【題目】如圖所示，在傾角θ=37°的足夠長(zhǎng)的固定斜面上，有一質(zhì)量m=1kg的物體，物體與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2．物體受到沿平行于斜面向上的輕細(xì)線的拉力F=9.6N的作用，從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)2s繩子突然斷了．求繩斷后多長(zhǎng)時(shí)間物體速度大小為22m/s．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，已知sin37°=0.6，g取10m/s2）

【答案】5.5s

【解析】第一階段：在最初2 s內(nèi)，物體在F=9.6N的拉力作用下，從靜止開(kāi)始沿斜面做勻加速運(yùn)動(dòng)，受力如圖所示，有：沿斜面方向F-mgsinθ-Ff=ma1…………（1分）

沿垂直斜面方向FN="mgcosθ " …………（1分）

且Ff=μFN…………（1分）

由①②③得：a1==2m/s2 …………（1分）

2 s末繩斷時(shí)瞬時(shí)速度v1=a1t1="4" m/s …………（1分）

第二階段：從撤去F到物體繼續(xù)沿斜面向上運(yùn)動(dòng)到達(dá)速度為零的過(guò)程，設(shè)加速度為a2，則：

a2=="-7.6" m/s2…………（3分）

設(shè)從斷繩到物體達(dá)最高點(diǎn)所需時(shí)間為t2，據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2=v1+a2t2，得t2="=0.53" s …………（2分）

第三階段：物體從最高點(diǎn)沿斜面下滑，在第三階段物體加速度為a3，所需時(shí)間為t3.由牛頓定律知：

a3="(mgsinθ-μmgcosθ)/m=4.4" m/s2…………（3分）

速度達(dá)v3="22" m/s，所需時(shí)間t3=(v3-0)/a3="5s " …………（1分）

綜上所述，從繩斷到速度為22m/s所經(jīng)歷的總時(shí)間t=t2+t3=0.53s+5s≈5.5s

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】橫截面為直角三角形的兩個(gè)相同斜面緊靠在一起，固定在水平面上，如圖所示。它們的豎直邊長(zhǎng)都是底邊長(zhǎng)的一半．現(xiàn)有三個(gè)小球從左邊斜面的頂點(diǎn)以不同的初速度向右平拋，最后落在斜面上，其落點(diǎn)分別是a、b、c。下列判斷正確的是（ ）

A. 圖中三小球比較，落在a點(diǎn)的小球飛行時(shí)間最短

B. 圖中三小球比較，落在c點(diǎn)的小球飛行過(guò)程速度變化最小

C. 圖中三小球比較，落在c點(diǎn)的小球飛行過(guò)程速度變化最快

D. 無(wú)論小球拋出時(shí)初速度多大，落到兩個(gè)斜面上的瞬時(shí)速度都不可能與斜面垂直

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的物體處于場(chǎng)強(qiáng)按E＝E0－kt (E0、k均為大于零的常數(shù)，取水平向左為正方向)變化的電場(chǎng)中，物體與豎直墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，當(dāng)t＝0時(shí)刻物體處于靜止?fàn)顟B(tài)．若物體所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且電場(chǎng)空間和墻面均足夠大，下列說(shuō)法正確的是(　 　)

A. 物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后加速度先增加、后保持不變

B. 物體開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后加速度不斷增大

C. 經(jīng)過(guò)時(shí)間，物體在豎直墻壁上的位移達(dá)最大值

D. 經(jīng)過(guò)時(shí)間，物體運(yùn)動(dòng)速度達(dá)最大值

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為驗(yàn)證向心力公式，某探究小組設(shè)計(jì)了如圖所示的演示實(shí)驗(yàn)，在米尺的一端鉆一個(gè)小孔，使小孔恰能穿過(guò)一根細(xì)線，線下端掛一質(zhì)量為m，直徑為d的小鋼球．將米尺固定在水平桌面上，測(cè)量出懸點(diǎn)到鋼球的細(xì)線長(zhǎng)度l，使鋼球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為O，待鋼球的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后，用眼睛從米尺上方垂直于米尺往下看，讀出鋼球外側(cè)到O點(diǎn)的距離r，并用秒表測(cè)量出鋼球轉(zhuǎn)動(dòng)n圈用的時(shí)間t.則：

（1）小鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期T=________.

（2）小鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力F=________.

三．計(jì)算題：(本題共5小題，解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最后答案的、沒(méi)有答在相應(yīng)的題號(hào)處的不能得分.有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫(xiě)出數(shù)值和單位.)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】水平放置的導(dǎo)體框架，寬L=0.50m，接有電阻R=0.20Ω，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直框架平面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40T．一導(dǎo)體棒ab垂直框邊跨放在框架上，并能無(wú)摩擦地在框架上滑動(dòng)，框架和導(dǎo)體ab的電阻均不計(jì)．當(dāng)ab以v=4.0m/s的速度向右勻速滑動(dòng)時(shí)，求：

（1）ab棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大��；

（2）維持導(dǎo)體棒ab做勻速運(yùn)動(dòng)的外力F的大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑半圓形軌道處于豎直平面內(nèi)，半圓形軌道與光滑的水平地面相切于半圓的端點(diǎn)A.一質(zhì)量為m的小球在水平地面上C點(diǎn)受水平向左的恒力F由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)撤去恒力F，小球沿豎直半圓形軌道運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)B點(diǎn)，最后又落在水平地面上的D點(diǎn)(圖中未畫(huà)出)．已知A、C間的距離為L，重力加速度為g.

（1）若軌道半徑為R，求小球到達(dá)半圓形軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FN；

（2）為使小球能運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)B，求軌道半徑的最大值Rm；

（3）軌道半徑R多大時(shí)，小球在水平地面上的落點(diǎn)D到A點(diǎn)距離最大？最大距離xm是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】小球從離地5m高處，向離小球4m遠(yuǎn)的豎直墻以8m/s的速度水平拋出，不計(jì)空氣阻力（g取10m/s2）求：
（1）小球碰墻點(diǎn)離地面的高度？
（2）要使小球不碰到墻，小球的初速度必須滿足什么條件？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量M=1kg的木塊A靜止在水平地面上，在木塊的左端放置一個(gè)質(zhì)量m=1kg的鐵塊B（大小可忽略），鐵塊與木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.3，木塊長(zhǎng)L=1m，用F=5N的水平恒力作用在鐵塊上，g取10m/s2 ．

（1）若水平地面光滑，計(jì)算說(shuō)明兩木塊間是否會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)．
（2）若木塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.1，求鐵塊運(yùn)動(dòng)到木塊右端的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，物塊質(zhì)量為m ， 一直隨轉(zhuǎn)筒一起以角速度ω繞豎直軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，以下描述正確的是（ ）
A.物塊所需向心力由圓筒對(duì)物塊的摩擦力提供
B.若角速度ω增大，物塊所受摩擦力增大
C.若角速度ω增大，物塊所受彈力增大
D.若角速度ω減小，物塊所受摩擦力減小

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