【題目】也許同學(xué)們都經(jīng)歷過擦黑板,手拿黑板擦在豎直的黑板面上,或上下或左右使黑板擦在黑板上運動,利用黑板擦與黑板之間的滑動摩擦力,將黑板上的粉筆字擦干凈.已知黑板的規(guī)格是:4.5×1.5m2 , 黑板的下邊沿離地的高度為0.8m,若黑板擦(可視為質(zhì)點)的質(zhì)量為0.2kg,現(xiàn)假定某同學(xué)用力將黑板擦在黑板表面緩慢豎直向上擦黑板,當(dāng)手臂對黑板擦的作用力F與黑板面成53°角時,F(xiàn)=20N,他所能擦到的最大高度為2.05m.sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:
(1)此黑板擦與黑板之間的滑動摩擦因數(shù);
(2)如該同學(xué)擦到最高位置時意外讓小黑板擦沿黑板面豎直向下滑落,則小黑板擦砸到黑板下邊沿的速度;
(3)擦黑板時有這樣的現(xiàn)象:粉筆字的位置越高或越遠(yuǎn)的地方,已經(jīng)用力較大卻還是不容易擦干凈,請用物理知識簡要解釋.

【答案】
(1)解:小黑板擦向上緩慢移動,處于平衡狀態(tài),對其進(jìn)行受力分析:

根據(jù)牛頓第二定律得:

水平方向:N﹣Fsinθ=0

豎直方向:Fcosθ﹣mg﹣f=0

f=μN

=

答:此小黑板擦與黑板之間的滑動摩擦系數(shù)是0.625;


(2)解:小黑板擦可看成質(zhì)點,它向下滑落的過程與黑板間無摩擦,它作自由落體運動.由于只受重力,所以機械能守恒.得:mgh= mv2,

v= =

答:小黑板擦砸到黑板下邊沿的速度大小是5m/s;


(3)解:在手臂的用力大小相同時,由f=μFsinθ

可知:作用點的高度越高,手臂與黑板面的夾角越小,黑板擦與黑板間的摩擦力也就越小,

所以,手臂與黑板面的夾角越小的地方越不容易擦干凈.

答:作用點的高度越高,手臂與黑板面的夾角越小,黑板擦與黑板間的摩擦力也就越小,

所以,手臂與黑板面的夾角越小的地方越不容易擦干凈.


【解析】本題巧妙的將實際生活中的現(xiàn)象和物理規(guī)律結(jié)合起來,考察學(xué)生對實際生活現(xiàn)象的觀察能力以及對物理規(guī)律理解的程度,做的時候要注意用物理規(guī)律去分析并結(jié)合相關(guān)知識進(jìn)行求解。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】水平地面上有質(zhì)量分別為m和4m的物A和B,兩者與地面的動摩擦因數(shù)均為μ.細(xì)繩的一端固定,另一端跨過輕質(zhì)動滑輪與A相連,動滑輪與B相連,如圖所示.初始時,繩處于水平拉直狀態(tài).若物塊A在水平向右的恒力F作用下向右移動了距離s,重力加速度大小為g.求

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(2)物塊A、B的加速度大。

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B.在t=0時,甲車在乙車前7.5m
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【題目】下列說法正確的是( 。

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C.單晶體的所有物理性質(zhì)都表現(xiàn)為各向異性

D.一滴橄欖油在處于完全失重狀態(tài)的宇宙飛船中呈球形,是其表面張力作用的結(jié)果

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B.10~15s內(nèi)汽車的位移為150m
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A.線圈的自感系數(shù)減小
B.線圈的感抗減小
C.電路中的電流不變
D.電路中的電流減小

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