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質量m=2kg的物塊自斜面底端A以初速度v0=10m/s沿足夠長的固定斜面向上滑行,經時間t=1s速度減為零.已知斜面的傾角θ=37°,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.試求:
(1)物塊上滑過程中加速度的大。
(2)物塊上滑過程中克服摩擦力做的功;
(3)物塊回到底端A時的動能.
(1)物體的加速度:
a=
△v
△t
=
0-10
1
=-10m/s2;
加速度的大小a=10m/s2;
(2)物塊上滑過程中的最大位移:x=
v0+0
2
t=5m
,
由牛頓第二定律得:mgsinθ+μmgcosθ=ma,
解得,摩擦力:Ff=μmgcosθ=ma-mgsinθ=8N,
物塊克服摩擦力做的功Wf=Ffx=40J;
(3)設物塊回到底端A時的動能為Ek
由動能定理得:0+0+2(-Wf)=Ek-
1
2
m
v20
,
解得,動能Ek=
1
2
m
v20
+2(-Wf)=20
J;
答:(1)物塊上滑過程中加速度的大小為10m/s2
(2)物塊上滑過程中克服摩擦力做的功為40J;
(3)物塊回到底端A時的動能為20J.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

如圖所示,傾角為θ的粗糙斜面固定在地面上,長為l、質量為m的勻質軟繩置于斜面上,其上端與斜面頂端平齊,用細線將質量也為m的物塊與軟繩連接.物塊由靜止釋放后向下運動,當軟繩全部離開斜面時,物塊仍未到達地面.已知軟繩與斜面之間的動摩擦因數為μ,重力加速度為g.下列說法正確的是(  )
A.釋放物塊的瞬間,軟繩的加速度為g(1-sinθ-μcosθ)
B.從釋放物塊到軟繩剛好全部離開斜面過程中,物塊的加速度逐漸增大
C.從釋放物塊到軟繩剛好全部離開斜面過程中,軟繩克服摩擦力做功為
1
2
μmglcosθ
D.軟繩剛好全部離開斜面時的速度為
gl(
3
2
-
sinθ
2
)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,V形細桿AOB能繞其對稱軸OO′轉到,OO′沿豎直方向,V形桿的兩臂與轉軸間的夾角均為α=45°.兩質量均為m=0.1kg的小環(huán),分別套在V形桿的兩臂上,并用長為l=1.2m、能承受最大拉力Fmax=4.5N的輕質細線連結,環(huán)與臂間的最大靜摩擦力等于兩者間彈力的0.2倍.當桿以角速度ω轉到時,細線始終處于水平狀態(tài),取g=10m/s2
(1)求桿轉動角速度ω的最小值;
(2)將桿的角速度從(1)問中求得的最小值開始緩慢增大,直到細線斷裂,寫出此過程中細線拉力隨角速度變化的函數關系式;
(3)求第(2)問過程中桿對每個環(huán)所做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

《三國演義》是中國古代四大名著之一,在該書的戰(zhàn)爭對決中,交戰(zhàn)雙方常常用到一種冷兵器時代十分先進的遠程進攻武器--拋石機.某同學為了研究其工作原理,設計了如圖所示的裝置,圖中支架固定在地面上,O為轉軸,輕桿可繞O在豎直面內轉動,物體A固定于桿左端.彈丸B放在桿右端的勺形槽內.將裝置從水平位置由靜止釋放,桿逆時針轉動,當桿轉到豎直位置時,彈丸B從最高點被水平拋出,落地點為圖中C點.已知A、B質量分別為4m、m.OB=2OA=2L.轉軸O離水平地面的高度也為2L,不計空氣阻力和轉軸摩擦,重力加速度為g.求:
(1)彈丸B被拋出瞬間的速度大;
(2)C點與O點的水平距離;
(3)桿對彈丸B做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

質量為m的物體,從靜止出發(fā)以
g
2
的加速度豎直上升h,則( 。
A.物體的機械能增加了
3
2
mgh
B.物體的動能增加了
1
2
mgh
C.物體的機械能減少了
1
2
mgh
D.物體的重力勢能增加了mgh

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,質量為m的小球被系在輕繩的一端,在豎直平面內做半徑為R的圓周運動,運動過程中小球受空氣阻力的作用.某時刻小球通過軌道的最低點A,此時繩子的張力為7mg,此后小球繼續(xù)做圓周運動,某時刻恰能通過最高點B,則在此過程中小球克服空氣阻力所做的功為(  )
A.mgRB.
1
2
mgR
C.
3
2
mgR
D.-
1
2
mgR

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,將半徑為r的
1
4
光滑圓弧軌道AB固定在豎直平面內,軌道末端與水平地面相切.質量為m的小球從A點靜止釋放,小球通過水面BC滑上固定曲面CD恰能到達最高點D,D到地面的高度為
r
2
,求:
(1)小球滑到的最低點B時的速度大。
(2)小球在整個過程中克服摩擦力所做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,一帶電量為+q、質量為m的小球,從距地面高2h處以一定的初速度水平拋出,在距拋出點水平距離為s處有根管口比小球大的豎直細管,細管的上口距地面高為h,為了使小球能無碰撞地落進管口通過管子,可在管子上方整個區(qū)域內加一水平向左的勻強電場,已知重力加速度為g求:
(1)小球的初速度;
(2)應加電場的場強大;
(3)小球落地時的動能.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,質量為3kg的長木板B放在光滑的水平面上,右端與半徑R=1m的粗糙的
1
4
圓弧相切,左端上方放質量為1kg物塊C,物塊C與長木板B的動摩擦因數為0.2.現使質量為1kg的物體A從距圓弧上端h=5m處靜止釋放,到達水平軌道與B碰撞后一起運動,再經1s物塊C剛好運動到B的右端且不會掉下.取g=10m/s.求:
(1)物體A剛進入圓弧時對軌道的壓力;
(2)長木板B的長度;
(3)物體A經過圓弧時克服阻力做的功.

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