11.如圖所示,斜面傾角θ=37°,斜面長(zhǎng)L=5m,斜面底端有一質(zhì)量m=5kg的物體,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,今用一水平力F=100N去推物體,使物體從底端由靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)運(yùn)動(dòng)距離為3m時(shí)撤去力F,g=10m/s2,
(1)撤去力F時(shí)物體的速度為多少?
(2)問(wèn)物體能否沖上斜面頂端?

分析 (1)對(duì)物體受力分析,由垂直斜面方向上的平衡關(guān)系可求得粒子受到的支持力,則由動(dòng)摩擦力公式可求得摩擦力;由沿斜面方向上的合力利用牛頓第二定律可求得加速度;
(2)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式先求得撤去外力時(shí)的速度,由動(dòng)能定理可求得物體還能滑行的距離,然后判斷物體能否沖上斜面頂端.

解答 解:(1)對(duì)力F作用時(shí)的物體受力分析,由牛頓第二定律有:
Fcosθ-mgsinθ-f=ma1
又因?yàn)椋篘=mgcosθ+Fsinθ     
f=μN(yùn)
解得:a1=4m/s2
則撤去外力時(shí)的速度為:
v=$\sqrt{2{a}_{1}{s}_{1}}=\sqrt{2×4×3}=2\sqrt{6}m/s$
(2)撤去外力后對(duì)物體受力分析如圖所示,由牛頓第二定律有:
 mgsinθ+f=ma2
又因?yàn)椋篘=mgcosθ    
f=μN(yùn)
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得:a2=8.4m/s2
減速過(guò)程中的位移為:${s}_{2}=\frac{{v}^{2}}{2{a}_{2}}=\frac{{(2\sqrt{6})}^{2}}{2×8.4}=1.42$m
所以:s1+s2=3+1.42=4.42m<5m
所以:物體沖不到頂端
答:(1)撤去力F時(shí)物體的速度為2$\sqrt{6}$m/s;
(2)物體不能沖上斜面頂端.

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律及動(dòng)能定理,要求學(xué)生應(yīng)能正確受力分析及過(guò)程分析,并選擇合適的過(guò)程應(yīng)用物理規(guī)律求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

1.一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖如圖1所示,圖中P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為x=1.5m和x=4.5m.P點(diǎn)的振動(dòng)圖象如圖2所示.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.若波向右傳播,則波從P傳到Q點(diǎn)需$\frac{3}{4}$T
B.若P在波峰處,Q點(diǎn)一定在平衡位置
C.若波向右傳播,x=6m處的質(zhì)點(diǎn)可能處在波的最前沿
D.因質(zhì)點(diǎn)P、Q的位移相等,P、Q兩點(diǎn)之間的距離為一個(gè)波長(zhǎng)

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2.如圖所示,一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播,波長(zhǎng)4m,實(shí)線表示t1=0時(shí)刻的波形圖,虛線表示t2=0.2s時(shí)刻的波形圖.求:

(1)波傳播的可能距離;
(2)可能的周期;
(3)可能的波速;
(4)若波速是35m/s,求波的傳播方向;
(5)若0.2s小于一個(gè)周期,求傳播的距離、周期、波速.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

19.如圖所示,物體A被平行于斜面的細(xì)線拴在斜面的上端,整個(gè)裝置保持靜止?fàn)顟B(tài),斜面被固定在臺(tái)秤上,物體與斜面間無(wú)摩擦,裝置穩(wěn)定后,當(dāng)細(xì)線被燒斷物體下滑時(shí)與靜止時(shí)比較,臺(tái)秤的示數(shù)( 。
A.增加B.減小C.不變D.無(wú)法確定

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

6.雜技演員在進(jìn)行“頂桿”表演時(shí),頂桿演員A頂住一根質(zhì)量可忽略不計(jì)的長(zhǎng)竹竿.質(zhì)量為m=30kg的演員B自竹竿頂部由靜止開(kāi)始下滑,滑到竹竿底端時(shí)速度恰好為零.為了研究下滑演員B沿桿的下滑情況,在頂桿演員A與竹竿底部之間安裝了一個(gè)力傳感器.由于竹竿處于靜止?fàn)顟B(tài),傳感器顯示的就是下滑演員B所受摩擦力的情況,如圖所示.則下滑演員B下滑過(guò)程中的最大速度為4 m/s,竹桿的總長(zhǎng)度為6 m.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.如圖所示,光滑的斜槽由槽板AB、BC組成,AB與BC的夾角大于90°,質(zhì)量為m的球放在斜槽中,當(dāng)斜槽和球一起沿水平面向右運(yùn)動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的( 。
A.球?qū)B槽板的壓力可能大于mgB.球?qū)B槽板的壓力可能等于零
C.球?qū)τ贐C槽板的壓力可能大于mgD.球?qū)C槽板的壓力可能小于mg

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

3.一列簡(jiǎn)諧橫波在某時(shí)刻的波形如圖所示,此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P的速度為v,經(jīng)過(guò)0.2s它的速度大小、方向第一次與v相同,再經(jīng)過(guò)1.0s它的速度大小、方向第二次與v相同,則下列判斷中錯(cuò)誤的是( 。
A.波沿+x方向傳播,波速為5m/s
B.質(zhì)點(diǎn)M與質(zhì)點(diǎn)Q的位移大小總是相等、方向總是相反
C.若某時(shí)刻M質(zhì)點(diǎn)到達(dá)波谷處,則P質(zhì)點(diǎn)一定到達(dá)波峰處
D.從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí),在2.2s時(shí)刻,質(zhì)點(diǎn)P的位移為-20cm

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20.一光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),環(huán)上套著兩個(gè)小球A和B(中央有孔),A、B間由細(xì)繩連接著,它們處于如圖中所示位置時(shí)恰好都能保持靜止?fàn)顟B(tài).此情況下,B球與環(huán)中心O處于同一水平面上,AB間的細(xì)繩呈伸直狀態(tài),與水平線成30o夾角.已知B球的質(zhì)量為m,求:(g=10m/s2
(1)細(xì)繩對(duì)B球的拉力和A球的質(zhì)量;
(2)若剪斷細(xì)繩瞬間A球的加速度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

1.如圖所示,A、B都是裝在絕緣柄上的導(dǎo)體,A帶正電后靠近B,發(fā)生靜電感應(yīng).若取地球電勢(shì)為零,則( 。
A.導(dǎo)體B上右邊電勢(shì)為正,左邊電勢(shì)為負(fù)
B.導(dǎo)體B上任意一點(diǎn)電勢(shì)都為零
C.導(dǎo)體B上任意一點(diǎn)電勢(shì)都為正
D.導(dǎo)體B上任意一點(diǎn)電勢(shì)都為負(fù)

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