【题目】在海滨游乐场有一种滑沙的娱乐活动.如图所示,人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始下滑,滑到斜坡底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离到C点停下来,斜坡滑道与水平滑道间是平滑连接的,滑板与两滑道间的动摩擦因数均为μ=0.5, 不计空气阻力, 重力加速度g=10m/s2, 斜坡倾角θ=37°.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)若人和滑板的总质量为m=60kg,求人在斜坡上下滑时的加速度大小.
(2)若由于受到场地的限制,A点到C点的水平距离为S= 50m,为确保人身安全,假如你是设计师,你认为在设计斜坡滑道时,对高度h应有怎样的要求?
【答案】
【1】 2m/s2
【2】 h=25m
【解析】
(1)对人与滑板应用牛顿第二定律可以求出加速度.
(2)人在斜面上做加速运动,到达水平面上之后做匀减速运动,确保安全,人滑到C点前的速度必须为0,由动能定理可得可求得最大高度.
(1)对人和滑板,由牛顿第二定律得:mgsinθ-μmgcosθ=ma1,
解得:a1=g(sinθ-μcosθ)=10(0.6-0.5×0.8)=2m/s2 ,
(2)斜坡倾角为α,最大高度为h,
则斜面长sAB=,水平面BC长sBC=s-sABcosθ=s-
,
为确保安全,人滑到C点前的速度必须为0,
由动能定理可得:mgh-(μNsAB+μmgsBC)=0,
即mgh-μmgcosα-μmg(s-
)=mgh-μmgs=0,
代入数据解得:h=25m.
本题是对牛顿第二定律的应用,对物体受力分析可以求得加速度的大小,再利用动能定理可以求得高度的大小.
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【题目】在利用单摆测定重力加速度的实验中:
实验中,需要用到绳子,球,计时器以及尺子等,下列给出了一些选择,你认为相对合适的器材是______________
填写序号
A.1米长细线 米长粗线
厘米细线
泡沫塑料小球
E.小铁球 秒表
时钟
厘米刻度米尺
毫米刻度米尺
实验中,测出不同摆长L对应的周期值T,作出下图
图象,如图所示,T2与L的关系式是
____________ ,利用图线上任两点A、B的坐标
、
可求出图线斜率k,再由k可求出
_____________.
在实验中,若测得的g值偏小,可能是下列原因中的___________
A.计算摆长时,只考虑悬线长度,而未加小球半径
B.计算摆长时,将悬线长加小球直径
C.测量周期时,将n次全振动误记为次全振动
D.测量周期时,将n次全振动误记为次全振动
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【题目】如图甲,质量为 M=1 kg 的木板静止在水平地面上,质量为 m=1 kg、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知木板与地面间的动摩擦因数 μ1=0.1,铁块与木板之间的动摩擦因数 μ2=0.4,取 g=10 m/s2.现给铁块施加一个水平向左的力 F.
(1)若力 F 恒为 8N,经 1s 铁块运动到木板的左端,求求此过程中铁块和木板的加速度及木板的长度 L;
(2)若力 F 从零开始逐渐增加,且木板足够长,试通过分析与计算,在图乙中作出铁块受到摩擦力 Ff 随力 F 大小变化的图象.
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【题目】为了研究超重与失重现象,某同学把一体重计放在电梯的地板上,并将一物体放在体重计上随电梯运动并观察体重计示数的变化情况。下表记录了几个特定时刻体重计的示数(表内时间不表示先后顺序),若已知t0时刻电梯静止,则( )
A. t1和t2时刻电梯的加速度方向一定相反
B. t1和t2时刻物体的质量并没有发生变化,但所受重力发生了变化
C. t1和t2时刻电梯运动的加速度大小相等,运动方向一定相反
D. t3时刻电梯可能向上运动
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【题目】小华所在的实验小组利用如图所示的实验装置探究牛顿第二定律,打点计时器使用的交流电频率f=50Hz,当地的重力加速度为g
(1)在实验前必须进行平衡摩擦力,其步骤如下:取下细线和砂桶,把木板不带滑轮的一端适当垫高并反复调节,直到________________________________.
(2)图乙是小华同学在正确操作下获得的一条纸带,其中A、B、C、D、E每两点之间还有4个点没有标出.写出用s1、s2、s3、s4以及f来表示小车加速度的计算式:
a=________;若S1=2.02cm,S2=4.00cm,S3=6.01cm,则B点的速度为:VB=________ m/s(保留两位有效数字)。
(3)在“验证牛顿运动定律”的实验中,在研究加速度a与小车的质量M的关系时,由于没有注意始终满足远大于m的条件,结果得到的图像应是下图中的________ 。
A.
B.
C.
D.
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【题目】用如图所示装置可以研究影响平行板电容器电容的因素.设两极板正对面积为S,两极板间的距离为d,板间电介质的介电常数为ε,静电计指针偏角为θ.实验中,极板所带电荷量不变.
①若保持d、ε不变,减小S,则θ_____(填变大、变小、或不变,下同)
②若保持S、ε不变,增大d,则θ_____
③若保持d、S不变,在板间插入介电常数ε更大的电介质,则θ_____.
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【题目】如图所示,物体A和B的质量均为M,由一根轻绳相连跨过定滑轮.现用力拉B,使它沿水平面从图示位置向右作匀速直线运动,则此过程中,物体A的运动及受力情况是( )
A. 加速上升 B. 匀速上升 C. 拉力大于重力 D. 拉力等于重力
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【题目】一带电粒子从电场中的A点运动到B点,轨迹如图中虚线所示.不计粒子所受重力,则( )
A. 粒子带正电
B. 粒子加速度逐渐减小
C. A点的速度大于B点的速度
D. 粒子的初速度不为零
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【题目】重量为200N的木箱放在水平地板上,至少要用45N的水平推力,才能使它从原地开始运动。木箱从原地移动以后,用40N的水平推力,就可以使木箱继续做匀速运动。由此可知:
(1)木箱与地板间的最大静摩擦力;
(2)木箱所受的滑动摩擦力;
(3)木箱与地板间的动摩擦因数;
(4)如果用15N的水平推力推静止的木箱,木箱所受的摩擦力是?
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