【題目】如圖所示,左側(cè)的光滑斜面與右側(cè)木板相連,把質(zhì)量為m=l kg的滑塊從斜面上高度h=0.1m處由靜止釋放,當(dāng)右側(cè)木板水平放置時(shí),滑塊在水平木板上滑行l(wèi)=0.2m停止.欲使滑塊從左側(cè)斜面同一高度由靜止下滑,并將右側(cè)的木板向上轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)銳角θ,形成斜面,使滑塊在右側(cè)木板上最遠(yuǎn)滑行0.l m,假設(shè)滑塊由左側(cè)斜面底端滑上右側(cè)木板的瞬間速度大小不變.重力加速度g=10m/s2 . 求:θ的大小及滑塊從沖上右側(cè)木板到第一次返回最低點(diǎn)所用的時(shí)間.

【答案】解:設(shè)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,

當(dāng)右側(cè)木板水平放置時(shí),由動(dòng)能定理得,mgh﹣μmgl=0,

代入數(shù)據(jù)可解得:μ=0.5,

將右側(cè)的木板向上轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)銳角θ,對(duì)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程,

運(yùn)用動(dòng)能定理得:

mgh﹣mg sinθ﹣μmg cosθ=0,

代入數(shù)據(jù)可解得:θ=37°.

滑塊在右側(cè)斜面上滑過程中,初速度:v0= ,

由牛頓第二定律得:mgsinθ+μmgcosθ=ma1

上滑時(shí)間為:t1= ,

滑塊在右側(cè)斜面下滑過程中,由牛頓第二定律得:

mgsinθ﹣μmgcosθ=ma2

下滑位移為: = a2

滑塊從沖上斜面到第一次返回最低點(diǎn)所用的總時(shí)間為:

t=t1+t2,

聯(lián)立以上各式可解得:t= s.

答:θ的大小為37°;滑塊從沖上右側(cè)木板到第一次返回最低點(diǎn)所用的時(shí)間為 s.


【解析】對(duì)物體整體的運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行受力分析,和運(yùn)動(dòng)過程的分析,在運(yùn)動(dòng)過程中滿足動(dòng)能定理,根據(jù)動(dòng)能定理列式,求出木板轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。再結(jié)合牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律和,勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,列式求解即可。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,MN是一豎直放置的感光板.從圓形磁場最高點(diǎn)P垂直磁場射入大量的帶正電、電荷量為q、質(zhì)量為m、速度為v的粒子,不考慮粒子間的相互作用力,關(guān)于這些粒子的運(yùn)動(dòng)以下說法正確的是( )

A.只要對(duì)著圓心入射,出射后均可垂直打在MN上
B.對(duì)著圓心入射的粒子,其出射方向的反向延長線不一定過圓心
C.對(duì)著圓心入射的粒子,速度越大在磁場中通過的弧長越長,時(shí)間也越長
D.只要速度滿足v= ,沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,某興趣小組將一帶有小孔、質(zhì)量為m的小球和輕質(zhì)彈簧穿在豎直固定的光滑細(xì)桿上,并在彈簧下端固定一力學(xué)傳感器,從小球由高h(yuǎn)處自由下落開始計(jì)時(shí),t1時(shí)刻小球開始接觸彈簧,傳感器顯示彈簧彈力與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,則下列說法正確的是( 。

A.t1時(shí)刻小球的動(dòng)能最大
B.t2時(shí)刻小球的機(jī)械能最大
C.t3~t5時(shí)間內(nèi),小球的機(jī)械能一直在增大
D.0~t5時(shí)間內(nèi),小球的機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的木塊,被水平力F緊壓在傾角為θ=60°的墻面上處于靜止.則關(guān)于木塊的受力情況、墻面對(duì)木塊的作用力(壓力與摩擦力的合力),下列說法正確的是( )

A.墻面對(duì)木塊一定有壓力
B.墻面對(duì)木塊可能沒有摩擦力
C.墻面對(duì)木塊的作用力為 F
D.墻面對(duì)木塊的作用力為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量不計(jì)的水平橫梁ABA端插入豎直墻壁內(nèi),另一端裝有一個(gè)輕質(zhì)小滑輪B,一輕繩的一端C固定于該墻壁上,另一端跨過光滑小滑輪后懸掛一質(zhì)量為m=5kg的物體,其中∠CBA=30°,重力加速度為g=10m/s2,那么,橫梁AB對(duì)小滑輪的作用力的大小和方向分別為(  )

A. 5N,方向沿著A→B方向水平向右

B. 25N,方向沿著豎直向上的方向

C. 50N,方向沿著∠CBD的角平分線方向與BC繩子的夾角為120°斜向上

D. 50N,方向沿著∠CBD的角平分線方向與AB橫梁的夾角為30°斜向上

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖a的實(shí)驗(yàn)裝置簡圖,A為小車,B為電火花計(jì)時(shí)器,C為鉤碼,D為一端帶有定滑輪的長方形木板,實(shí)驗(yàn)中認(rèn)為細(xì)繩對(duì)小車?yán)?/span>F等于鉤碼的總重量,

1)從圖a可以看出,為了正常完成該實(shí)驗(yàn),除了圖中的實(shí)驗(yàn)器材外,還需要要的主要儀器有_____________。

2)圖b是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分:01、2、3、4、5、6、7是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù)完成表格中空白處_______

3)由(2)中的數(shù)據(jù)在圖c中作出v-t圖像________,并由圖像求出小車的加速度a=_______m/s2(保留3位有效數(shù)字)。

4)在探究加速度與力的關(guān)系時(shí),保持小車的質(zhì)量不變,改變鉤碼的個(gè)數(shù),該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了加速度aF的圖線如圖d,發(fā)現(xiàn)圖線不過原點(diǎn),明顯超過了偶然誤差范圍,其主要原因可能是_______

A.未平衡摩擦力

B.小車質(zhì)量的測量出現(xiàn)錯(cuò)誤

C.平衡摩擦力時(shí)將木板墊的過低

D.平衡摩擦力時(shí)將木板墊的過高

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑水平面上放著長為L=1.6m,質(zhì)量為M=3.0kg的木板,一個(gè)質(zhì)量為m=1.0kg的小木塊放在木板的最右端,m與M之間的木擦因數(shù)μ=0.1,今對(duì)木板施加一水平向右的拉力F.

(1)施力F后,要想把木板從木塊m的下方抽出來,求力F的大小應(yīng)滿足的條件;
(2)如果所施力F=10N,為了把木板從m的下方抽出來,此力的作用時(shí)間不得少于多少?(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究勻變速直線運(yùn)動(dòng).

實(shí)驗(yàn)步驟如下:

A.安裝好實(shí)驗(yàn)器材;

B.讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列小點(diǎn),重復(fù)幾次.選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶,從便于測量的點(diǎn)開始, 五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),如圖乙中a、bc、d等點(diǎn);

C.測出x1=3.0cm、x2=4.5cm、x3=6.0cm.

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)你繼續(xù)完成下列任務(wù):

(1)實(shí)驗(yàn)中除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(含紙帶、復(fù)寫紙),小車,一端附有滑輪的長木板,細(xì)繩,鉤碼,導(dǎo)線及開關(guān)外,在下列的儀器和器材中,必須使用的有_________ (填選項(xiàng)代號(hào))

A.秒表 B.電壓可調(diào)的直流電源 C.電壓合適的50Hz交流電源

D.刻度尺 E.天平 F.滑動(dòng)變阻器 G.彈簧秤

(2)如果小車做勻加速運(yùn)動(dòng),測得的紙帶如圖乙所示,則物體通過b計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)的速度vb=____ m/s通過c計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度vc=________m/s,運(yùn)動(dòng)的加速度為_________m/s2.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量分別為m1和m2的木塊 A 和 B 之間用一輕質(zhì)彈簧相連,然后將它們靜置于一底端 帶有擋板的光滑斜面上,其中 B 置于斜面底端的擋板上,設(shè)斜面的傾角為θ,彈簧的勁度系數(shù)為 k.現(xiàn)用一平行于斜面的恒力 F 拉木塊 A 沿斜面由靜止開始向上運(yùn)動(dòng),當(dāng)木塊 B 恰好對(duì)擋板的壓力為零 時(shí),木塊 A 在斜面上運(yùn)動(dòng)的速度為 v,則下列說法正確的是( 。

A.此時(shí)彈簧的彈力大小為 m1gsinθ
B.拉力 F 在該過程中對(duì)木塊 A 所做的功為
C.彈簧在該過程中彈性勢能增加了 mv2
D.木塊A在該過程中重力勢能增加了

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同步練習(xí)冊答案