【題目】有可視為質點的木塊由A點以一定的初速度為4m/s水平向右運動,AB的長度為2m,物體和AB間動摩擦因素為μ1=0.1,BC無限長,物體和BC間動摩擦因素為μ2= ,求:
(1)物體第一次到達B點的速度
(2)通過計算說明最后停在水平面上的位置距B點的距離.
【答案】
(1)解:對A到B過程運用動能定理得:
,
代入數據解得:
答:物體第一次到達B點的速度為 m/s
(2)解:物體沖上斜面后,有:﹣μ2mgcos30°xBC﹣mgsin30°xBC= ,
代入數據解得:xBC=0.8m,
因為在斜面上重力沿斜面向下的分力大于滑動摩擦力,則物體會返回.對B到最終停止的過程運用動能定理得:
﹣2μ2mgcos30°xBC﹣μ1mgx=0﹣ ,
代入數據解得:x=2m.知物體又回到A點
答:最后停在水平面上的位置距B點的距離為2m
【解析】對A到B的過程運用動能定理,求出物體第一次到達B點的速度.
對B點到最高點運用動能定理,求出上滑的最大距離,再對B點到停止的整個過程運用動能定理,求出物體停止的位置距離B點的距離.
【考點精析】認真審題,首先需要了解動能定理的綜合應用(應用動能定理只考慮初、末狀態,沒有守恒條件的限制,也不受力的性質和物理過程的變化的影響.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時間的動力學問題,都可以用動能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷).
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【題目】(14分)為了研究過山車的原理,某興趣小組提出了下列設想:取一個與水平方向夾角為37°、長為l = 2.0m的粗糙傾斜軌道AB,通過水平軌道BC與豎直圓軌道相連,出口為水平軌道DE,整個軌道除 AB 段以外都是光滑的。其AB 與BC 軌道以微小圓弧相接,如圖所示.一個小物塊以初速度=4.0m/s從某一高處水平拋出,到A點時速度方向恰好沿 AB 方向,并沿傾斜軌道滑下.已知物塊與傾斜軌道的動摩擦因數 μ = 0.50.(g=10 m/s2、sin37°= 0.60、cos37° =0.80)
(1)求小物塊到達A點時速度。
(2)要使小物塊不離開軌道,并從軌道DE滑出,求豎直圓弧軌道的半徑應該滿足什么條件?
(3)為了讓小物塊不離開軌道,并且能夠滑回傾斜軌道 AB,則豎直圓軌道的半徑應該滿足什么條件?
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【題目】如圖是物體做直線運動的v-t圖象,由圖可知,該物體( )
A. 第1s內和第3 s內的運動方向相反
B. 第3 s內和第4 s內的加速度大小相等,方向相反
C. 4 s末物體物體距離出發點最遠
D. 第3 s內和第4 s內的平均速度大小相等
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【題目】在用DIS研究小車加速度與外力的關系時,某實驗小組先用如圖(a)所示的實驗裝置,重物通過滑輪用細線拉小車,在小車和重物之間接一個不計質量的微型力傳感器,位移傳感器(發射器)隨小車一起沿水平軌道運動,位移傳感器(接收器)固定在軌道一端.實驗中力傳感器的拉力為F,保持小車(包括位移傳感器發射器)的質量不變,改變重物重力重復實驗若干次,得到加速度與外力的關系如圖(b)所示.
(1)小車與軌道的滑動摩擦力f=_____N.
(2)從圖象中分析,小車(包括位移傳感器發射器)的質量為_____kg.
(3)該實驗小組為得到a與F成正比的關系,應將斜面的傾角θ調整到tanθ=_____.
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【題目】如圖所示,一根長為l的輕質軟繩一端固定在O點,另一端與質量為m的小球連接,初始時將小球放在與O點等高的A點,OA= ,現將小球由靜止狀態釋放,則當小球運動到O點正下方時,繩對小球拉力為( )(已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8)
A. 2mg B. 3mg C. D.
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【題目】如圖所示,傾角為α=60°的斜面A被固定在水平面上,細線的一端固定于墻面,另一端跨過斜面頂端的小滑輪與物塊B相連,B靜止在斜面上.滑輪左側的細線水平,右側的細線與斜面平行,A與B的質量相同。撤去固定A的裝置后,A、B均做直線運動.不計一切摩擦,重力加速度為g=10m/s2.在B沒有離開斜面的過程中,下列說法正確的是( )(可能用到的數學公式1-cosα=2sin2)
A. AB組成的系統機械能守恒
B. B的速度方向一定沿斜面向下
C. AB速度大小相等
D. 當A滑動的位移為x=m時,A的速度大小vA=5m/s
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【題目】物理小組在一次探究活動中測量滑塊與木板之間的動摩擦因數.實驗裝置如圖1,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端裝有定滑輪;木板上有一滑塊,其一端與電磁打點計時器的紙帶相連,另一端通過跨過定滑輪的細線與托盤連接.打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz.開始實驗時,在托盤中放入適量砝碼,滑塊開始做勻加速運動,在紙帶上打出一系列小點.
(1)圖2給出的是實驗中獲取的一條紙帶的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是計數點,每相鄰兩計數點間還有4個打點(圖中未標出),計數點間的距離如圖2.根據圖中數據計算的加速度a=_____(保留三位有效數字).
(2)為測量動摩擦因數,下列物理量中還應測量的有_____.
A.木板的長度l B.木板的質量m1
C.滑塊的質量m2 D.托盤和砝碼的總質量m3 E.滑塊運動的時間
(3)滑塊與木板間的動摩擦因數μ=_____(用被測物理量的字母表示,重力加速度為g).與真實值相比,測量的動摩擦因數_____(填“偏大”或“偏小”).寫出支持你的看法的一個論據:_____.
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【題目】如圖所示,質量為m的小物塊在粗糙水平桌面上做直線運動,經距離l后以速度v飛離桌面,最終落在水平地面上.已知l=1.4 m,v=3.0 m/s,m=0.10 kg,物塊與桌面間的動摩擦因數μ=0.25,桌面高h=0.45 m.不計空氣阻力,重力加速度g取10 m/s2.求:
(1)小物塊落地點距飛出點的水平距離x;
(2)小物塊落地時的動能Ek;
(3)小物塊的初速度大小v0.
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【題目】在如圖所示的電路中,電源電動勢為E,電源內阻不變, 和
均為定值電阻,
為滑動變阻器。當
的滑動觸點在
端時合上開關S,此時三個電表
、
和V的示數分別為
、
和
。現將
的滑動觸點向
端移動,則下列說法正確的是( )。
A. 減少,
增大
B. 增大,
不變
C. 不變,
兩端電壓增大
D. 減小,
兩端電壓不變
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