14.如圖所示,樓梯口一傾斜的天花板與水平地面成37°,一裝潢工人手持木桿綁著刷子粉刷天花板,工人所持木桿對刷子的作用力始終保持豎直向上,大小為F=10N,刷子的質(zhì)量為m=0.5kg,刷子可視為質(zhì)點,刷子與天花板間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,天花板長為L=4m,取g=10m/s2,試求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)刷子沿天花板向上的加速度大;
(2)工人把刷子從天花板底端推到頂端所用的時間.

分析 (1)以刷子為研究對象,分析受力情況:重力mg、推力F、天花板的彈力和摩擦力.根據(jù)牛頓第二定律,采用正交分解求解加速度.
(2)刷子做勻加速運(yùn)動,初速度為零,位移為L=4m,結(jié)合加速度,由位移公式求出時間.

解答 解:(1)刷子運(yùn)動過程中受力如圖所示.根據(jù)牛頓第二定律得:
Fsin 37°-mgsin 37°-Ff=ma 
Fcos 37°=mgcos 37°+FN 
Ff=μFN
由以上三式得:a=2 m/s2
(2)根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式有:L=$\frac{1}{2}$at2
得到:t=$\sqrt{\frac{2L}{a}}$=2s
答:(1)刷子沿天花板向上的加速度為2m/s2;
    (2)工人把刷子從天花板底端推到頂端所用的時間是2s.

點評 本題是動力學(xué)中第一類問題:知道受力情況,確定物體的運(yùn)動情況,關(guān)鍵是求解加速度.

練習(xí)冊系列答案
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4.如圖所示為某種彈射小球的游戲裝置,水平面上固定一輕質(zhì)彈簧及長度可調(diào)節(jié)的豎直管AB.細(xì)管下端接有一小段長度不計的圓滑彎管,上端B與四分之一圓弧彎管BC相接.每次彈射前,推動小球?qū)椈蓧嚎s到同一位置后鎖定.解除鎖定,小球立即被彈簧彈出,水平射進(jìn)細(xì)管A端,再沿管ABC從C端水平射出.已知彎管BC的半徑R=0.40m,小球的質(zhì)量為m=0.1kg,當(dāng)調(diào)節(jié)豎直細(xì)管AB的長度L至L0=0.80m時,發(fā)現(xiàn)小球恰好能過管口C端.不計小球運(yùn)動過程中的機(jī)械能損失,g=10m/s2
(1)求每次彈射時彈簧對小球所做的功W;
(2)若L可調(diào)節(jié),L取多大時,小球落至水平面的位置離直管AB水平距離最遠(yuǎn)?
(3)若其他條件不變只把小球質(zhì)量變?yōu)?\frac{1}{2}$m,求小球到達(dá)C時管壁對其作用力F的大小和方向.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.兩個半徑相同的金屬小球,帶電量之比為1:7,相距為r,兩者相互接觸后再放回原來的位置上,則相互作用力可能為原來的( 。
A.$\frac{3}{7}$B.$\frac{4}{7}$C.$\frac{9}{7}$D.$\frac{16}{7}$

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2.一物體做勻變速直線運(yùn)動,在第一個2s內(nèi)的位移為4m,在第二個2s內(nèi)的位移為0,則物體運(yùn)動的初速度大小3 m/s,加速度大小1 m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.如圖,AB兩燈原來正常發(fā)光,現(xiàn)因某一電阻發(fā)生斷路或短路的故障,使A燈變亮,B燈變暗,那么,故障原因是( 。
A.R0斷路B.R1斷路C.R2斷路D.R2短路

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

19.如圖所示,可視為質(zhì)點的小木塊A、B的質(zhì)量均為m,放在一段粗糙程度相同的水平地面上,木塊A、B間夾有一小塊炸藥(炸藥的質(zhì)量可以忽略不計).讓A、B以初速度v0一起從O點滑出,滑行一段距離后到達(dá)P點,速度變?yōu)?\frac{1}{2}$v0,此時炸藥爆炸使木塊A、B脫離,發(fā)現(xiàn)木塊B立即停在原位置,木塊A繼續(xù)沿水平方向前進(jìn).已知O、P兩點間的距離為s,炸藥爆炸時釋放的化學(xué)能均全部轉(zhuǎn)化為木塊的動能,爆炸時間很短可以忽略不計,求:
①木塊與水平地面的動摩擦因數(shù)μ;
②炸藥爆炸時釋放的化學(xué)能.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

6.有3個完全一樣的金屬小球A、B、C,A帶電荷量14Q,B帶電荷量-5Q,C球不帶電,今將A、B兩球固定起來,間距為R,(結(jié)果用K、Q、R字母表示)
(1)此時A、B球間庫侖力為多大?
(2)讓C球先接觸A球再接觸B球,然后移去C球,此時球A、B間庫侖力又為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

3.如圖所示,把質(zhì)量為2g的帶負(fù)電小球A用絕緣細(xì)繩懸起,若將帶電荷量為4×10-6C的帶電小球B靠近A,當(dāng)兩個帶電小球在同一高度相距30cm時A球靜止,繩與豎直方向成45°角,g取10m/s2,求:
(1)B球受到的庫侖力多大?
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4.某同學(xué)利用“研究勻變速直線運(yùn)動”的實驗裝置來測量一個質(zhì)量為m=50g的重錘下落時的加速度值,實驗中使用的是電磁打點計時器.該學(xué)生將重錘固定在紙帶下端,讓紙帶穿過打點計時器,實驗裝置如圖1所示.

(1)以下是該同學(xué)正確的計算過程,請?zhí)顚懫渲械目瞻撞糠郑?br />重錘下落后,該同學(xué)取下紙帶,取其中的一段標(biāo)出計數(shù)點如圖2所示,測出相鄰計數(shù)點間的距離分別為x1=2.60cm,x2=4.14cm,x3=5.69cm,x4=7.22cm,x5=8.75cm,x6=10.29cm,已知打點計時器的打點間隔T=0.02s,為了盡量減小誤差,則計算重錘運(yùn)動加速度的表達(dá)式為a=$\frac{({x}_{4}+{x}_{5}+{x}_{6})-({x}_{1}+{x}_{2}+{x}_{3})}{36{T}^{2}}$,代入數(shù)據(jù),可得加速度大小a=9.60m/s2(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
(2)該同學(xué)從實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),重錘下落時的加速度與實際的重力加速度不相等,為了有效地縮小這個實驗測得的加速度與實際的重力加速度之差,請你提出一個有效的改進(jìn)方法:將重錘換成較大質(zhì)量的重錘或者換用電火花打點計時器或改用頻閃照相法.

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同步練習(xí)冊答案