【題目】如圖,光滑水平面AB和粗糙斜面BC平滑連接,斜面傾角為53°,AB=BC=3.75m.質(zhì)量為m=2kg的小物塊在與水平面成53°角的恒力F=20N作用下,從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿ABC運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn).(取sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2)求:
(1)物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間t1;
(2)若物塊在AB和BC上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為2:1,求物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(3)若斜面光滑,改變恒力的大。ǚ较虿蛔儯,仍能使物體沿ABC運(yùn)動(dòng)到C,求力F的取值范圍.
【答案】
(1)解:對(duì)物塊受力分析,F(xiàn)cos53°=ma1
得,a1=6m/s2
根據(jù)位移時(shí)間公式可知,t1=
答:物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間t1為
(2)解:物塊在BC上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2= t1= s
因?yàn)镾BC=vBt2+ a2t22,
物體在B點(diǎn)的速度為vB=a1t1=3 m/s
聯(lián)立解得,a2=0,即物塊在斜面上勻速運(yùn)動(dòng).
在斜面上,F(xiàn)=f+mgsin53°
N=mgcos53°
f=μN(yùn)
聯(lián)立上式,計(jì)算得物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=
答:若物塊在AB和BC上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為2:1,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ;
(3)解:當(dāng)物塊與水平地面間彈力恰好為零時(shí),F(xiàn)值最大.
此時(shí),F(xiàn)max sin53°=mg
代入數(shù)據(jù)得,F(xiàn)max=25N
當(dāng)物塊恰好能到達(dá)C點(diǎn)(vC=0)時(shí),F(xiàn)值最。
此時(shí),物塊在AB間的加速度a1'與BC間的加速度a2'大小相等.
根據(jù)牛頓第二定律,F(xiàn)min cos53°=ma1'
mgsin53°﹣Fmin=ma2'
因此,F(xiàn)min cos53°=mgsin53°﹣Fmin
代入數(shù)據(jù)計(jì)算,得Fmin=10N
綜上,F(xiàn)的取值范圍為[10N,25N]
答:若斜面光滑,改變恒力的大。ǚ较虿蛔儯,仍能使物體沿ABC運(yùn)動(dòng)到C,力F的取值范圍為[10N,25N]
【解析】(1)根據(jù)牛頓第二定律求得加速度,有運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求得時(shí)間。
(2)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式判斷出物體在斜面上運(yùn)動(dòng),利用牛頓第二定律求得動(dòng)摩擦因素。
(3)物體能沿AB運(yùn)動(dòng)到C,故在AB段F豎直方向的分力最大等于mg即可判斷出最大值,當(dāng)F最小時(shí),物體恰能到達(dá)C點(diǎn),即可判斷出最小值。
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件,利用勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度、位移、時(shí)間的關(guān)系的相關(guān)知識(shí)可以得到問(wèn)題的答案,需要掌握速度公式:V=V0+at;位移公式:s=v0t+1/2at2;速度位移公式:vt2-v02=2as;以上各式均為矢量式,應(yīng)用時(shí)應(yīng)規(guī)定正方向,然后把矢量化為代數(shù)量求解,通常選初速度方向?yàn)檎较颍彩歉较蛞恢碌娜 ?”值,跟正方向相反的取“-”值.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖甲所示,一物塊在斜面上恰能以速度勻速下滑,斜面靜止不動(dòng),若在物塊上再施加如圖乙所示的作用力F(其中②圖中F豎直向下,③圖中F垂直斜面向下),斜面仍靜止不動(dòng),則加力后在物塊下滑的過(guò)程中()
A. 四個(gè)圖中地面對(duì)斜面體的支持力都增大
B. ①、②、④三個(gè)圖中物塊將加速下滑
C. ②、③兩圖中物塊將仍然勻速下滑
D. 四個(gè)圖中地面對(duì)斜面體都沒(méi)有摩擦力
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】摩天大樓中一部高層的客運(yùn)電梯,電梯的簡(jiǎn)化模型如圖1所示.電梯的加速度a是隨時(shí)間t變化的,已知電梯在t=0時(shí)由靜止開(kāi)始上升,a─t圖象如圖2所示.電梯總質(zhì)量m=2.0×103kg.忽略一切阻力,重力加速度g取10m/s2 .
(1)求電梯在上升過(guò)程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2;
(2)求電梯在勻速上升的過(guò)程中上升的高度是多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】圖甲中有一質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板靜置于光滑水平面上,其上放置一質(zhì)量為m的小滑塊.木板受到隨時(shí)間t變化水平拉力F作用時(shí),用傳感器測(cè)出其加速度a,得到乙圖的a﹣F圖.取g=10m/s2 , 則( 。
A.滑塊的質(zhì)量m=4kg
B.木板的質(zhì)量M=2kg
C.滑塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1
D.當(dāng)F=8N時(shí)滑塊加速度為2m/s2
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線(xiàn)相向運(yùn)動(dòng).如圖所示,若以向左為運(yùn)動(dòng)的正方向,A球的速度為v1=﹣2m/s,B球的速度為v2=6m/s,某時(shí)刻A球與B球發(fā)生相互碰撞,碰撞后仍在一條直線(xiàn)上運(yùn)動(dòng),則碰后A、B球速度的可能值是( )
A.vA=1 m/s,vB=3 m/s
B.vA=7 m/s,vB=﹣3 m/s
C.vA=2 m/s,vB=2 m/s
D.vA=6 m/s,vB=﹣2 m/s
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】下列四個(gè)圖中,所有的球都是相同的,且它們形狀規(guī)則、質(zhì)量分布均勻.甲球放在光滑斜面和光滑水平面之間,乙球與其右側(cè)的球相互接觸并放在光滑的水平面上,丙球與其右側(cè)的球放在另一個(gè)大的球殼內(nèi)部并相互接觸,丁球用兩根輕質(zhì)細(xì)線(xiàn)吊在天花板上,且其中右側(cè)一根線(xiàn)是沿豎直方向.關(guān)于這四個(gè)球的受力情況,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A. 甲球受到兩個(gè)彈力的作用
B. 乙球受到兩個(gè)彈力的作用
C. 丙球受到兩個(gè)彈力的作用
D. 丁球受到兩個(gè)彈力的作用
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】完成下列關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的問(wèn)題
(1)運(yùn)動(dòng)物體拉動(dòng)穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,紙帶上打下一系列點(diǎn)跡,紙帶上的點(diǎn)跡直接記錄了__
A.物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
B.物體的形狀和質(zhì)量
C.物體在不同時(shí)刻的速度
D.物體在不同時(shí)刻的加速度
(2)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用交流__V電源工作,它工作電源的頻率是50Hz,如果用它測(cè)量速度時(shí),實(shí)驗(yàn)者不知道工作電源的頻率已變?yōu)?/span>60Hz,而仍按50Hz進(jìn)行計(jì)算,這樣算出的速度值與物體速度的真實(shí)值相比__(填“偏大”或“偏小”).
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】明代學(xué)者方以智在《陽(yáng)燧倒影》中記載:“凡寶石面凸,則光成一條,有數(shù)棱則必有一面五色”,表明白光通過(guò)多棱晶體折射會(huì)發(fā)生色散現(xiàn)象.如圖所示,一束復(fù)色光通過(guò)三棱鏡后分解成兩束單色光a、b,下列說(shuō)法正確的是( )
A.若增大入射角i,則b光先消失
B.在該三棱鏡中a光波長(zhǎng)小于b光
C.a光能發(fā)生偏振現(xiàn)象,b光不能發(fā)生
D.若a、b光分別照射同一光電管都能發(fā)生光電效應(yīng),則a光的遏止電壓低
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】大科學(xué)工程“人造太陽(yáng)”主要是將氘核聚變反應(yīng)釋放的能量用來(lái)發(fā)電,氘核聚變反應(yīng)方程是: H+ H→ He+ n,已知 H的質(zhì)量為2.0136u, He的質(zhì)量為3.0150u, n的質(zhì)量為1.0087u,1u=931MeV/c2 . 氘核聚變反應(yīng)中釋放的核能約為( )
A.3.7MeV
B.3.3MeV
C.2.7MeV
D.0.93MeV
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