9.如圖一傾角θ=37°的斜面在B點(diǎn)以上是光滑的,B點(diǎn)以下是粗糙的(且動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8),一質(zhì)量為m的物體放在斜面上A處并用水平力拉住使之靜止不動(dòng)(g取10m/s2).
(1)求水平拉力的大小
(2)現(xiàn)撤去水平力,物體將下滑,已知它通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度是VB=4m/s,求:
①物體在B點(diǎn)以下運(yùn)動(dòng)的加速度
②它在B點(diǎn)以下運(yùn)動(dòng)的時(shí)間(斜面足夠長(zhǎng))

分析 (1)以m為研究對(duì)象,對(duì)其受力分析,求出水平拉力的大。
(2)B點(diǎn)以下做勻減速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,由速度公式求出在B點(diǎn)以下的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.

解答 解:(1)對(duì)m受力分析,如圖所示:
將力F和mg沿斜面和垂直于斜面的方向正交分解,沿斜面方向上有:
mgsinθ=Fcosθ
所以:F=mgtan37°=$\frac{3}{4}mg$
(2)①撤去水平力,在B點(diǎn)以下,斜面足夠長(zhǎng),物體受摩擦力和重力作用沿斜面勻加速下滑,由牛頓第二定律得:
mgsinθ-mgμcosθ=ma  
得:a=gsinθ-μgcosθ
代入數(shù)據(jù)得:a=0.4m/s2,方向沿斜面方向向上
②由:VB=at  
得物體在B點(diǎn)以下運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:t=10s  
答:(1)求水平拉力的大小為$\frac{3}{4}mg$.
(2)①物體在B點(diǎn)以下運(yùn)動(dòng)的加速度為0.4m/s2,方向沿斜面方向向上;
②它在B點(diǎn)以下運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為10s.

點(diǎn)評(píng) 本題是兩個(gè)過(guò)程的動(dòng)力學(xué)問題,運(yùn)用牛頓第二定律和速度公式結(jié)合分別研究?jī)蓚(gè)過(guò)程,關(guān)鍵要正確分析受力情況,求出加速度,從而求出時(shí)間.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

4.如圖所示.AB為斜面,其傾角為30°,小球從A點(diǎn)以初速度v0水平拋出,恰好落到B點(diǎn).求:
(1)A、B間的距離;
(2)物體在空中飛行的時(shí)間;
(3)從拋出開始經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間小球與斜面間的距離最大?
(4)小球與斜面間的最大距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.下列四個(gè)選項(xiàng)的圖中實(shí)線為河岸,河水的流速v方向如圖中箭頭所示,虛線為小船從河岸M駛向?qū)Π禢的實(shí)際航線,已知船頭方向?yàn)榇陟o水中航行的速度方向.則下面可能正確是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

2.如圖所示,在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上放一個(gè)質(zhì)量M=2kg的木塊,它與轉(zhuǎn)臺(tái)間最大靜摩擦力fmax=6.0N,繩的一端系住木塊,穿過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)的中心孔O(孔光滑,忽略小滑輪的影響),另一端懸掛一個(gè)質(zhì)量m=1.0kg的小物塊,當(dāng)轉(zhuǎn)臺(tái)以ω=5rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),木塊相對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)靜止,則木塊到O點(diǎn)的距離可以是(M、m均視為質(zhì)點(diǎn),g取10m/s2)( 。
A.0.04mB.0.08mC.0.16mD.0.64m

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4.勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出回旋加速器,工作原理示意圖如圖所示,置于高真空中的D形金屬盒半徑為R,兩盒間的狹縫很小,帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可忽略.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直,高頻交流電頻率為f,加速電壓為U.若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為+q,在加速器中被加速,且加速過(guò)程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力的影響.則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.不改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B和交流電頻率f,該回旋加速器也能用于氚核加速
B.質(zhì)子從磁場(chǎng)中獲得能量
C.質(zhì)子離開回旋加速器時(shí)的最大動(dòng)能與加速電壓U成正比
D.改變電壓U不會(huì)影響質(zhì)子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)時(shí)間

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14.一行星繞恒星做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由天文觀測(cè)可得,其運(yùn)行周期為T,速度為v,已知引力常量為G,下列說(shuō)法正確的是( 。
A.行星運(yùn)行的軌道半徑為$\frac{2π}{vT}$B.行星運(yùn)行的向心加速度大小為$\frac{2πv}{T}$
C.恒星的質(zhì)量為$\frac{{v}^{3}T}{4πG}$D.恒星的密度為$\frac{3π}{G{T}^{2}}$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

1.一列波沿+x軸方向傳播,當(dāng)x1=10m的A點(diǎn)位于波峰時(shí),x2=40m的B點(diǎn)位于波谷,在A、B之間有1個(gè)波峰,振源的振動(dòng)周期為0.2s,求:
(1)波的速度;
(2)B點(diǎn)從波谷開始經(jīng)多少時(shí)間第一次位于波峰?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

18.如圖所示,固定在豎直平面內(nèi)的光滑$\frac{3}{4}$圓弧軌道ABCD,其A點(diǎn)與圓心等高,D點(diǎn)為軌道最高點(diǎn),AC為圓弧的一條水平直徑,AE為水平面.現(xiàn)使小球自A點(diǎn)正上方O點(diǎn)處由靜止釋放,小球從A點(diǎn)進(jìn)入圓軌道后能通過(guò)軌道最高點(diǎn)D.則( 。
A.小球通過(guò)D點(diǎn)時(shí)速度可能為零
B.小球通過(guò)D點(diǎn)后,一定會(huì)落到水平面AE上
C.小球通過(guò)D點(diǎn)后,可能會(huì)再次落回到圓軌道上
D.O點(diǎn)距A點(diǎn)的高度至少應(yīng)為$\frac{5}{2}R$

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

19.如圖所示,一航天器圍繞地球沿橢圓形軌道運(yùn)動(dòng),地球的球心位于該橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上,A、B兩點(diǎn)分別是航天器運(yùn)行軌道上的近地點(diǎn)和遠(yuǎn)地點(diǎn).若航天器所受阻力可以忽略不計(jì),則該航天器( 。
A.由近地點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)地點(diǎn)B的過(guò)程中動(dòng)能增大
B.由近地點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)地點(diǎn)B的過(guò)程中萬(wàn)有引力做正功
C.在近地點(diǎn)A的加速度小于它在遠(yuǎn)地點(diǎn)B的加速度
D.運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)其速度如果能增加到第二宇宙速度,那么它將不再圍繞地球運(yùn)行

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