8.如圖所示,水平地面上有一質(zhì)量m=4.6kg的金屬塊,其與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20,在與水平方向成θ=37°角斜向上的拉力F作用下,以v=4.0m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng).已知sin37°=0.60,cos37°=0.80,g取10m/s2.求:
(1)畫(huà)出物體做勻速運(yùn)動(dòng)的受力圖;
(2)拉力F的大。
(3)若某時(shí)刻撤去拉力,金屬塊在地面上還能滑行多長(zhǎng)時(shí)間.

分析 (1)金屬塊受到重力mg、拉力F、地面的支持力和滑動(dòng)摩擦力作用;
(2)根據(jù)力平衡條件和滑動(dòng)摩擦力公式求出F;
(3)撤去拉力,金屬塊水平方向受到滑動(dòng)摩擦務(wù)作用而做勻減速運(yùn)動(dòng),要根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,再速度公式救出時(shí)間.

解答 解:(1)受力分析如圖:

(2)設(shè)在拉力作用下金屬塊所受地面的支持力為N,所受的滑動(dòng)摩擦力為f,因金屬塊做勻速運(yùn)動(dòng),金屬塊受力平衡,
所以水平方向有:Fcosθ=f=μN(yùn)
豎直方向有:N+Fsinθ=mg
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得:F=10N;
(3)撤去拉力后,金屬塊所受滑動(dòng)摩擦力:f′=μmg
根據(jù)牛頓第二定律可知,其做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度a=μg=2.0m/s2
撤去拉力后,金屬塊還能滑行的時(shí)間t=$\frac{v}{a}$=2.0s.
答:(1)物體做勻速運(yùn)動(dòng)的受力分析如圖示;
(2)拉力F的大小為10N;
(3)若某時(shí)刻撤去拉力,金屬塊在地面上還能滑行的時(shí)間為2.0s.

點(diǎn)評(píng) 本題是牛頓第二定律和力平衡條件的簡(jiǎn)單綜合,要防止產(chǎn)生這樣的錯(cuò)誤解答:在拉力F作用時(shí)f=μmg.第(3)問(wèn)也可以用動(dòng)量定理求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

18.現(xiàn)要用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“動(dòng)能定理”:一傾角θ可調(diào)的斜面上安裝有兩個(gè)光電門(mén),其中光電門(mén)乙固定在斜面上,光電門(mén)甲的位置可移動(dòng).不可伸長(zhǎng)的細(xì)線一端固定在帶有遮光片(寬度為d)的滑塊上,另一端通過(guò)光滑定滑輪與重物相連,細(xì)線與斜面平行(通過(guò)滑輪調(diào)節(jié)).當(dāng)滑塊沿斜面下滑時(shí),與光電門(mén)相連的計(jì)時(shí)器可以顯示遮光片擋光的時(shí)間t,從而可測(cè)出滑塊通過(guò)光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度v.改變光電門(mén)甲的位置,重復(fù)實(shí)驗(yàn),比較外力所做的功W與系統(tǒng)動(dòng)能的增量△Ek的關(guān)系,即可達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br />主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:
(1)調(diào)節(jié)斜面的傾角θ,用以平衡滑塊的摩擦力.將帶有遮光片的滑塊置于斜面上,輕推滑塊,使之運(yùn)動(dòng).可以通過(guò)遮光片經(jīng)過(guò)兩光電門(mén)的時(shí)間是否相等判斷滑塊是否正好做勻速運(yùn)動(dòng);
(2)按設(shè)計(jì)的方法安裝好實(shí)驗(yàn)器材.將滑塊從遠(yuǎn)離光電門(mén)甲的上端由靜止釋放,滑塊通過(guò)光電門(mén)甲、乙時(shí),遮光片擋光的時(shí)間分別t1和t2,則滑塊通過(guò)甲、乙兩光電門(mén)時(shí)的瞬時(shí)速度分別為$\fracrwkj3cf{{t}_{1}}$和$\fracyiqucle{{t}_{2}}$;
(3)用天平測(cè)出滑塊(含遮光片)的質(zhì)量M及重物的質(zhì)量m,用米尺測(cè)出兩光電門(mén)間的距離x,比較mgx和$\frac{1}{2}$(M+m)($\frac3jlf3uw{{t}_{2}}$)2-$\frac{1}{2}$(M+m)($\frackzhvs8w{{t}_{1}}$)2的大小,在誤差允許的范圍內(nèi),若兩者相等,可得出合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化量.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

19.如圖所示,水平傳送帶A、B兩端相距X=1.5m,傳送帶以速度v0=2m/s順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,現(xiàn)將工件由靜止輕放在傳送帶的A端,設(shè)到達(dá)B端的瞬時(shí)速度設(shè)為vB,則( 。
A.vB=2m/s
B.物塊從A端運(yùn)動(dòng)到B端時(shí)所用的時(shí)間為2s
C.工件受到傳送帶的摩擦力為滑動(dòng)摩擦力,且為動(dòng)力
D.若傳送帶不動(dòng),給工件輕放在A端時(shí)的瞬時(shí)速度vA=4m/s,則到達(dá)B點(diǎn)vB=$\sqrt{13}$m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.如圖所示,一名消防隊(duì)員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中,沿著長(zhǎng)為12m的豎直立在地面上的鋼管往下滑,已知這名消防隊(duì)員的質(zhì)量為60kg,他從鋼管頂端由靜止開(kāi)始先勻加速下滑后勻減速下滑,滑到地面時(shí)速度恰好為零.如果他加速時(shí)加速度大小是減速時(shí)的2倍,下滑的總時(shí)間為3s,g=10m/s2,那么該消防員( 。
A.下滑過(guò)程中的最大速度為4m/s
B.加速與減速過(guò)程中所受摩擦力大小之比為1:7
C.加速與減速過(guò)程的時(shí)間之比為1:4
D.加速與減速過(guò)程的位移大小之比為1:4

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3.如圖所示,質(zhì)量為m的物體在恒力F作用下,沿水平天花板向右做勻速直線運(yùn)動(dòng).力F與水平方向夾角為θ,重力加速度為g.求物體與天花板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.

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13.在交通事故的分析中,剎車(chē)線的長(zhǎng)度是很重要的依據(jù),剎車(chē)線是汽車(chē)剎車(chē)后,停止轉(zhuǎn)動(dòng)的輪胎在地面上發(fā)生滑動(dòng)時(shí)留下的滑動(dòng)痕跡.在某次交通事故中,汽車(chē)的剎車(chē)線長(zhǎng)度是14m,假設(shè)汽車(chē)輪胎與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒為0.7,g取10m/s2,則汽車(chē)剎車(chē)前的速度大小為(  )
A.7 m/sB.10 m/sC.14 m/sD.20 m/s

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20.下列說(shuō)法中正確的是 ( 。
A.α粒子散射實(shí)驗(yàn)是盧瑟福建立原子核式結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù)
B.光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)深入揭示了光的粒子性,前者表明光子具有能量,后者表明光子除了具有能量外還具有動(dòng)量
C.根據(jù)玻爾理論可知,氫原子輻射出一個(gè)光子后,氫原子的電勢(shì)能增大,核外電子的運(yùn)動(dòng)速度減小
D.${\;}_{83}^{210}$Bi的半衰期是5天,12g ${\;}_{83}^{210}$Bi經(jīng)過(guò)15天后衰變了1.5g 并放出核能△E=13.5×1013J

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17.小木塊以3m/s的初速度沖上光滑斜面,2s末速度大小變?yōu)?m/s,求這段時(shí)間內(nèi)的速度變化量和加速度.

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18.一臺(tái)空調(diào)機(jī)的額定功率為1kW,假設(shè)在額定功率下平均每天工作6小時(shí)(h),30天的用電量是(  )
A.18 kW•hB.30 kW•hC.60 kW•hD.180 kW•h

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