题目内容
【题目】如图所示,质量均为1kg的两个小物体A、B(看做质点)在水平地面上相距9m,它们与水平地面间的动摩擦因数均为。现使它们分别以初速度
和
同时相向运动,重力加速度g取10m/s2。则它们经过_________s相遇(非碰撞),交错而过后最终两者相距_________m。
【答案】2 1
【解析】
[1][2].对物体A受力分析,均受到重力、支持力和滑动摩擦力,根据牛顿第二定律,有
-μmg=ma
故加速度为
a1=-μg=-2m/s2
同理物体B的加速度为
a2=-μg=-2m/s2
B物体初速度较小,首先停止运动,故其停止运动的时间为
该段时间内物体A的位移为
物体B的位移为
故此时开始,物体B不动,物体A继续做匀减速运动,直到相遇;
即在离A物体8m处相遇,1s末A的速度为
vA1=vA+a1t1=4m/s
物体A继续做匀减速运动过程,有
解得
t2=1s
故从出发到相遇的总时间为
t=t1+t2=2s
最终都停止时A的总位移
即A停止时正好停到B原来的位置,则交错而过后最终两者相距1m。
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【题目】某同学在做“探究功与速度变化的关系”实验时,得到的数据如表1。
表1
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
橡皮筋条数 | 1 | 2 | 4 | 5 | 7 |
小车速度 | 0.71 | 1.23 | 1.42 | 1.58 | 1.87 |
(1)由表中数据可得出的定性结论是__________________________________。
(2)设一条橡皮筋拉长到固定长度所做的功为,大致画出橡皮筋所做的功W与小车速度ν的关系图象______________。
(3)由画出的图象大致可判断W与ν的关系是________________________。
(4)填写表2中的空白部分______________。
表2
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
橡皮筋条数 | |||||
小车速度 | |||||
W与ν的关系 |
【题目】利用如图1所示的实验装置探究恒力做功与物体动能变化的关系.小车的质量为M=200.0g,钩码的质量为m=10.0g,打点计时器的电源为50Hz的交流电.
(1)挂钩码前,为了消除摩擦力的影响,应调节木板右侧的高度,直至向左轻推小车观察到_____.
(2)挂上钩码,按实验要求打出的一条纸带如图2所示.选择某一点为O,一次每隔4个计时点取一个计数点.用刻度尺量出相邻计数点间的距离△x,记录在纸带上.计算打出各计数点时小车的速度v,其中打出计数点“1”时小车的速度v1=_____m/s.
(3)将钩码的重力视位小车受到的拉力,取g=9.80m/s2,利用W=mg△x算出拉力对小车做的功W.利用Ek=Mv2算出小车动能,并求出动能的变化量△Ek.计算结果见下表.
W/×10﹣3J | 2.45 | 2.92 | 3.35 | 3.81 | 4.26 |
△Ek/×10﹣3J | 2.31 | 2.73 | 3.12 | 3.61 | 4.00 |
请根据表中的数据,在答题卡的方格纸上作出△Ek﹣W图象.
(4)实验结果表明,△Ek总是略小于W.某同学猜想是由于小车所受拉力小于钩码重力造成的.用题中小车和钩码质量的数据可算出小车受到的实际拉力F=_____.