12.如圖甲所示,質(zhì)量為0.6kg的物塊靜止在水平面上,物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為$\frac{1}{3}$,t=0時刻給物塊一個與水平方向成θ=37°,斜向右上方的拉力,使物塊向右運動,其加速度隨時間變化的關(guān)系圖象如圖乙所示,重力加速度為g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)拉力的最大值
(2)2s末撤去拉力,則物塊在水平面上還能滑行多遠?

分析 (1)對物體進行受力分析,利用牛頓第二定律求得拉力的表達式,然后根據(jù)a的取值范圍求得拉力的最大值;
(2)由a-t圖象求得2s末的速度;再分析撤去拉力后物體受力,得到合外力,進而由牛頓第二定律求得加速度,即可根據(jù)勻減速直線運動速度、位移公式求得滑行距離.

解答 解:(1)對物體進行受力分析,在豎直方向上受力平衡,故有mg=Fsinθ+FN;對水平方向上應(yīng)用牛頓第二定律可得:ma=Fcosθ-μFN;
所以,ma=Fcosθ-μ(mg-Fsinθ),那么,$F=\frac{ma+μmg}{cosθ+μsinθ}=2+0.6a$(單位N);所以,拉力的最大值Fmax=4.4N;
(2)2s末撤去拉力時物體的速度$v=\frac{1}{2}×4×2m/s=4m/s$;之后,物體受到的合外力為摩擦力f=μmg,所以,做勻減速運動的加速度$a′=μg=\frac{10}{3}m/{s}^{2}$;
那么,物體在水平面上還能滑行時間$t=\frac{v}{a′}=1.2s$,所以,滑行位移$s=vt-\frac{1}{2}a′{t}^{2}=2.4m$;
答:(1)拉力的最大值為4.4N;
(2)2s末撤去拉力,則物塊在水平面上還能滑行2.4m.

點評 在求解物體運動學(xué)問題中,一般要先對物體進行受力分析求得合外力,然后由牛頓第二定律求得加速度,即可由運動學(xué)規(guī)律求解運動時間、位移、速度等問題.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.如圖所示,相距L的兩小球A、B位于同一高度h,將A球向B球水平拋出的同時B球由靜止開始自由下落,假沒A、B與地面碰撞后立即停止,則以下正確的是( 。
A.A、B在落地前一定會相碰
B.若v$\sqrt{\frac{2h}{g}}$>L,A、B在落地前一定能夠相碰
C.若高度h足夠大,A、B一定能相碰
D.若L、h為定值,則A、B在落地前能否相碰,取決于A的初速度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.同一輛汽車以同樣大小的速度先后開上平直的橋、凹形橋和凸形橋,在橋的中央處有( 。
A.車對凸形橋面的壓力最大B.車對凹形橋面的壓力最大
C.車對三種橋面的壓力一樣大D.車對平直橋面的壓力最大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

4.如圖所示,用長為l的輕質(zhì)細線將質(zhì)量為m的小球懸掛于O點,細線能承受的最大拉力大小為7mg.小球在外力作用下靜止于A處,此時細線偏離豎直方向的夾角為60°.撤去外力,讓小球由靜止釋放,擺到最低點B時,細線被O點正下方的光滑小釘子擋住,釘子離O點的距離滿足一定條件時,小球能繼續(xù)運動且細線不松弛.不計空氣阻力,重力加速度為g.求:
(1)小球靜止于A處時所受最小外力;
(2)小球運動過程中離A處位移的范圍;
(3)釘子離O點距離應(yīng)該滿足的條件.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,在xoy平面內(nèi)有兩根平行y軸水平放置的長直導(dǎo)線,通有沿y軸正方向大小相等的電流I,兩導(dǎo)線關(guān)于y軸對稱,P為x軸上一點,O為z軸上一點,下列說法正確的是( 。
A.O點處的磁感應(yīng)強度不為零
B.P、Q兩點處的磁感應(yīng)強度方向垂直
C.P、Q兩點處的磁感應(yīng)強度方向平行
D.正電荷從O點沿z軸向上運動不受洛倫茲力作用

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

17.如圖所示,在一磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中,垂直于磁場方向水平放置著兩根相距h=0.1m的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN與PQ,導(dǎo)軌的電阻忽略不計,在兩根導(dǎo)軌的端點N、Q之間連接一阻值R=0.3Ω的電阻,導(dǎo)軌上跨放著一根長為l=0.2m,每米的電阻為r=2.0Ω的金屬棒ab.金屬棒與導(dǎo)軌正交放置,交點為c、d.當金屬棒以速度v=4.0m/s向左勻速運動時,試求:
(1)電阻R中的電流大小.
(2)使金屬棒做勻速運動的外力.
(3)金屬棒a、b兩端點間的電勢差.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

4.如圖所示,水平光滑導(dǎo)電導(dǎo)軌寬1m,電阻不計,上面垂直于導(dǎo)軌擱有質(zhì)量為0.2kg、電阻為0.1Ω的導(dǎo)體棒,導(dǎo)軌左端連有一阻值為0.4Ω的電阻R,整個裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強度為0.2T的勻強磁場中,導(dǎo)體棒在外力F=2N作用下,從靜止開始運動.求:
(1)導(dǎo)體棒運動的最大加速度.
(2)導(dǎo)體棒勻速運動時的速度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.傳送帶沿如圖所示方向勻速運動,其中ab段為水平部分,bc段為斜面部分,其與水平面的夾角為37°,可視為質(zhì)點的小物體A與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.25.若把物體A輕放到a端,它將被送帶送到c端,且物體不會脫離傳送帶(sin37°=0.60,cos37°=0.8,g=10m/s2).則物體A從a端到c端的運動過程中,其速率-時間圖象可能正確的是(  )
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.質(zhì)量為m的滑塊沿傾角θ的斜面勻減速下滑,斜面質(zhì)量為M且整個運動過程中保持靜止不動,對此運動過程,斜面和滑塊之間的動摩擦因數(shù)為μ,下列有關(guān)說法正確的是( 。
A.μ<tanθB.地面對斜面的摩擦力方向向右
C.地面對斜面的支持力等于(M+m)gD.地面對斜面的摩擦力方向向左

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案