16.在水平桌面上有一個(gè)固定傾角為α的光滑斜面.一個(gè)質(zhì)量為m的物塊,在平行于斜面向上的拉力F作用下,由靜止沿斜面向上做勻加速運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后撤去外力F,再經(jīng)過相同的時(shí)間物塊恰好返回出發(fā)點(diǎn),重力加速度為g,求力F的大小.

分析 在力F作用下,求出物體上滑的加速度,利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出在時(shí)間t內(nèi)上滑的位移和t時(shí)刻的速度;當(dāng)撤去外力F時(shí),物體繼續(xù)向上做減速運(yùn)動(dòng),減速到零后再向下做加速運(yùn)動(dòng),因又經(jīng)過時(shí)間t回到出發(fā)點(diǎn),由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式表示出位移,聯(lián)立即可求解.

解答 解:在力F作用下,物體產(chǎn)生的加速度為a1,則:
F-mgsinα=ma1
解得:a1=$\frac{F-mgsinα}{m}$
設(shè)經(jīng)過t時(shí)間,則通過的位移為:
x=$\frac{1}{2}{a}_{1}{t}^{2}$
此時(shí)的速度為:v=a1t
撤去外力后加速度為a2,則:
mgsinα=ma2
解得:a2=gsinα
撤去外力后做減速運(yùn)動(dòng),減速到零后再向下做加速運(yùn)動(dòng),這一過程通過的位移為:
x=$-vt+\frac{1}{2}{a}_{2}{t}^{2}$
聯(lián)立解得:F=$\frac{4}{3}$mgsinα
答:拉力F的大小$\frac{4}{3}$mgsinα.

點(diǎn)評(píng) 本題考查的是物體多運(yùn)動(dòng)過程的分析,對(duì)每個(gè)過程分別利用牛頓第二定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解即可.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

7.某同學(xué)做“測勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示.一小車放在水平長木板上,左側(cè)拴有一細(xì)軟線,跨過固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連,小車右側(cè)與穿過電火花計(jì)時(shí)器的紙帶相連,在重物牽引下,小車在木板上向左運(yùn)動(dòng).圖2給出了電火花計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的一些計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒畫出,電火花計(jì)時(shí)器所用的交流電頻率為50Hz.

(1)實(shí)驗(yàn)中,除電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、墨粉紙)、小車、平板、導(dǎo)線、細(xì)線及開關(guān)外,在下面的儀器和器材中,必須使用的有BCF.(填選項(xiàng)代號(hào))
A.電壓為4~6V的50Hz交流電源     B.電壓為220V的50Hz交流電源
C.刻度尺       D.停表     E.天平        F.重錘
(2)根據(jù)紙帶(圖2)可以計(jì)算各點(diǎn)的瞬時(shí)速度及小車加速度,現(xiàn)計(jì)算第2點(diǎn)的瞬時(shí)速度:v2=0.396m/s,小車的加速度為a=0.380m/s2.(結(jié)果取三位有效數(shù)字)
(3)另一同學(xué)利用如圖3所示的裝置測定導(dǎo)軌上滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度,滑塊上安裝了寬度為d的遮光板.滑塊在牽引力作用下先后通過兩個(gè)光電門A、B,配套的數(shù)字毫秒計(jì)(圖中未畫出)記錄了遮光板通過第一個(gè)光電門A的時(shí)間為△t1,則滑塊通過第一個(gè)光電門的速度表達(dá)式為vA=$\frackbfhljm{△{t}_{1}^{\;}}$.若已知滑塊通過兩光電門速度分別為vA、vB,兩個(gè)光電門A、B間距離為L,則滑塊的加速度表達(dá)式為a=$\frac{{v}_{B}^{2}-{v}_{A}^{2}}{2L}$.(用題中字母表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.一列簡諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖中實(shí)線所示,在t=1s時(shí)刻的波形如圖中虛線所示,以下關(guān)于此波的說法中錯(cuò)誤的是(  )
A.波長一定是4cmB.周期一定是4s
C.振幅一定是2cmD.傳播速度可能是1cm/s

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量分別為m1=2kg、m2=3kg的物體置于光滑的水平面上,中間用輕繩連接.兩個(gè)大小分別為F1=30N、F2=20N的水平拉力分別作用在m1、m2上,則( 。
A.繩的拉力大小是30N
B.繩的拉力大小是20N
C.在突然撤去F2的瞬間,m1的加速度大小為6m/s2
D.在突然撤去F1的瞬間,繩的拉力大小是18N

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

11.一同學(xué)為了測量湖中水波的波速,用兩只碗A、B放到湖面上.一水波正在湖面上沿著AB直線的方向傳播,已知AB相距60cm,每只碗上下浮動(dòng)的周期是2s,當(dāng)A位于波峰時(shí),B也同時(shí)位于波峰,且AB間還有一個(gè)波峰.則該水波的波速為?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

1.如圖所示,水平地面上的重為150N木塊,受到與水平面成37°斜向上的拉力F作用,F(xiàn)大小為50N,若木塊沿水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng).求:
(1)物塊所受的支持力大;
(2)木塊與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

8.如圖甲所示,一平板車靜止在光滑水平面上,一質(zhì)量為1kg的物塊A以一定的初速度從左端滑上平板車,結(jié)果物塊A在平板車上運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示,g=10m/s2,物塊A與平板車上表面的動(dòng)摩擦因數(shù)處處相同,求:
(1)物塊與平板車間的動(dòng)摩擦因數(shù)及平板車的質(zhì)量;
(2)平板車的長度至少為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.彈性繩上有間距均為1m的6個(gè)質(zhì)點(diǎn)a、b、c、d、e、f,一列橫波從左向右傳播,在t=0時(shí)到達(dá)質(zhì)點(diǎn)a,2s后的波形如圖所示.則在5s<t<6s這段時(shí)間內(nèi)( 。
A.質(zhì)點(diǎn)a的速度逐漸增大B.質(zhì)點(diǎn)c的加速度逐漸增大
C.質(zhì)點(diǎn)d向下運(yùn)動(dòng)D.質(zhì)點(diǎn)f加速度向上

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場,三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c,以不同的速率對(duì)準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖.若帶電粒子只受磁場力的作用,則下列說法正確的是( 。
A.三個(gè)粒子都帶正電荷B.c粒子速率最小
C.c粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短D.它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期Ta=Tb=Tc

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同步練習(xí)冊(cè)答案