【題目】如圖所示,傾角為θ=37°、足夠長的斜面體固定在水平地面上,小木塊在沿斜面向上的恒定外力F作用下,從斜面上的A點由靜止開始向上作勻加速運動,前進了4.0m抵達B點時,速度為8m/s.已知木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,木塊質(zhì)量m=1kg.(g=10m/s2 , 取sin37°≈0.6,cos37°≈0.8).
(1)木塊所受的外力F多大?
(2)若在木塊到達B點時撤去外力F,求木塊還能沿斜面上滑的距離S和返回B點的速度.
【答案】(1)18J (2)3.2m;m/s
【解析】
(1)根據(jù)勻變速直線運動的速度位移公式求出上滑做勻加速運動的加速度,結(jié)合牛頓第二定律求出外力F的大小.
(2)根據(jù)牛頓第二定律求出撤去外力后上滑的加速度,結(jié)合速度位移公式求出木塊沿斜面上滑的距離,根據(jù)牛頓第二定律求出下滑時的加速度,結(jié)合速度位移公式求出返回B點的速度.
(1)根據(jù)速度位移公式得,木塊上滑的加速度,
根據(jù)牛頓第二定律得,F﹣mgsin37°﹣μmgcos37°=ma1,
解得F=mgsin37°+μmgcos37°+ma1=10×0.6+0.5×10×0.8+1×8N=18N.
(2)物塊勻減速上滑的加速度大小
=gsin37°+μgcos37°=10×0.6+0.5×10×8=10m/s2,
所以還能沿斜面上滑的距離s=.
物塊向下做勻加速運動的加速度=gsin37°﹣μgcos37°=10×0.6﹣0.5×10×0.8=2m/s2.
則返回B點的速度=m/s
答:(1)木塊所受的外力F為18N;
(2)木塊還能沿斜面上滑的距離為3.2m,返回B點的速度為m/s.
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【題目】如圖,真空中有一個半徑m,質(zhì)量均勻分布的玻璃球,一細(xì)激光束在真空中沿直線BC傳播,并于玻璃球的C點經(jīng)折射進入玻璃球,在玻璃球表面的D點又折射進入真空中.已知∠COD=120°,玻璃球?qū)υ摷す獾恼凵渎?/span>n=1.5,m/s.求:
(1)該激光在玻璃球中傳播的時間是多長?
(2)入射角i的正弦值是多大?
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【題目】水平地面上有一木箱,木箱與地面之間的動摩擦因數(shù)為(0<<1)�,F(xiàn)對木箱施加一拉力F,使木箱做勻速直線運動。設(shè)F的方向與水平面夾角為,如圖所示,在從0逐漸增大到90°的過程中,木箱的速度保持不變,則( �。�
A.拉力F一直增大
B.拉力F先增大后減小
C.地面對木箱的作用力一直減小
D.地面對木箱的作用力先減小后增大
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【題目】a、b兩物體從同一位置沿同一直線運動,它們的速度圖象如圖所示,下列說法正確的是( )
A.a、b加速時,物體a的加速度大于物體b的加速度( )
B.20秒時,a、b兩物體相距最遠(yuǎn)
C.40秒時,a、b兩物體相遇
D.60秒時,物體a在物體b的前方
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【題目】半圓柱體P放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的豎直擋板MN,在P和MN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q,整個裝置處于靜止。如圖所示是這個裝置的縱截面圖。若用外力使MN保持豎直,緩慢地向右移動,在Q落到地面以前,發(fā)現(xiàn)P始終保持靜止。在此過程中,下列說法中正確的是( )
A.Q所受的合力始終為零B.地面對P的摩擦力逐漸增大
C.P、Q間的彈力先減小后增大D.MN對Q的彈力逐漸減小
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【題目】鋪設(shè)鐵軌時,每兩根鋼軌接縫處都必須留有一定的間隙,勻速運行的列車經(jīng)過軌端接縫處時,車輪就會受到一次沖擊。由于每根鋼軌長度相等,所以這個沖擊力是周期性的,列車受到周期性的沖擊做受迫振動。普通鋼軌長為,列車固有振動周期為。下列說法錯誤的是( )
A.列車的危險速率為
B.列車過橋需要減速,是為了防止列車發(fā)生共振現(xiàn)象
C.列車運行的振動頻率和列車的固有頻率總是相等的
D.增加鋼軌的長度有利于列車高速運行
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【題目】如圖所示,傾角為=30°的足夠長的光滑絕緣斜面上存在寬度均為L=0.2m的勻強電場和勻強磁場區(qū)域,電場方向平行斜面向上,磁場方向垂直斜面向下,磁感應(yīng)強度大小B=0.5T。電場的下邊界與磁場的上邊界相距也為L。電荷量q=2.5×10-4C的帶正電小球(視為質(zhì)點)通過長度為3.5L的絕緣輕桿與邊長為L、電阻R=0.02的正方形線框相連,形成質(zhì)量m=0.10kg的“”型裝置,開始時,線框下邊與磁場的上邊界重合,現(xiàn)將該裝置由靜止釋放,當(dāng)線框下邊剛離開磁場時恰好做勻速運動;當(dāng)小球剛要運動到電場的下邊界時恰好返回。裝置在運動過程中空氣阻力不計,求:
(1)線框下邊剛離開磁場時做勻速運動的速度大小;
(2)線框從靜止釋放到線框上邊離開磁場所需要的時間;
(3)勻強電場的電場強度大�。�
(4)從靜止釋放經(jīng)足夠長時間后,線框內(nèi)產(chǎn)生的總熱量。
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【題目】一帶電粒子僅在電場力作用下從A點開始以-v0做直線運動,其v-t圖象如圖所示。粒子在t0時刻運動到B點,3t0時刻運動到C點,下列判斷正確的是( �。�
A.A、B、C三點的電勢關(guān)系為φB>φA>φC
B.A、B、C三點的電勢差關(guān)系為
C.粒子從A點經(jīng)B點運動到C點,電勢能先增加后減少
D.粒子從A點經(jīng)B點運動到C點,電場力先做正功后做負(fù)功
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【題目】下列說法正確的是( )
A.紫光照射某金屬時有電子向外發(fā)射,紅光照射該金屬時也一定有電子向外發(fā)射
B.康普頓效應(yīng)表明光子只具有能量,不具有動量
C.任一運動的物體都有一種波和它對應(yīng),這就是物質(zhì)波
D.德布羅意指出微觀粒子的動量越大,其對應(yīng)的波長就越長
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