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【题目】(20分)如图所示,用一块长L1=2.5m的木板(木板下端有一底座高度与木板A、B相同)在墙和地面间架设斜面,斜面与水平地面的倾角θ可在0~60°间调节后固定。将质量m1=5kg的小物块从斜面顶端静止释放,为避免小物块与地面发生撞击,在地面上紧靠轨道依次排放两块完全相同的木板A、B,长度均为l=2m,质量均为m2=10kg(忽略小物块在转角处和底座运动的能量损失)。物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.125,物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.4,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1(最大静摩擦力等于滑动摩擦力;重力加速度g=10m/s2

(1)当θ角增大到多少时,小物块能从斜面开始下滑?(用正切值表示)

(2)当θ增大到37°时,通过计算判断货物是否会从木板B的右端滑落?若能,求货物滑离木板B右端时的速度;若不能,求货物最终停在B板上的位置?(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)

【答案】(1)tanθ=0.125 (2)物块最终停在木板B的中点处

【解析】

试题分析:(1)对小物块有:mgsinθ=μmgcosθ

解得:tanθ=μ=0.125

(2)当θ=37°时,物块沿斜面下滑,由动能定理可知:

解得v0=5m/s

当物块滑上木板时,木板为静止状态,所以物块在木板A上做匀减速运动,设物块滑上木板B的速度为v1

则有:

解得:v1=3m/s

物块滑上木板B后,由于物块给木板的摩擦力大于地面给木板B的摩擦力,所以木板B滑动,

设最后两者达到共速;对物块有:

对木板B:

故假设成立;物块最终停在木板B的中点处.

练习册系列答案
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【题目】如图甲所示,长为4m的水平轨道AB与半径为R=06m的竖直半圆弧轨道BCB处相连接,有一质量为1kg的滑块(大小不计),从A处由静止开始受水平向右的力F作用,F的大小随位移变化关系如图乙所示,滑块与AB间动摩擦因数为025,与BC间的动摩擦因数未知,取g =l0m/s2。求:

1)滑块到达B处时的速度大小;

2)滑块在水平轨道AB上运动前2m过程中所需的时间;

3)若滑块到达B点时撤去力F,滑块沿半圆弧轨道内侧上滑,并恰好能达到最高点C,则滑块在半圆轨道上克服摩擦力所做的功是多少。

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【题目】(18分)一个平板小车置于光滑水平面上,其右端恰好和一个光滑圆弧轨道AB的底端等高对接,如图所示。已知小车质量M=3.0kg,长L=2.06m,圆弧轨道半径R=0.8m。现将一质量m=1.0kg的小滑块,由轨道顶端A点无初速释放,滑块滑到B端后冲上小车。滑块与小车上表面间的动摩擦因数。(取g=10m/s2)试求:

滑块到达B端时,轨道对它支持力的大小;

小车运动1.5s时,车右端距轨道B端的距离;

滑块与车面间由于摩擦而产生的内能

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【题目】物块从光滑曲面上由P点自由滑下,通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q点,若传送带以一定的速度运动,如图所示,再把物块放到P点自由滑下则:

A.若传送带逆时针运动,物块可能返回曲面

B.若传送带逆时针运动,物块将仍然落在Q点

C.若传送带顺时针运动,物块可能落在Q点左边

D.若传送带顺时针运动,物块可能落在Q点右边

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【题目】如图所示,拉格朗日点L位于地球和月球连线上,处在该点的物体在地球和月亮引力的共同作用下,可与月球一起以相同的周期绕地球运动.据此,科学家设想在拉格朗日点L建立空间站,使其与月球同周期绕地球运动,以v1T1a1分别表示该空间站的线速度、周期、向心加速度的大小以v2T2a2分别表示月亮的线速度、周期、向心加速度的大小,以v3T3a3分别表示地球同步卫星线速度、周期、向心加速度的大小.以下判断正确的是

A. v3> v2> v1 B. T3> T2> T1 C. a3> a1> a2 D. a3> a2> a1

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【题目】某实验小组利用如图甲所示的装置来验证在外力一定时,小车的加速度与小车质量的关系。实验时,平衡摩擦后,将两辆小车拉至打点计时器附近后释放,动力系统拉着两辆小车做匀加速运动,打点计时器便在纸带上打出一系列点,根据打出的纸带求出两辆小车的加速度a1和a2

(1)若打出的纸带1如图乙所示,则从打A点到打下C点的过程中,小车位移的大小为____cm。

(2)该实验过程中,测出小车1、2的质量分别为,钩码的质量为m,____(填“要求”或“不要求”)满足m和m。

求出后,需要验证的等式为 ___________

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【题目】有一个直角支架AOBAO水平放置,表面粗糙。OB竖直向下,表面光滑。AO上套有小环POB上套有小环Q,两环质量均为m,两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡,如图所示。现将P环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO杆对P环的支持力FN和细绳上的拉力T的变化情况是( )

A. FN不变,T变大 B. FN变大,T变小

C. FN变大,T变大 D. FN不变,T变小

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【题目】如图所示,一根长导线弯成“n”形,通以直流电I,正中间用一段绝缘线悬挂一金属环C,环与导线处于同一竖直平面内,在电流I增大的过程中,下列叙述正确的是( )

A. 金属环C中无感应电流产生

B. 金属环C中有沿逆时针方向的感应电流

C. 悬挂金属环C的竖直线拉力变大

D. 金属环C仍能保持静止状态

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【题目】如图,P为固定的点电荷,虚线是以P为圆心的两个圆。带电粒子QP的电场中运动,运动轨迹与两圆在同一平面内,abc为轨迹上的三个点。若Q仅受P的电场力作用,其在abc点的加速度大小分别为aaabac,速度大小分别为vavbvc,则( )

A. aa>ab>acva>vc>vb B. aa>ab>acvb>vc>va

C. ab>ac>aavb>vc>va D. ab>ac>aava>vc>vb

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