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17.固定的傾角為37°的光滑斜面,長(zhǎng)度L=1m,斜面頂端放置可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體,質(zhì)量m=0.8kg,如甲圖所示.當(dāng)水平恒力較小時(shí),物體可以沿斜面下滑,到達(dá)斜面底端時(shí)撤去水平恒力,物體在水平地面上滑行的距離為s.忽略物體轉(zhuǎn)彎時(shí)能量損失,研究發(fā)現(xiàn)s與F之間的關(guān)系如乙圖所示.已知g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)乙圖中斜線與橫坐標(biāo)軸的交點(diǎn)坐標(biāo)值;
(2)物體在水平地面滑行過(guò)程中,產(chǎn)生的最大內(nèi)能為多少;
(3)當(dāng)F=3N時(shí),物體在水平面上滑行的時(shí)間為多少.

分析 (1)當(dāng)s=00時(shí),物體處在平衡狀態(tài).根據(jù)平衡條件列式,求此時(shí)F的值,從而得到斜線與橫坐標(biāo)軸的交點(diǎn)坐標(biāo)值;
(2)根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系知道物體在水平面滑行6m時(shí),產(chǎn)生的內(nèi)能最大,數(shù)值等于物體減少的重力勢(shì)能.由功能關(guān)系求解最大內(nèi)能.
(3)根據(jù)圖象面積F=0時(shí),物體水平運(yùn)動(dòng)摩擦力做功的大小等于重力勢(shì)能的減小量,從而求出物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù).當(dāng)F=3N時(shí),求出從斜面下滑的加速度,由速度位移公式求出到達(dá)斜面底端時(shí)的速度,根據(jù)牛頓第二定律求出在水平面上的加速度,根據(jù)速度時(shí)間公式求出初速度,聯(lián)立求解可求出水平面上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.

解答 解:(1)當(dāng)s=0時(shí),物體處在平衡狀態(tài).根據(jù)平衡條件:mgsinθ=F1cosθ
解得:F1=6 N
所以乙圖中斜線與橫坐標(biāo)軸的交點(diǎn)坐標(biāo)值為6N.
(2)根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,物體在水平面滑行6m時(shí),產(chǎn)生的內(nèi)能最大,數(shù)值等于物體減少的重力勢(shì)能.為:
   Q=mgLsinθ=0.8×10×1×sin37°=4.8J
(3)當(dāng)F2=0N時(shí),s=6.0m,由功能關(guān)系得:μmgs=Q=4.8   
解得μ=0.1                                            
當(dāng)F3=3N時(shí),在斜面上滑行過(guò)程,由牛頓第二定律得:
mgsinθ-F cosθ=ma1
得:a1=3m/s2
物塊滑到斜面底端的速度為:
v=2a1L=2×3×1=6m/s
水平面上物體水平方向只受摩擦力,由牛頓第二定律得:
μmg=ma2
得:a2=1m/s2
由 v=a2t2
得:t2=6s        
所以,物體在水平面上滑動(dòng)的時(shí)間為:t2=6s         
答:(1)乙圖中斜線與橫坐標(biāo)軸的交點(diǎn)坐標(biāo)值是6N;
(2)物體在水平地面滑行過(guò)程中,產(chǎn)生的最大內(nèi)能為4.8J;
(3)當(dāng)F=3N時(shí),物體在水平面上滑行的時(shí)間為6s.

點(diǎn)評(píng) 本題的關(guān)鍵是讀取圖象中有效信息,明確物體的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況,根據(jù)力學(xué)的基本規(guī)律,如平衡條件、牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、功能關(guān)系等進(jìn)行研究.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

7.如圖所示,水平光滑長(zhǎng)桿上套有小物塊A,細(xì)線跨過(guò)位于O點(diǎn)的輕質(zhì)光滑定滑輪,一端連接A,另一端懸掛小物塊B,物塊A、B質(zhì)量相等.C為O點(diǎn)正下方桿上的點(diǎn),滑輪到桿的距離OC=h.開始時(shí)A位于P點(diǎn),現(xiàn)將A、B靜止釋放.物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過(guò)程中,則下列說(shuō)法正確的是( �。�
A.物塊A速度先增大后減小
B.物塊A速度一直在增大
C.物塊B速度先增大后減小
D.細(xì)線對(duì)物塊B的拉力先小于B的重力后大于B的重力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

8.如圖所示,輕質(zhì)彈簧下掛重為300N的物體A,伸長(zhǎng)了3cm,再掛上重為200N的物體B時(shí)又伸長(zhǎng)了2cm,彈簧均在彈性限度內(nèi)若將連接A、B兩物體的細(xì)繩燒斷,使 A在豎直面內(nèi)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是(  )
A.最大回復(fù)力為300NB.振幅為5cm
C.振幅為3cmD.最大回復(fù)力為200N

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.某溫度檢側(cè)、光電控制加熱裝置原理如圖所示,圖中RT為熱敏電阻(隨溫度升高,阻值減�。�,用來(lái)探測(cè)加熱電阻絲R的溫度,RG為光敏電阻(隨光照強(qiáng)度增大,阻值減�。邮招襞軱的光照,除RT、RG外,其他電阻均為定值電阻.當(dāng)R處溫度升高時(shí),下列判斷不正確的是( �。�
A.燈泡L將變亮
B.RG的電壓將增大
C.R的功率將減小
D.R的電壓變化量與R2的電流變化量的比值將不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

12.某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)定一節(jié)舊電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)原理如圖1所示,圖中所提供的滑動(dòng)變阻器和電阻箱的規(guī)格均能滿足實(shí)驗(yàn)需求,另外備有:靈敏電流計(jì)G滿偏電流IG=400μA,內(nèi)阻R0=500Ω;電流表A滿偏電流IA=0.6A,內(nèi)阻RA≈1Ω,需接入原理圖中Ax和Ay的位置,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程以盡量減小誤差為原則,完成下列問(wèn)題.
(1)原理圖中Ax應(yīng)選擇A(填“G”或“A”)
(2)要把Ay改裝成量程為2V的電壓表,則改裝后的電壓表內(nèi)阻RV=5000Ω,需要把電阻箱R的阻值測(cè)量調(diào)至4500Ω.
(3)閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片的過(guò)程中電流表A某次指針的位置如圖2所示,則其示數(shù)I=0.40A.
(4)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值,得到多組Ax和Ay表的示數(shù)Ix和Iy,以Iy為縱軸,Ix為橫軸描點(diǎn)作圖,得到的Iy-Ix圖象縱截距為b,斜率大小為k,則待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=bRv1k,內(nèi)阻r=kRv1k.(用b,k,Rv表示)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

2.關(guān)于機(jī)械波,以下說(shuō)法正確的是( �。�
A.聲波屬于機(jī)械波,是橫波
B.各種機(jī)械波均會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象
C.機(jī)械波向外傳播的是振源的振動(dòng)形式、信息和能量
D.簡(jiǎn)諧波傳播過(guò)程中各質(zhì)點(diǎn)起振方向與振源起振方向可能不相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

9.下列關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的 是( �。�
A.物體在恒力作用下不可能做曲線運(yùn)動(dòng)
B.物體在變力作用下一定做曲線運(yùn)動(dòng)
C.物體在恒力或變力作用下都可能做曲線運(yùn)動(dòng)
D.做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,其初速度方向與加速度方向一定不在同一直線上

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

2.如圖所示,單匝圓形線圈與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,圓形線圈的電阻不計(jì).導(dǎo)體棒a繞圓心O勻速轉(zhuǎn)動(dòng),以角速度ω旋轉(zhuǎn)切割磁感線,導(dǎo)體棒的長(zhǎng)度為l,電阻為r.定值電阻R1、R2和線圈構(gòu)成閉合回路,P、Q是兩個(gè)平行金屬板,兩極板間的距離為d,金屬板的長(zhǎng)度為L(zhǎng).在金屬板的上邊緣,有一質(zhì)量為m且不計(jì)重力的帶負(fù)電粒子豎直向下射入極板間,并從下邊離開電場(chǎng).帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)的位置到P板的距離為\frackhamdmn3,離開電場(chǎng)的位置到Q板的距離為4exoxgp3
(1)導(dǎo)體棒a沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)還是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)?
(2)求PQ間勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度.
(3)若R1=3r,R2=2r,試求帶電粒子的電荷量.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

3.修建鐵路彎道時(shí),為了保證行車的安全,應(yīng)使彎道的內(nèi)側(cè)略低于(填“略高于”或“略低于”)彎道的外側(cè),并根據(jù)設(shè)計(jì)通過(guò)的速度確定內(nèi)外軌高度差.若火車經(jīng)過(guò)彎道時(shí)的速度比設(shè)計(jì)速度小,則火車車輪的輪緣與鐵道的內(nèi)軌(填“內(nèi)軌”或“外軌”)間有側(cè)向壓力.

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同步練習(xí)冊(cè)答案