【題目】圖甲所示為兒童樂園中的滑梯，可等效為由兩段不同傾角、粗糙程度相同、底邊長度均為L的斜面組成，其簡化圖如圖乙所示，兩段不同傾角、底邊相等的斜面相關(guān)數(shù)據(jù)已經(jīng)標(biāo)注在圖乙中，若兒童在滑梯中從最高點(diǎn)由靜止下滑，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，重力加速度為g．

（1）求兒童與滑梯之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（2）分別求兒童在兩段滑梯上滑動(dòng)所用的時(shí)間t1、t2 ．

【答案】
（1）解：兒童在滑梯上受重力、支持力、摩擦力作用，故在傾角為α的斜面上時(shí)合外力F1=mgsinα﹣μmgcosα，在傾角為β的斜面上時(shí)合外力F2=mgsinβ﹣μmgcosβ；

設(shè)兒童在兩斜面相接處速度為v，那么根據(jù)兒童在滑梯中從最高點(diǎn)由靜止下滑，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，由動(dòng)能定理可得：

；

所以，F(xiàn)1cosβ+F2cosα=0，即mg（sinαcosβ+sinβcosα）﹣2μmgcosαcosβ=0；所以， ；

答：兒童與滑梯之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為 ；


（2）由（1）可得：在傾角為α的斜面上時(shí)兒童加速度a1=（sinα﹣μcosα）g，在傾角為β的斜面上時(shí)兒童加速度a2=（sinβ﹣μcosβ）g；

所以，兒童在傾角為α的斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 ；

兒童在傾角為β的斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 = ；

答：求兒童在兩段滑梯上滑動(dòng)所用的時(shí)間分別為 、 ．


【解析】首先對兒童在滑梯上時(shí)進(jìn)行受力分析，然后對兩段斜面上的運(yùn)動(dòng)分別應(yīng)用動(dòng)能定理即可求得動(dòng)摩擦因數(shù)，然后根據(jù)受力分析，利用牛頓第二定律求得加速度，然后對兩段斜面上的運(yùn)動(dòng)應(yīng)用勻變速運(yùn)動(dòng)的位移公式即可求得運(yùn)動(dòng)時(shí)間。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，現(xiàn)有一傾角θ=370的光滑斜面OA，質(zhì)量m=2kg小物塊在其頂端O點(diǎn)由靜止釋放，小物塊加速下滑到斜面底端A點(diǎn)時(shí)速度v=6m/s，隨后以該速度滑上一段長度L=1.2m粗糙水平面AB．在小物塊沿水平面運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中，對其施加一個(gè)大小F=20N，方向與水平成a=370角斜向左下方的拉力．已知小物塊與水平面AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度g取10m/s2，sin370=0.6．則：

(1)求小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t；

(2)求小物塊在水平面上向右減速的加速度大小a：；

(3)請通過計(jì)算判斷，小物塊是否會沖過B點(diǎn)?

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，質(zhì)量m=2.0kg的物體在水平外力的作用下在水平面上運(yùn)動(dòng)，物體和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.05，已知物體運(yùn)動(dòng)過程中的坐標(biāo)與時(shí)間的關(guān)系為 ，g=10m/s2 ． 根據(jù)以上條件求：

（1）t=10s時(shí)刻物體的位置坐標(biāo)；
（2）t=10s時(shí)刻物體的速度的大小方向；
（3）t=10s時(shí)刻水平外力的大�。ńY(jié)果可以用根號表達(dá)）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲為一列簡諧橫波在t=0.05s時(shí)刻的波動(dòng)圖象，圖乙為介質(zhì)中平衡位置在x=2m處的M點(diǎn)的振動(dòng)圖象．下列說法正確的是（　�。�

A.這列波沿x軸正方向傳播
B.這列簡諧橫波的頻率為2Hz
C.這列簡諧橫波的波速為20m/s
D.再經(jīng)過0.25s，平衡位置在x=1m處的N質(zhì)點(diǎn)的加速度讀大于M質(zhì)點(diǎn)的加速度
E.再經(jīng)過0.15s，平衡位置在x=1m處的N質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M=1kg的長木板靜止在光滑水平面上，現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.5kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v0=3m/s的初速度從左端沿木板上表面沖上木板，帶動(dòng)木板一起向前滑動(dòng)．已知滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，重力加速度g取10m/s2．求：

（1）滑塊在木板上滑動(dòng)過程中，長木板受到的摩擦力大小f和方向；

（2）滑塊在木板上滑動(dòng)過程中，滑塊相對于地面的加速度大小a；

（3）滑塊與木板A達(dá)到的共同速度v．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)豎立著的輕彈簧，支撐著倒立的薄壁氣缸（導(dǎo)熱性能良好）的活塞使氣缸靜止，如圖所示，此時(shí)環(huán)境溫度為T0（單位K），封閉氣柱的長度L1=30cm，氣缸口未著地，當(dāng)環(huán)境溫度緩慢降為 T0時(shí)，氣缸正好著地，但與地面之間無壓力，假設(shè)活塞與氣缸壁之間無摩擦且不漏氣，已知?dú)飧踪|(zhì)量M=10kg，活塞質(zhì)量m=4kg，輕彈簧原長為27cm，活塞的橫截面積S=2×10﹣3m2 ， 大氣壓強(qiáng)p0=1×105Pa，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2 ， 求：

①環(huán)境溫度為T0時(shí)氣缸口離地高度h；
②當(dāng)環(huán)境溫度緩慢降為 T0時(shí)，彈簧恰好恢復(fù)原長，求彈簧的勁度系數(shù)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在汽車中懸線上掛一小球。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)小球做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，懸線將與豎直方向成某一固定角度。如圖所示，若在汽車底板上還有一個(gè)跟其相對靜止的物體M，則關(guān)于汽車的運(yùn)動(dòng)情況和物體M的受力情況正確的是

A. 汽車一定向右做加速運(yùn)動(dòng)

B. 汽車一定向左做加速運(yùn)動(dòng)

C. M除受到重力、底板的支持力作用外，還一定受到向右的摩擦力作用

D. M除受到重力、底板的支持力作用外，還可能受到向左的摩擦力作用

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的木塊A放在質(zhì)量為M的三角形斜劈B上,現(xiàn)用大小相等、方向相反的水平力F分別推A和B,它們均靜止不動(dòng),重力加速度為g,則( )

A. A與B之間可能存在摩擦力

B. B與地面之間一定存在摩擦力

C. B對A的支持力一定小于mg

D. 地面對B的支持力的大小一定等于(M＋m)g

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)了如甲、乙兩圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究加速度與物體質(zhì) 量、物體受力的關(guān)系。

（1）（填“甲”或“乙”）_______實(shí)驗(yàn)裝置比較好，原因是_______

（2）該同學(xué)選擇比較理想的實(shí)驗(yàn)裝置后，平衡摩擦力后，打出了一條紙帶如圖 丙所示，計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為 0.02s．從比較清晰的點(diǎn)起，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè) 計(jì)數(shù)點(diǎn)，量出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，該小車經(jīng)過計(jì)數(shù)點(diǎn)“2” 的瞬時(shí)速度 v=_____m/s，加速度 a=_______________ m/s2 （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

（3）在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，當(dāng)小車的質(zhì)量不變時(shí)，小車的加速度與小車的合 外力滿足圖_______的關(guān)系。

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