如圖所示,質(zhì)量為m=0.5kg的物體,靜止在水平面上的A點(diǎn).A點(diǎn)距光滑斜坡底端B點(diǎn)的距離為S=8m,物體運(yùn)動時(shí)與水平面間的滑動摩擦系數(shù)μ=3/4.用恒力F作用在m上沿AB運(yùn)動S'=5m后撤去F,m繼續(xù)運(yùn)動滑上斜坡后在C點(diǎn)水平飛出,正好垂直擊中緊靠在斜坡右端、傾角為a=30°的斜面上.如果斜坡高度H=3m,求:
(1)物體從C點(diǎn)水平飛出時(shí)的速度大;
(2)若要達(dá)到上述要求,拉力F的最小值為多大?方向如何?
(1)、由平拋規(guī)律,設(shè)平拋時(shí)間為t,應(yīng)滿足tan30°=
vx
vy
,可得
vy
=gt=
3
v0
,…①,又y=
1
2
g
t2
…②,x=
v0
t…③,H-y=x.tan30°…④,聯(lián)立以上各式可解得
v0
=2
3
m/s;
故物體從C點(diǎn)水平飛出時(shí)的速度大小為2
3
m/s.
(2)、對全過程由動能定理得F
s
cosα-μ(mg-F.sinα)
S
-μmg(S-
S
)-mgH=
1
2
m
v20
,整理可得15Fsinα+20Fcosα=192,變形為F=
192
25sin(α+β)
,其中tanβ=
20
15
=
4
3
,β=53°,由數(shù)學(xué)三角知識得,當(dāng)sin(α+β)=1即α=90°-β=90
°
53°=37°時(shí),F(xiàn)最小,最小值
Fmin
192
25
N=7.68N.
故若要達(dá)到上述要求,拉力F的最小值為7.68N,方向與AB方向成37°角.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

探究某種筆的彈跳問題時(shí),把筆分為輕質(zhì)彈簧、內(nèi)芯和外殼三部分,其中內(nèi)芯和外殼質(zhì)量分別為m和4m.筆的彈跳過程分為三個(gè)階段:

①把筆豎直倒立于水平硬桌面,下壓外殼使其下端接觸桌面(見題24圖a);
②由靜止釋放,外殼豎直上升至下端距桌面高度為h1時(shí),與靜止的內(nèi)芯碰撞(見題24圖b);
③碰后,內(nèi)芯與外殼以共同的速度一起上升到外殼下端距桌面最大高度為h2處(見題24圖c)。
設(shè)內(nèi)芯與外殼的撞擊力遠(yuǎn)大于筆所受重力、不計(jì)摩擦與空氣阻力,重力加速度為g。求:
(1)外殼與內(nèi)芯碰撞后瞬間的共同速度大;
(2)從外殼離開桌面到碰撞前瞬間,彈簧做的功;
(3)從外殼下端離開桌面到上升至h2處,筆損失的機(jī)械能。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在許多建筑工地經(jīng)常使用打夯機(jī)將樁料打入泥土中以加固地基。打夯前先將樁料扶起、直立在泥土中,每次卷揚(yáng)機(jī)都將夯錘提升到距離樁頂m處再釋放,讓夯錘自由下落,夯錘砸在樁料上并不彈起,而隨樁料一起向下運(yùn)動。設(shè)夯錘和樁料的質(zhì)量均為kg,泥土對樁料的阻力為牛頓,其中常數(shù)N/m,是樁料深入泥土的深度。卷揚(yáng)機(jī)使用的是的單相交流電動機(jī),其工作效率為,每次卷揚(yáng)機(jī)需用s的時(shí)間提升夯錘(提升夯錘時(shí)忽略加速和減速的過程,不計(jì)夯錘提升時(shí)的動能,也不計(jì)滑輪的摩擦。夯錘和樁料的作用時(shí)間極短,取),求

(1)在提升夯錘的過程中,卷揚(yáng)機(jī)的輸入電流(保留2位有效數(shù)字)
(2)打完第一夯后,樁料進(jìn)入泥土的深度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

水平傳送帶勻速運(yùn)動,速度大小為v,現(xiàn)將一小工件輕輕地放在傳送帶上,它將在傳送帶上滑動一段位移后,才達(dá)到v,且與傳送帶相對靜止.設(shè)小工件的質(zhì)量為m,它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,在m與皮帶相對運(yùn)動的過程中(   )
A.工件是變加速運(yùn)動
B.滑動摩擦力對工件做功mv2
C.工件相對傳送帶的位移大小為
D.工件與傳送帶因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在秦皇島旅游景點(diǎn)之一的南戴河滑沙場有兩個(gè)坡度不同的滑道AB(均可看作斜面),甲、乙兩名旅游者分別乘兩個(gè)相同完全的滑沙橇從A點(diǎn)由靜止開始分別沿AB滑下,最后都停在水平沙面BC上,如圖所示。設(shè)滑沙橇和沙面間的動摩擦因數(shù)處處相同,斜面與水平面連接處可認(rèn)為是圓滑的,滑沙者保持一定姿勢坐在滑沙橇上不動。則下列說法中正確的是 (  )
A.甲在B點(diǎn)的動能一定大于乙在B′點(diǎn)的動能
B.甲滑行的總路程一定大于乙滑行的總路程
C.甲在B點(diǎn)的動量一定大于乙在點(diǎn)的動量
D.甲全部滑行的水平位移一定大于乙全部滑行位移

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,物體A和B用細(xì)繩相連,它們的質(zhì)量相等,物體A放在滑動摩擦系數(shù)為0.5的水平桌面上,開始時(shí)它們都靜止,并且物體B離地面的高度是0.8m.求物體B著地后物體A在桌面上滑移的最大距離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,在寬度為L的兩虛線區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)電場,一質(zhì)量為m,帶電量為+q的滑塊(可看成點(diǎn)電荷),從距該區(qū)域?yàn)長的絕緣水平面上以初速度v0向右運(yùn)動并進(jìn)入電場區(qū)域,滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ.
(1)若該區(qū)域電場為水平方向,并且用速度傳感器測得滑塊從出口處滑出的速度與進(jìn)入該區(qū)域的速度相同,求該區(qū)域的電場強(qiáng)度大小與方向,以及滑塊滑出該區(qū)域的速度;
(2)若該區(qū)域電場為水平方向,并且用速度傳感器測得滑塊滑出該區(qū)域的速度等于滑塊的初速度v0,求該區(qū)域的電場強(qiáng)度大小與方向;
(3)若將該區(qū)域電場改為豎直方向,測出滑塊到達(dá)出口處速度為
v0
2
(此問中取v0=2
μgL
),再將該區(qū)域電場反向后,發(fā)現(xiàn)滑塊未能從出口滑出,求滑塊所停位置距左邊界多遠(yuǎn).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為1.0kg的物體靜置于光滑水平面上,從t=0時(shí)刻起,第1秒內(nèi)受到2.0N的水平外力作用,第2秒內(nèi)受到同方向的1.0N的外力作用.下列判斷正確的是( 。
A.0~2秒內(nèi)外力的平均功率是4.5W
B.第1秒末外力的瞬時(shí)功率最大
C.第2秒內(nèi)外力所做的功為1.25J
D.第1秒內(nèi)與第2秒內(nèi)外力做功之比4:9

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,Q為固定的正點(diǎn)電荷,A、七兩點(diǎn)在Q的正上方和&n七sp;Q相距分別為&n七sp;h和0.地5h,將另一點(diǎn)電荷從&n七sp;A點(diǎn)由靜止釋放,運(yùn)動到七點(diǎn)時(shí)速度正好又變?yōu)榱悖舸穗姾稍贏點(diǎn)處的加速度大小為
3
g,試求:
(五)此電荷在七點(diǎn)處的加速度.
(地)A、七兩點(diǎn)間的電勢差(用Q和h表示)

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