5.在海濱游樂場有一種滑沙的娛樂活動深受游客喜歡.如圖所示,人坐在滑板上從斜坡高處的A點由靜止開始滑下,滑到斜坡底部B點后沿水平滑道再滑行一段距離到C點停下,滑板與兩滑道間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5,不計空氣阻力,斜坡傾角θ=37°.斜坡滑道與水平滑道間為圓弧過渡,速度由斜面方向轉(zhuǎn)為水平方向時大小不變.不計空氣阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)若人和滑板的總質(zhì)量為m=65kg,求人在斜坡上下滑時的加速度a1的大?
(2)已知下滑的起點A到底端B的長度L=60m,為了確保游客的人身安全,假如你是設(shè)計師,經(jīng)推算確定B點到C點的水平距離x至少要多大距離?

分析 (1)對人與滑板分析受力情況,應(yīng)用牛頓第二定律可以求出其加速度.
(2)人在斜面上做加速運動,到達水平面上之后做勻減速運動,由牛頓第二定律可以求得人在兩個過程的加速度的大小,再由勻變速直線運動的公式可以求得x的大。

解答 解:(1)人在斜坡上受力如圖:
設(shè)下滑加速度為a,由牛頓第二定律可得:
mgsinθ-μN=ma
mgcosθ=N
解得:a=g(sinθ-μcosθ)=10×(sin37°-0.5×cos37°)=2m/s2
(2)人先在斜坡上下滑,后在水平面的做勻減速運動,加速度為a1,受力分析如圖:
在水平面上運動時,由牛頓第二定律可得:μmg=ma1
下滑至B點的速度為V,B到C做勻減速運動,末速度為0,有:v2=2a1x
從A到B做初速度為0的勻加速直線運動有:v2=2aL
聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得:x=24m
故當(dāng)L等于60m時,水平面的長度至少應(yīng)大于24m.
答:(1)人在斜坡上下滑時的加速度大小是2m/s2
(2)B點到C點的水平距離x至少要24m距離.

點評 本題是對牛頓第二定律的應(yīng)用,對物體受力分析可以求得加速度的大小,再利用勻變速直線運動的規(guī)律可以求得水平距離的大小.

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4.下面是游標(biāo)卡尺和螺旋測微器,游標(biāo)卡尺的讀數(shù)是7.25mm,螺旋測微器的讀數(shù)是2.720mm.

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5.下列各科學(xué)家對運動的認(rèn)識,其中正確的觀點是( 。
A.亞里士多德認(rèn)為必須有力作用在物體上,物體才能運動
B.伽利略認(rèn)為如果完全排除空氣的阻力,所有的物體將下落得同樣快
C.牛頓認(rèn)為一切物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或者靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)
D.伽利略推斷若沒有摩擦,在水平面上運動的物體將永遠運動下去

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13.如圖3所示,燈泡L1接在變壓器初級電路中,燈泡L2、L3、L4接在變壓器次級電路中.變壓器為理想變壓器,交變電流電源電壓為U,L1、L2、L3、L4都是額定電壓為U0的同種型號燈泡,若四個燈泡都能正常發(fā)光,則(  )
A.$\frac{n_1}{n_2}=\frac{3}{1},U=4{U_0}$B.$\frac{n_1}{n_2}=\frac{4}{1},U=4{U_0}$
C.$\frac{n_1}{n_2}=\frac{1}{3},U=3{U_0}$D.$\frac{n_1}{n_2}=\frac{1}{4},U=3{U_0}$

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20.如圖所示,水平傳送帶長為L,以速度v1順時針勻速運動,小物體P質(zhì)量為m(可視為質(zhì)點)、Q質(zhì)量為M,由通過定滑輪且不可伸長的輕繩相連,P與傳送帶之間摩擦系數(shù)為μ.t=0時刻P在傳送帶左端具有速度v2,P與定滑輪間的繩水平,t=t0時刻P離開傳送帶.不計定滑輪質(zhì)量和摩擦,繩足夠長,重力加速度為g.
(1)若v2大于v1,求P剛滑上傳送帶時加速度的大;
(2)若v2=10m/s,v1=4m/s,M=1kg,m=4kg,μ=0.5,L=10m,求t0的取值;
(3)若v2=10m/s,v1=4m/s,M=2kg,m=3kg,μ=1/3,L=20m,求t0的取值.

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10.某物體在水平面上沿直線運動,受到大小恒為2N的摩擦阻力作用,當(dāng)對它施加4N的水平拉力時,物體的加速度大小為2m/s2,當(dāng)水平拉力變?yōu)?0N時,
求:(1)物體的加速度多大?
(2)物體的質(zhì)量多大?

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17.如圖a所示,一輕質(zhì)彈簧的下端固定在水平面上,上端放置一物體(物體與彈簧不連接),初始時物體處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體上,使物體開始向上做勻加速運動,拉力F與物體位移x的關(guān)系如圖b所示(g=10m/s2),則正確的結(jié)論是(  )
A.物體與彈簧分離時,彈簧處于壓縮狀態(tài)
B.彈簧的勁度系數(shù)為5N/cm
C.物體的質(zhì)量為2.5kg
D.物體的加速度大小為5m/s2

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14.如圖所示,R1=20Ω,R2=30Ω,R3=60Ω,通過電阻R1、R2、R3的電流之比I1:I2:I3=3:2:5,P1:P2:P3=3:2:25.

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15.一質(zhì)點做速度逐漸增大的勻加速直線運動,在時間間隔t內(nèi)位移為s,速度變?yōu)樵瓉淼?倍,該質(zhì)點的加速度為( 。
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