【題目】如圖甲所示,有一傾角為30°的光滑固定斜面,斜面底端的水平面上放一質(zhì)量為M的木板.開始時(shí)質(zhì)量為m=1kg的滑塊在水平向左的力F作用下靜止在斜面上,今將水平力F變?yōu)樗较蛴遥?dāng)滑塊滑到木板上時(shí)撤去力F,木塊滑上木板的過(guò)程不考慮能量損失.此后滑塊和木板在水平上運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象如圖乙所示,g=10m/s2.求

1)水平作用力F的大;

2)滑塊開始下滑時(shí)的高度;

3)木板的質(zhì)量.

【答案】1;

22.5m;

31.5kg

【解析】試題分析:(1)對(duì)滑塊受力分析,由共點(diǎn)力的平衡條件可得出水平作用力的大;

2)根據(jù)圖乙判斷滑塊滑到斜面底部的速度,由牛頓第二定律求出加速度,從而根據(jù)在斜面上的位移和三角關(guān)系求出下滑時(shí)的高度.

3)根據(jù)圖象和牛頓第二定律求出地面和木板間的摩擦力,以及滑塊和木板間的摩擦力,進(jìn)而根據(jù)牛頓第二定律求出木板的質(zhì)量.

解:(1)滑塊受到水平推力F、重力mg和支持力N處于平衡,如圖所示,

水平推力:F=mgtanθ=1×10×=

2)由圖乙知,滑塊滑到木板上時(shí)速度為:v1=10m/s

設(shè)下滑的加速度為a,由牛頓第二定律得:mgsinθ+Fcosθ=ma

代入數(shù)據(jù)得:a=10m/s2

則下滑時(shí)的高度:h=

3)設(shè)在整個(gè)過(guò)程中,地面對(duì)木板的摩擦力為f,滑塊與木板間的摩擦力為f1

由圖乙知,滑塊剛滑上木板時(shí)加速度為:

對(duì)滑塊:f1=ma1

此時(shí)木板的加速度:

對(duì)木板:﹣f1﹣f=Ma2

當(dāng)滑塊和木板速度相等,均為:v=2m/s之后,連在一起做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度為:a3=

對(duì)整體:﹣f=m+Ma3

聯(lián)立①②③帶入數(shù)據(jù)解得:M=1.5kg

答:(1)水平作用力F的大小位;(2)滑塊開始下滑時(shí)的高度為2.5m;(3)木板的質(zhì)量為1.5kg

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】如圖所示為A、B兩人在同一直線上運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間圖象,圖象表示( )

A. A、B兩人在第5s內(nèi)同向而行

B. A、B兩人在第5s末相遇

C. 在5s內(nèi),A走的路程比B走的路程多

D. 在5s內(nèi),A走的位移比B走的位移大

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A. 此時(shí)輕彈簧的彈力大小為20N

B. 當(dāng)撤去拉力F的瞬間,物塊的加速度大小為8m/s2,方向向左

C. 若剪斷彈簧,則剪斷的瞬間物塊的加速度大小為8m/s2,方向向右

D. 若剪斷彈簧,則剪斷的瞬間物塊的加速度為0

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【題目】t0時(shí)刻,甲、乙兩汽車從相距70 km的兩地開始相向行駛,它們的vt 圖像如圖所示。忽略汽車掉頭所需時(shí)間。下列對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)狀況的描述正確的是(  )

A. 在第1 h末, 乙車改變運(yùn)動(dòng)方向

B. 在第2 h末,甲、乙兩車相距10 km

C. 在前4 h內(nèi), 乙車運(yùn)動(dòng)加速度的大小總比甲車的小

D. 在第4 h末,甲、乙兩車相遇

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m1=8kg的物體甲通過(guò)三段輕繩懸掛,三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為O,輕繩OB水平且B端與站在水平面上的質(zhì)量為m2的人相連,輕繩OA與豎直方向的夾角θ=37°,物體甲及人均處于靜止?fàn)顟B(tài).(已知sin 37°=06,cos 37°=08g10 m/s2.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)求:

1)輕繩OA、OB的拉力為多大?

2)人受到的摩擦力是多大?方向如何?

3)若人的質(zhì)量m2="45" kg,人與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=025,則欲使人在水平面上不滑動(dòng),物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過(guò)多少?

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【題目】如圖所示,豎直面內(nèi)有一個(gè)固定圓環(huán),MN是它在豎直方向上的直徑.兩根光滑滑軌MP、QN的端點(diǎn)都在圓周上,MPQN.將兩個(gè)完全相同的小球a、b分別從MQ點(diǎn)無(wú)初速釋放,在它們各自沿MP、QN運(yùn)動(dòng)到圓周上的過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是( 。

A. 兩球的動(dòng)量變化大小相同 B. 重力對(duì)兩球的沖量大小相同

C. 合力對(duì)a球的沖量較大 D. 彈力對(duì)a球的沖量較大

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【題目】如圖所示,兩平行導(dǎo)軌間距L1.0 m,傾斜軌道光滑且足夠長(zhǎng)與水平面的夾角θ30°,水平軌道粗糙且與傾斜軌道圓滑連接傾斜軌道處有垂直斜面向上的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B2.5 T,水平軌道處沒(méi)有磁場(chǎng)金屬棒ab質(zhì)量m0.5 kg電阻r2.0 Ω,運(yùn)動(dòng)中與導(dǎo)軌有良好接觸,并且垂直于導(dǎo)軌電阻R8.0 Ω,其余電阻不計(jì)當(dāng)金屬棒從斜面上離地高度h3.0 m處由靜止釋放,金屬棒在水平軌道上滑行的距離x1.25 m,而且發(fā)現(xiàn)金屬棒從更高處?kù)o止釋放,金屬棒在水平軌道上滑行的距離不變(g10 m/s2)

(1)從高度h3.0 m處由靜止釋放后金屬棒滑到斜面底端時(shí)的速度大小;

(2)金屬棒與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;

(3)金屬棒從某高度H處?kù)o止釋放后至下滑到底端的過(guò)程中流過(guò)R的電量q2.0 C求該過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量

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A. 此后再經(jīng)過(guò)3s,該波傳播到x=12m

B. M點(diǎn)在此后第3s末的振動(dòng)方向沿y軸正方向

C. 波源開始振動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向

D. 此后M點(diǎn)第一次到達(dá)y=-3m所需時(shí)間是2s

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A. B. C. D.

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