也是m的球夹在固定的竖直挡板P和斜劈之间.所有接触面都是光滑的.对斜劈施加水平向左的推力F0.系统处于静止平衡状态.斜劈左下端在挡板P的正下方.(l)求水平推力F0的太小,(2)若撤去作用于斜劈的水平推力.求球着地时的速度大小v,(3)若改用水平向右的恒定拉力拉动斜劈.使得球与斜劈� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，质量m、倾角的斜劈置于光滑水平面上，半径为R、质量也是m的球夹在固定的竖直挡板P和斜劈之间，所有接触面都是光滑的，对斜劈施加水平向左的推力F0，系统处于静止平衡状态，斜劈左下端在挡板P的正下方。

(l)求水平推力F0的太小；

(2)若撤去作用于斜劈的水平推力，求球着地时的速度大小v；

(3)若改用水平向右的恒定拉力拉动斜劈，使得球与斜劈间没有相互作用，求从初始状态到球刚落地过程拉力对斜劈所做功最小值W。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

(1)球静止时合力为零，斜劈对球的作用力为，挡板对球的作用力为

球和斜劈整体静止合力为零

代入得

(2)如图当球下降时，切点下降，如图

斜劈移动

所以小球下落速度v与斜劈右移速度V关系

球落地时下落

系统机械能守恒

得

(3)球与斜劈都是从静止开始做匀加速，据题意，拉力最小时球始终与斜劈靠但无弹力，所以当球下降高度时，斜劈位移

球做自由落体

斜劈加速度最小值

最小拉力

球落地时斜劈位移

则

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A．探究小车速度随时间的变化规律，需要一条

B．探究物体的加速度与力、质量关系，需要两条

C．验证动能定理，需要三条

D．上面三种说明均不对

(2)如果用此装置验证动能定理，即研究钩码在下降过程中，钩码的重力所做的功是否等于钩码与小车动能的增加量，则在此实验中，是否要求钩码的质量远小于小车的质量？_____（填“是”与“否”）；是否需要平衡小车与木板之间的摩擦？______（填“是”与“否”）；在实验中，除要测量纸带中各计数点之间的距离，是否需要测量小车与钩码的质量_____（填“需要”或“不需要”）；

(3)如果某同学用此装置探究加速度与外力关系，用钩码的重力作为小车产生加速度的动力，并得到了如图所示加速度—力的图象。从探究的角度，根据此图象是否可以得出“加速度正比与外力”的结论？______（填“可以”与“不可以”）；从理论上我们知道，物体的加速度正比与外力，请分析出现此图象的可能原因_____，改进实验的方法有_____。

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