(12分)如图甲所示,质量m=2 kg的物体在水平面上向右做直线运动。过a点时给物体作用一个水平向左的恒力F并开始计时,选水平向右为速度的正方向,通过速度传感器
题型:不详难度:来源:
(12分)如图甲所示,质量m=2 kg的物体在水平面上向右做直线运动。过a点时给物体作用一个水平向左的恒力F并开始计时,选水平向右为速度的正方向,通过速度传感器测出物体的瞬时速度,所得v-t图象如图乙所示。取重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ; (2)10s末物体离a点的距离。 |
答案
(1) F=3 N ,μ=0.05 (2) d=-2 m,负号表示物体在a点以左 |
解析
试题分析:(1)设物体向右做匀减速直线运动的加速度为a1,则由v-t图得a1=2 m/s2 ① 根据牛顿第二定律,有F+μmg=ma1 ② 设物体向左做匀加速直线运动的加速度为a2,则由v-t图得a2=1m/s2 ③ 根据牛顿第二定律,有F-μmg=ma2 ④ 解①②③④得:F=3N ,μ=0.05 (2)设10 s末物体离a点的距离为d,d应为v-t图与横轴所围的面积, 则:d=(×4×8m-×6×6)m=-2m,负号表示物体在a点以左。图象、匀变速直线运动规律. |
举一反三
(15分) 如图所示,质量20kg的物体从光滑斜面上高度m处释放,到达底端时水平进入水平传送带(不计斜面底端速度大小的损失,即在斜面底端速度方向迅速变为水平,大小不变),传送带由一电动机驱动着匀速向左转动,速率为3 m/s.已知物体与传送带间的动摩擦因数0.1. 物体冲上传送带后就移走光滑斜面.(g取10 m/s2).
(1)物体滑上传送带A点时的速度大小。 (2)若两皮带轮AB之间的距离是6 m,物体将从哪一边离开传送带? (3)若皮带轮间的距离足够大,从M滑上到离开传送带的整个过程中,求M和传送带间相对位移. |
如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中s1="5.12" cm、 s2="5.74" cm、s3=6.41cm、s4="7.05" cm、s5="7.68" cm、s6="8.33" cm、则打F点时小车的瞬时速度的大小是 m/s,加速度的大小是 m/s2。(计算结果保留两位有效数字)
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(17分)(1)(7分)某实验小组拟用甲图所示的装置研究滑块的运动。实验器材有:滑块、钩码、纸带、毫米刻度尺、带滑轮的木板、漏斗和细线组成的单摆(细线质量不计且不可伸长,装满有色液体后,漏斗和液体质量相差不大)等。实验前,在控制液体不漏的情况下,从漏斗某次经过最低点时开始计时,测得之后漏斗第100次经过最低点共用时100秒;实验中,让滑块在钩码作用下拖动纸带做匀加速直线运动,同时单摆垂直于纸带运动方向做微小振幅摆动,漏斗漏出的液体在纸带上留下的痕迹记录了漏斗在不同时刻的位置。
①该单摆的周期是 s; ②图乙是实验得到的有液体痕迹并进行了数据测量的纸带,根据纸带可求出滑块的加速度为 m/s2;(结果取两位有效数字) ③用该实验装置测量滑块加速度,对实验结果影响最大的因素是 。 |
(10分)如图所示为某同学在一次实验中打出的一条纸带,其中ABCDEF是用打点频率为50Hz的打点计时器连续打出的6个点,该同学用毫米刻度尺测量A点到各点的距离,并记录在图中(单位:cm)则:
①图中五个数据中有不符合有效数字要求的一组数据应改为________; ②物体运动的加速度是________;(保留三位有效数字) ③根据以上②问计算结果可以估计纸带是该同学最可能做下列那个实验打出的纸带是 A.练习使用打点计时器 | B.探究“加速度与力和质量的关系” | C.用落体法验证机械能守恒定律 | D.用斜面和小车研究匀变速直线运动 | ④根据以上③问结果,为了求出物体在运动过程中所受的阻力,还需测量的物理量有 (用字母表示并说明含义).用测得的量及加速度表示物体在运动过程中所受的阻力表达式为=__________。(当地重力加速度为) |
(15分)一列火车做匀加速直线运动驶来,一人在轨道旁边观察火车运动,发现在相邻的两个10 s内,火车从他跟前分别驶过6节车厢和8节车厢,每节车厢长8 m(连接处长度不计),求: (1)火车的加速度的大小; (2)人开始观察时火车速度的大小. |
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