题目内容
如图所示,倾角为
的等腰三角形斜面固定在水平面上,一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧,绸带与斜面间无摩擦。现将质量分别为M、m(
)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上.两物块与绸带间的动摩擦因数相等,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。在
角取不同值的情况下,下列说法正确的有
A.两物块所受摩擦力的大小总是相等
B.两物块不可能同时相对绸带静止
C M可能相对绸带发生滑动
D. m不可能相对斜面向上滑动
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【答案】AC
【解析】轻质绸带与斜面间无摩擦,受两个物体对其的摩擦力,根据牛顿第二定律,有:fM-fm=m绸a=0(轻绸带,质量为零)故fM=fm M对绸带的摩擦力和绸带对M的摩擦力是相互作用力,等大, m对绸带的摩擦力和绸带对m的摩擦力也是相互作用力,等大;故两物块所受摩擦力的大小总是相等;故A正确;当满足Mgsinα<μMgcosα、mgsinα<μmgcosα和Mgsinα>mgsinα时,M加速下滑,m加速上滑,均相对绸带静止,故B错误;由于M与绸带间的最大静摩擦力较大,故绸带与M始终相对静止,m与绸带间可能有相对滑动,故C正确;当动摩擦因数较大时,由于绸带与斜面之间光滑,并且M>m,所以M、m和绸带一起向左滑动,加速度为a,根据牛顿第二定律,对整体有:Mgsinα-mgsinα=(M+m)a , 隔离M,有:Mgsinα-fM=Ma,对m有:fm-mgsinα=ma,解得:
故D错误。
某校两个课外活动小组分别用以下两种方法来验证机械能守恒定律。请阅读下列两段材料,完成后面问题。
第1小组:利用竖直上抛小球的频闪照片验证机械能守恒定律。图所示所标数据为实际距离,t0时刻刚好对应抛出点,该小组同学通过计算得到不同时刻的速度和速度的平方值如下表,当他们要计算重力势能的改变量时,发现不知道当地重力加速度,请你根据实验数据,按照下列要求计算出重力加速度。
| 时刻 | t1 | t2 | t3 | t4 | t5 |
| 速度v(m/s) | 4.52 | 4.04 | 3.56 | 3.08 | 2.60 |
| v2(m2/s2) | 20.43 | 16.32 | 12.67 | 9.49 | 6.76 |
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(1)在所给的坐标纸上作出v2—h图象;
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(2)分析说明,图象斜率的绝对值表示的物理意义是:
_____________________________________________________________________;
(3)由图象求得的重力加速度g=______m/s2(结果保留三位有效数字)。
第2小组:DIS实验是利用现代信息技术进行的实验。“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示,小组同学在实验中利用小铁球从很光洁的曲面上滚下,选择DIS以图象方式显示实验的结果,所显示的图象如图乙所示。图象的横轴表示小球距d点(最低点)的高度h,纵轴表示小铁球的重力势能EP、动能Ek或机械能E。试回答下列问题:
(1)图乙的图象中,表示小球的重力势能EP、动能Ek、机械能E随小球距d点的高度h变化关系的图线分别是___________(按顺序填写相应图线所对应的文字);
(2)根据图乙所示的实验图象,可以得出的结论是:_____________________________。
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