如圖甲所示,質(zhì)量為m=1kg的物體置于傾角為θ=37°(sin37º=0.6;cos37º=0.8)的固定且足夠長的粗糙斜面上,對(duì)物體施以平行于斜面向上的拉力F,t1=1s時(shí)撤去拉力,物體運(yùn)動(dòng)的部分v—t圖像如圖乙所示(物體與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g取10 m/s2)試求:

(1)拉力F的大小。
(2)t=4s時(shí)物體的速度v的大小。

(1) 30N  (2) 2m/s

解析試題分析:(1)設(shè)力F作用時(shí)物體的加速度為a1,對(duì)物體進(jìn)行受力分析,
y軸   N -mgcosθ= 0       其中   f =" μ" N
x軸 F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1
撤去力后,由牛頓第二定律有mgsinθ+μmgcosθ=ma2
根據(jù)圖像可知:a1=20m/s2,a2=10m/s2,代入解得F=30N,μ=0.5 
(2)設(shè)撤去力后物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)間為t2,v1=a2t2, 解得t2=2s,
則物體沿著斜面下滑的時(shí)間為t3=t-t1-t2=1s,
設(shè)下滑加速度為a3,由牛頓第二定律mgsinθ-μmgcosθ=ma3,
有a 3="2" m/s2,t=4s時(shí)速度v=a3t3=2m/s
考點(diǎn):

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(8分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測量長距離電動(dòng)扶梯加速度的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示。將一電子健康秤置于水平的扶梯臺(tái)階上,實(shí)驗(yàn)員站在健康秤上相對(duì)健康秤靜止。使電動(dòng)扶梯由靜止開始斜向上運(yùn)動(dòng),整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程可分為三個(gè)階段,先加速、再勻速、最終減速停下。已知電動(dòng)扶梯與水平方向夾角為37°。重力加速g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。某次測量的三個(gè)階段中電子健康秤的示數(shù)F隨時(shí)間t的變化關(guān)系,如圖2所示。

(1)畫出加速過程中實(shí)驗(yàn)員的受力示意圖;
(2)求該次測量中實(shí)驗(yàn)員的質(zhì)量m;
(3)求該次測量中電動(dòng)扶梯加速過程的加速度大小a1和減速過程的加速度大小a2

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,水平轉(zhuǎn)臺(tái)高1.25m,半徑為0.2m,可繞通過圓心處的豎直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)臺(tái)的同一半徑上放有質(zhì)量均為0.4kg的小物塊A、B(可看成質(zhì)點(diǎn)),A與轉(zhuǎn)軸間距離為0.1m,B位于轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣處,A、B間用長0.1m的細(xì)線相連,A、B與水平轉(zhuǎn)臺(tái)間最大靜摩擦力均為0.54N,g取10m/s2

⑴當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度達(dá)到多大時(shí)細(xì)線上出現(xiàn)張力?
⑵當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)的角速度達(dá)到多大時(shí)A物塊開始滑動(dòng)?
⑶若A物塊恰好將要滑動(dòng)時(shí)細(xì)線斷開,求B物塊落地時(shí)與轉(zhuǎn)動(dòng)軸心的水平距離。(不計(jì)空氣阻力)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子以速度v從O點(diǎn)沿y軸正方向射入一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向外,粒子飛出磁場區(qū)域后,從b處穿過x軸,速度方向與x軸正方向的夾角為30°,同時(shí)進(jìn)入場強(qiáng)為E、方向沿與x軸負(fù)方向成60°角斜向下的勻強(qiáng)電場中,通過了b點(diǎn)正下方的c點(diǎn),如圖所示,粒子的重力不計(jì),試求:

(1)圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的最小面積;
(2)c點(diǎn)到b點(diǎn)的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,置于圓形水平轉(zhuǎn)臺(tái)邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)加速轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時(shí),物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺(tái)開始做平拋運(yùn)動(dòng).現(xiàn)測得轉(zhuǎn)臺(tái)半徑,離水平地面的高度,物塊平拋落地過程水平位移的大小.設(shè)物體所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取重力加速度.求:

(1)物塊做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小;(2)物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù).

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,內(nèi)壁光滑、內(nèi)徑很小的1/4圓弧管固定在豎直平面內(nèi),圓弧的半徑為0.2m,在圓心O處固定一個(gè)電荷量為-.0×C的點(diǎn)電荷。質(zhì)量為0.06kg、略小于圓管截面的帶電小球,從與O點(diǎn)等高的A點(diǎn)沿圓管內(nèi)由靜止運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B ,到達(dá)B點(diǎn)小球剛好與圓弧沒有作用力,然后從B點(diǎn)進(jìn)入板距d= 0.08m的兩平行板電容器后剛好能在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),且此時(shí)電路中的電動(dòng)機(jī)剛好能正常工作。已知電源的電動(dòng)勢為12V,內(nèi)阻為1Ω,定值電阻R的阻值為6Ω,電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為0.5Ω.求(取g=10m/s2,靜電力常量k="9.0" ×109 N·m2/C2

(1)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度;
(2)小球所帶的電荷量;
(3)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,小球(可視為質(zhì)點(diǎn))帶電量為q=1×10-2C,質(zhì)量為m=2×10-2kg,放在一個(gè)傾角為θ=37o的足夠長絕緣斜面上。斜面bc部分光滑,其它部分粗糙,且小球與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,bc段有一平行斜面向上的有界勻強(qiáng)電場。現(xiàn)讓小球從a點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過t=0.3s,到達(dá)c點(diǎn)。已知ab的長度為L=4cm,bc的長度為,sin37o=0.6,cos37o=0.8,g=10m/s2。求:

(1)勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大小;
(2)小球第一次沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)到b點(diǎn)的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

圖18甲所示,平行金屬板PQ、MN水平地固定在地面上方的空間,金屬板長 l=20cm,兩板間距d=10cm,兩板間的電壓UMP=100V。在距金屬板M端左下方某位置有一粒子源A,從粒子源豎直向上連續(xù)發(fā)射速度相同的帶電粒子,射出的帶電粒子在空間通過一垂直于紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.20T的圓形區(qū)域勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出)后,恰好從金屬板 PQ左端的下邊緣水平進(jìn)入兩金屬板間,帶電粒子在電場力作用下恰好從金屬板MN的右邊緣飛出。已知帶電粒子的比荷=2.0×106C/kg,粒子重力不計(jì),計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。求:

(1)帶電粒子射人電場時(shí)的速度大。
(2)圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域的最小半徑;
(3)若兩金屬板間改加如圖乙所示的電壓,在哪些時(shí)刻進(jìn)入兩金屬板間的帶電粒子不碰到極板而能夠飛出兩板間。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)設(shè)雨點(diǎn)下落過程受到的空氣阻力與雨點(diǎn)的橫截面積S成正比,與雨點(diǎn)下落的速度v的平方成正比,即(其中k為比例系數(shù)).雨點(diǎn)接近地面時(shí)近似看做勻速直線運(yùn)動(dòng),重力加速度為g.若把雨點(diǎn)看做球形,其半徑為r,球的體積為,設(shè)雨點(diǎn)的密度為,求:
(1)每個(gè)雨點(diǎn)最終的運(yùn)動(dòng)速度(用、r、g、k表示);
(2)雨點(diǎn)的速度達(dá)到時(shí),雨點(diǎn)的加速度a為多大?

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