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7.如圖所示,一個足夠長的斜面傾角θ=37°,一個物塊以初速度v0=10m/s從斜面底端開始沿斜面向上滑行,已知物塊和斜面間的動摩擦因素μ=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
試求:(1)物塊沿斜面上滑的最大距離x;
(2)物塊回到斜面底端的速度大小v.

分析 (1)應用牛頓第二定律可以求出物體上滑的加速度,物體向上做勻減速直線運動,應用勻變速直線運動的速度位移公式可以求出向上滑行的距離.
(2)應用牛頓第二定律可以求出物體下滑的加速度,物體向下做初速度為零的勻加速直線運動,應用勻變速直線運動的速度位移公式可以求出物體返回低端時的速度大。

解答 解:(1)物塊沿斜面上滑的加速大小記為${a}_{1}^{\;}$
根據牛頓第二定律,有
$mgsinθ+μmgcosθ=m{a}_{1}^{\;}$
解得:${a}_{1}^{\;}=gsinθ+μgcosθ=10×0.6+0.5×10×0.8=10m/{s}_{\;}^{2}$
物塊上滑的最大距離
$x=\frac{{v}_{0}^{2}}{2{a}_{1}^{\;}}=\frac{1{0}_{\;}^{2}}{2×10}=5m$
(2)物塊下滑的加速度大小為${a}_{2}^{\;}$
根據牛頓第二定律,有
$mgsinθ-μmgcosθ=m{a}_{2}^{\;}$
得${a}_{2}^{\;}=gsinθ-μgcosθ=10×0.6-0.5×10×0.8=2m/{s}_{\;}^{2}$
物塊回到斜面底端的速度
$v=\sqrt{2{a}_{2}^{\;}x}=\sqrt{2×2×5}=2\sqrt{5}m/s$
答:(1)物塊沿斜面上滑的最大距離x為5m;
(2)物塊回到斜面底端的速度大小v為$2\sqrt{5}m/s$

點評 本題考查了牛頓第二定律的應用,分析清楚物體的運動過程是解題的前提與關鍵,應用牛頓第二定律與運動學公式即可解題.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.用伏安法測定阻值約為5Ω左右的金屬導線的電阻,要求測量結果盡量準確,現備有以下器材:
A.電源(電動勢3V,內阻1Ω)
B.電流表(0~3A,內阻0.0125Ω)
C.電流表(0~0.6A,內阻0.125Ω)
D.電壓表(0~3V,內阻3kΩ)
E.電壓表(0~15V,內阻15kΩ)
F.滑動變阻器(0~20Ω,額定電流1 A)
G.滑動變阻器(0~2000Ω,額定電流0.3A)
H.開關、導線

(1)為減少實驗誤差,實驗中電壓表應選擇D,電流表應選擇C,滑動變阻器應選擇F.(填各器材前的字母)
(2)實驗中,電壓表的示數如圖1,圖中U=2.20V.
(3)為使通過待測金屬導線的電流能從0開始變化,請按要求在圖2中畫出測量待測金屬導線的電阻Rx的電路圖.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

18.如圖所示,傳送帶與水平面夾角為θ,在電動機的帶動下,以v順時針勻速運轉.現將某工件以平行于傳送帶向上的速度v0送達A點,已知傳送帶足夠長,與工件間的動摩擦因數為μ<tanθ,則工件向上運動的過程中( 。
A.若v0>v,工件先減速后勻速
B.若v0>v,工件先減速后以另一加速度再減速
C.若v0<v,工件先加速后勻速
D.若v0<v,工件一直減速

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

15.如圖所示,一木箱靜止在水平面上.若在水平推力F1=30N的作用下,木箱恰好能做勻速直線運動.如果改為F2=60N的水平拉力作用,它從靜止開始2s內移動距離4m.則該木箱的質量為多少?它與地之間的動摩擦因數為多少?(g取10m/s2

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2.有一質量m=75kg的物體,在以傾角θ=30°的斜坡上,以v0=2m/s的初速度勻加速下滑,在t=5s的時間內滑下的路程s=60m.求物體下滑過程中受到的阻力.(包括摩擦和空氣阻力)

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12.如圖所示,質量為2m的木板A放在水平桌面上,一個質量為m的物塊B置于木板上.木板與物塊間、木板與桌面間的動摩擦因數均為μ.現用一水平恒力F向右拉木板,二者一起加速運動,加速度大小為a,己知重力加速度為g.下列說法正確的是( 。
A.木板與物塊間的摩擦力大小等于0
B.木板與物塊間的摩擦力大小等于ma
C.木板與桌面間的摩擦力大小等于μmg
D.當F>6μmg時,B物體相對A有滑動

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19.水上滑梯可簡化成如圖所示的模型,斜槽AB和水平槽BC平滑連接,斜槽AB的豎直高度H=6.0m,傾角θ=37°.水平槽BC長d=2.0m,人與AB、BC間的動摩擦因數均為μ=0.10.取重力加速度g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6.一小朋友從滑梯頂端A點無初速地自由滑下,求:
(1)小朋友沿斜槽AB下滑時加速度的大小a;
(2)小朋友滑到B點時速度的大小v1
(3)小朋友滑到C點時速度的大小v2

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16.一個帶電小球在空中從點a運動到點b,這一過程重力做功10J,電場力做功5J,克服空氣阻力做功3J,由此可以判斷小球從點a運動到點b的過程中,有關能量的變化是( 。
A.重力勢能減小10JB.電勢能增大5JC.機械能減小3JD.動能增大12J

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15.甲、乙兩溜冰者,m=48kg,m=50kg,甲手里拿著2kg的球靜止,乙以2m/s的速度向甲運動,不計摩擦.現甲將球拋給乙,乙接球后再拋給甲,這樣拋接若干次后,乙的速度恰為零,此時甲的速度可能是( 。
A.0B.2m/sC.1m/sD.大于2m/s

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