2.一個人用與水平方向成θ=37°角的斜向下的推力F推一個質(zhì)量為20kg的木箱,箱子恰能在水平面上以4m/s的速度勻速前進,如圖所示,箱子與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5(g取10m/s2).
(1)試求出推力F的大。
(2)若在此后某一時刻撤去推力F,箱子還能運動多遠?

分析 (1)木箱做勻速運動,受力平衡.對木箱進行受力分析,根據(jù)平衡方程和摩擦力公式結(jié)合求解推力F的大。
(2)撤去推力F后木箱做勻減速運動,對木箱進行受力分析,由牛頓運動定律求出加速度,再根據(jù)速度位移關(guān)系公式求解木箱還能運動的位移.

解答 解:(1)對木箱進行受力分析有:木箱受豎直向下的重力、地面豎直向上的支持力、推力和水平面的摩擦力作用,如圖.

因為木箱做勻速運動,所以水平方向和豎直方向均受力平衡
則得:
水平方向:Ff=Fcosθ     
豎直方向:FN=Fsinθ+mg  
又由摩擦力公式 Ff=μFN
聯(lián)立以上三式得 F=200N   
(2)當F撤去后,木箱向右做勻減速運動,初速度為 v0=4m/s
由μmg=ma可得:a=5m/s2
由v02=2ax得:
箱子還能運動的位移   x=1.6m          
答:
(1)推力F的大小是200N;
(2)若在此后某一時刻撤去推力F,箱子還能運動1.6m.

點評 本題關(guān)鍵要正確分析木箱的受力情況,由平衡條件或牛頓第二定律列方程求解.本題第二問中還能運行多遠的計算中,部分同學認為撤去外力F前后摩擦力大小保持不變,這是一個易錯點.

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A.當F=14N時,A、B都相對地面靜止B.當F=18N時,A相對B滑動
C.當F=21N時,A的加速度為1.5m/s2D.當F=32N時,B的加速度為2m/s2

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13.下周四是二十四節(jié)氣中的立春,之后氣溫回升,東風送暖,大地開始解凍.今年的春節(jié)假期正是春光明媚的好日子,許多大人、小孩都喜歡在春天里迎風放飛各種各樣的風箏.有一個小朋友將一只質(zhì)量為m=0.4kg的風箏放飛到空中后,拉著線的下端以一定的速度勻速跑動時,線恰能與水平面成53°角保持不變,如圖所示,這時小朋友拉住線的力為F=10N(g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:
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10.如圖所示,物體的質(zhì)量m=4kg,與水平地面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,在傾角為37°,F(xiàn)=10N的恒力作用下,由靜止開始加速運動,當t=2s時撤去F,(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:
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17.如圖所示的裝置中,小球的質(zhì)量均相同,彈簧和細線的質(zhì)量均不計,剪斷細線的瞬間,A和B球的加速度分別是 ( 。
A.g,gB.g,2gC.2g,0D.0,g

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7.如圖的理想變壓器,原線圈匝數(shù)n1=600匝,輸入電壓U1=110V,副線圈L2的匝數(shù)n2=15匝,輸出電流I2=0.60A,L3的輸出電壓U3=11V,輸出電流I3=0.25A.則原線圈中電流I1=0.04A,變壓器的輸出功率P=4.4W,L3的匝數(shù)n3=60匝.

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14.為了測量豎直方向的加速度,李明同學利用一根輕彈簧、刻度尺、鉤碼制作了一個測量加速度的裝置.如圖所示:輕彈簧上端固定在豎直放置的刻度尺的零刻度線處,下端不掛鉤碼時指針處在A位置;掛質(zhì)量為0.1kg鉤碼,靜止時指針處在B位置,并把B位置標為加速度的0刻度值,g取10m/s2
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11.如圖所示,橫截面為$\frac{3}{4}$圓形的圓柱體光學器件是用折射率為$\sqrt{3}$的某種玻璃制成的,其截面半徑為R,現(xiàn)用一細光束垂直圓柱體的軸線以i=60°的入射角從真空中射入圓柱體,不考慮光線在圓柱體內(nèi)的反射,真空中光速為c.
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12.如圖所示,人在岸上拉船,已知船的質(zhì)量為m,水的阻力恒為f,當輕繩與水平面的夾角為θ時,船的速度為v,此時人的拉力大小為F,則(  )
A.人拉繩行走的速度為vcosθB.人拉繩行走的速度為vsinθ
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