4．如圖所示，一個質量為m=2kg的物體放在粗糙的水平面上，某時刻起受到一個水平恒力F=10N的作用從靜止開始運動，一段時間后撤去F，從開始運動到最終停下物體運動的位移為L=15m，已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2，g=10m/s2．求恒力F作用的位移和物體運動過程中的最大速度．

分析 以全過程進行分析，根據(jù)動能定理可求得F作用的位移；
撤去拉力時，物體的速度最大，對施加拉力過程分析，根據(jù)動能定理即可求得最大速度．

解答 解：設恒力F作用的位移x1，對物體運動的全過程運用動能定理，有
Fx1-μmgL=0；
代入數(shù)據(jù)得x1=6m
對有恒力作用的過程運用動能定理，有
Fx1-μmgx1=$\frac{1}{2}$mvm2；
代入數(shù)據(jù)得vm=6m/s
答：恒力F作用的位移為6m；物體運動過程中的最大速度為6m/s．

點評 本題考查動能定理的應用，要注意明確恒力作用過程中物體做加速運動，因此撤去拉力時的速度最大；本題也可以根據(jù)動力學公式進行分析求解．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

4．在距地面10m高處，以10m/s的速度斜向上拋出一質量為1kg的物體，空氣阻力不計．（g=10m/s2）求：
（1）拋出時人對球所做的功；
（2）若以地面為零勢能參考面，求物體的動能與重力勢能相等時，物體距地面的高度．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．有一束波長為6×10-7m的單色光從空氣射入某種透明介質，入射角為45°，折射角為30°，（　�。�
A．介質的折射率是$\frac{1}{\sqrt{2}}$
B．這束光在介質中傳播的速度是1.5×108m/s
C．這束光的頻率是5×1014Hz
D．這束光發(fā)生全反射的臨界角是30°

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

12．如圖所示，兩平行長金屬板水平放置，相距為d，兩極板接在電壓可調(diào)的電源上．兩金屬板間有磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場；金屬板右側有一寬度為d、磁感應強度大小也為B、方向垂直紙面向里的足夠長勻強磁場，且磁場邊界與水平方向的夾角為60°．金屬板中間有一粒子發(fā)射源，能沿水平方向發(fā)射出電性不同的兩種帶電粒子，調(diào)節(jié)可變電源的電壓，當電源電壓為U時，粒子恰好能沿直線飛出金屬板，粒子離開金屬板進入有界磁場后分成兩束，經(jīng)磁場偏轉后恰好同時從兩邊界離開磁場，且從磁場右邊界離開的粒子的速度方向恰好與磁場邊界垂直，粒子間的相互作用不計，粒子重力不計．求：
（1）帶電粒子從發(fā)射源發(fā)出時的速度大��；
（2）帶負電粒子的比荷；
（3）粒子在右側磁場中的運動時間及帶正電粒子的比荷．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．已知某一近地衛(wèi)星繞行星運動的周期約為84分鐘，引力常量G=6.67×10-11N•m2/kg2，由此估算該行星的平均密度為（　　）
A．2.0×107kg/m3B．5.6×103kg/m3C．2.1×103kg/m3D．3.0×104kg/m3

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

9．如圖，等邊三角形ABC內(nèi)磁場方向垂直紙面向里，三角形外磁場垂直紙面向外，磁感應強度大小均為B．三角形的邊長為L，在頂點A處沿∠BAC的角平分線發(fā)射出一群帶正電的粒子，速度均為v，所有粒子均能通過C點，則粒子的比荷可能為（重力不計）（　　）
A．$\frac{v}{BL}$B．$\frac{v}{2BL}$C．$\frac{2v}{BL}$D．$\frac{v}{3BL}$

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

16．某同學設計了一款益智類的兒童彈射玩具，模型如圖所示，AB段是長度連續(xù)可調(diào)的豎直伸縮桿，BCD段是半徑為R的四分之三圓弧穹桿，DE段是長度為2R的水平桿，與AB桿稍稍錯開．豎直桿內(nèi)裝有下端固定且勁度系數(shù)較大的輕質彈簧，在彈簧上端放置質量為m的小球．每次將彈簧的長度壓縮至P點后鎖定，設PB的高度差為h，解除鎖定后彈簧可將小球彈出．在彈射器的右側裝有可左右移動的寬為2R的盒子用于接收小球，盒子的左端最高點Q和P點等高，且與E的水平距離為x，已知彈簧鎖定時的彈性勢能EP=9mgR，小球與水平桿的動摩擦因數(shù)μ=0.5，與其他部分的摩擦不計，不計小球受到的空氣阻力及解除鎖定時的彈性勢能損失，不考慮伸縮豎直桿粗細變化對小球的影響且管的粗細遠小于圓的半徑，重力加速度為g．求：
（1）當h=3R時，小球到達管道的最高點C處時的速度大小vC；
（2）在（1）問中小球運動到最高點C時對管道作用力的大小；
（3）若h連續(xù)可調(diào)，要使該小球能掉入盒中，求x的最大值？

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．有兩個電容器，甲的電容是10μF，乙的電容是50pF．下面關于它們應用的說法中正確的是（　�。�
A．用來傳輸高頻信號的是甲，用來傳輸音頻信號的是乙
B．用來傳輸高頻信號的是乙，用來傳輸音頻信號的是甲
C．都只能用來傳輸高頻信號
D．都只能用來傳輸?shù)皖l信號

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．如圖所示，長為L的長木板水平放置，在木板的A端放置一個質量為m的小物塊，現(xiàn)緩慢地抬高A端，使木板以左端為軸轉動，當木板轉到與水平面的夾角為α時小物塊開始滑動，此時停止轉動木板，小物塊滑到底端的速度為v，則在整個過程中（　�。�
A．支持力對小物塊做功為mgLsinα
B．支持力對物塊做功為0
C．摩擦力對小物塊做功為mgLsinα
D．滑動摩擦力對小物塊做的功 $\frac{1}{2}$mv2+mgLsinα

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