如圖所示,傾角為37°的粗糙斜面的底端有一質(zhì)量m=1kg的凹形小滑塊,小滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25.現(xiàn)小滑塊以某一初速度v從斜面底端上滑,同時在斜面底端正上方有一小球以v0水平拋出,經(jīng)過0.4s,小球恰好垂直斜面方向落入凹槽,此時,小滑塊還在上滑過程中.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8),g取10m/s2,求:
(1)小球水平拋出的速度v0
(2)小滑塊的初速度v.
(3)0.4s內(nèi)小滑塊損失的機(jī)械能△E.
分析:(1)根據(jù)運(yùn)動時間可以求出平拋小球豎直方向速度,根據(jù)水平和豎直速度關(guān)系可以求出平拋小球的初速度;
(2)滑塊沿斜面減速上劃,根據(jù)牛頓第二定律求出其加速度,然后求出其位移可正確解答本題;
(3)損失的機(jī)械能等于除重力之外的力所做功大小,因此求出摩擦力對滑塊所做負(fù)功即可明確滑塊損失的機(jī)械能大小.
解答:解:(1)設(shè)小球落入凹槽時豎直速度為vy,則有:
vy=gt=10×0.4=4m/s
因此有:v0=vytan37°=3m/s.
答:小球水平拋出的速度v0=3m/s.
(2)小球落入凹槽時的水平位移:x=v0t=3×0.4=1.2m.
則滑塊的位移為:
s=
1.2
cos37°
=1.5m

根據(jù)牛頓第二定律,滑塊上滑的加速度為:
a=gsin37°+μgcos37°=8m/s2
根據(jù)公式:s=vt-
1
2
at2

得:v=5.35m/s.
答:小滑塊的初速度為:v=5.35m/s.
(3)根據(jù)功能關(guān)系可知,滑塊損失的機(jī)械能等于滑塊克服摩擦力做的功,因此有:
△E=μmgcos37°s=3J.
答:0.4s內(nèi)小滑塊損失的機(jī)械能△E=3J.
點(diǎn)評:該題考查了學(xué)生對多物體、多過程問題的理解分析能力,解決這類問題的關(guān)鍵是正確分析每個運(yùn)動過程,正確應(yīng)用所學(xué)知識求解.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,傾角為37°斜面上方有一小球以一定的速度水平拋出,在空中飛行2s后恰好垂直撞在斜面上,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.求:
(1)小球拋出后2s時間內(nèi)下落的高度;
(2)拋出時初速度的大;
(3)從拋出到落在斜面上過程中小球合位移的大小和方向(結(jié)果可以保留根號,方向用位移與水平方向夾角的正切值表示).

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如圖所示,傾角為37°、足夠長的斜面體固定在水平地面上,小木塊在沿斜面向上的恒定外力F作用下,從斜面上的A點(diǎn)由靜止開始向上作勻加速運(yùn)動,前進(jìn)了4.0m抵達(dá)B點(diǎn)時,速度為8m/s.已知木塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,木塊質(zhì)量m=1kg.g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)木塊所受的外力F多大?
(2)若在木塊到達(dá)B點(diǎn)時撤去外力F,求木塊還能沿斜面上滑的距離S;
(3)為使小木塊再次通過B點(diǎn)的速率為
8
5
5
m/s,求恒力F連續(xù)作用的最長時間t.

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精英家教網(wǎng)如圖所示,傾角為37°的足夠大斜面以直線MN為界由兩部分組成,MN垂直于斜面水平底邊PQ且其左邊光滑右邊粗糙,斜面上固定一個既垂直于斜面又垂直于MN的粗糙擋板.質(zhì)量為m1=3kg的小物塊A置于擋板與斜面間,A與擋板間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.1.質(zhì)量為m2=1kg的小物塊B用不可伸長的細(xì)線懸掛在界線MN上的O點(diǎn),細(xì)線長為l=0.5m,此時,細(xì)線恰好處于伸直狀態(tài).A、B可視為質(zhì)點(diǎn)且與斜面粗糙部分的動摩擦因數(shù)均為μ2=0.3,它們的水平距離S=7.5m.現(xiàn)A以水平初速v0=5m/s向右滑動并恰能與B發(fā)生彈性正撞.g=10m/s2.求:
(1)A碰撞前向右滑動時受到的摩擦力;
(2)碰后A滑行的位移;
(3)B沿斜面做圓周運(yùn)動到最高點(diǎn)的速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,傾角為θ=37°的斜面固定在水平桌面上,勁度系數(shù)為200N/m的輕質(zhì)彈簧上端固定在斜面頂端的木板上,下端連接孩子兩位1kg的物塊A,彈簧與斜面平行;物塊A的下面用跨過光滑定滑輪的輕繩連接質(zhì)量為0.15kg的物塊B,物塊A與滑輪之間的輕繩平行于斜面;B的下面用輕繩連接質(zhì)量為0.95kg的物塊C.此時彈簧的伸長量為6cm,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).取g=10m/s2,sin37°=0.6.則下列說法中正確的是( 。
A、物塊A受到6個作用力B、物塊A受到的摩擦力方向沿斜面向上,大小為5NC、剪斷B、C間輕繩后,物塊A收到的摩擦力方向沿斜面向下D、剪斷A、B間輕繩后,物塊A一定沿斜面向上運(yùn)動

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