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【題目】為研究運動物體所受的空氣阻力,某研究小組的同學找來一個傾角可調、斜面比較長且表面平整的斜面體和一個滑塊,并在滑塊上固定一個高度可升降的風帆。他們讓帶有風帆的滑塊從靜止開始沿斜面下滑,下滑過程帆面與滑塊運動方向垂直。假設滑塊和風帆總質量為.滑塊與斜面間動摩擦因數為,斜面的傾角,重力加速度為g帆受到的空氣阻力與帆的運動速率的平方成正比,即

1)寫出滑塊下滑過程中加速度的表達式;

2)求出滑塊下滑的最大速度的表達式;

3)若,斜面傾角 ,滑塊從靜止下滑的速度圖象如圖所示,圖中的斜線是圖線的切線,由此求出的值。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】試題分析:圖象的斜率表示物體運動的加速度;圖象的坐標表示速度,由圖可求得最大值;分析物體的受力情況,再根據牛頓第二定律求出滑塊的加速度;抓住初始時刻的加速度大小,以及最大速度為2m/s,結合加速度的表達式求出動摩擦因數和k的大小

(1) 滑塊所受的合力為:F=mgsinθ-μmgcosθ-Ff根據牛頓第二定律得,滑塊的加速度為:

(2)a=0時速度最大,

(3)v=0時, ,解得

最大速度 ,解得

點晴:解決本題的關鍵能夠正確地受力分析,運用牛頓第二定律進行求解,知道加速度為零時,速度最大

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】輕質彈簧原長為21,將彈資豎直放置在地面上,將一質最為m的物塊置于彈簧頂端,緩慢下壓物塊直到彈簧長度為1釋放,物塊能上升的最大高度h=7.2m.水平光滑地面上固定著長也為21的平臺A,平臺上表面光滑。質量為m的小車Q左端靠著平臺,質量為5m的木板B靜置在地面上,小車和木板B的上表面都與平臺等高,如圖所示。現將上述彈簧水平放置,一端固定在平臺A的左端,另一端與質量為m的物塊P (可視為質點)接觸但不連接,用外力推動物塊P,將彈簧壓縮至長度為1,由靜止釋放,P沿平臺運動并滑上小車,當小車右端與木板B剛接觸時,物塊P恰好滑到小車右端且相對小車靜止。已知小車QS=4.5m,木板B足夠長。物塊P與木板B之間的動摩擦因數μ=0.5,重力加速度g=10m/s,求:

(1)小車右端與木板B剛接觸時的速度;

(2)平臺A右端與木板B左端間的距離;

(3)小車與木板B、平臺A碰撞時間極短且均無機械能損失,則小車從第一次與木板B相撞到第二次相撞經歷的時間。(結果保留兩位有效數字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩根等高的四分之一光滑圓弧軌道,半徑為r、間距為L,圖中Oa水平,cO豎直,在軌道頂端連有一阻值為R的電阻,整個裝置處在一豎直向上的勻強磁場中,磁感應強度為B.現有一根長度稍大于L、質量為m、電阻不計的金屬棒從軌道的頂端ab處由靜止開始下滑,到達軌道底端cd時受到軌道的支持力為2mg.整個過程中金屬棒與導軌接觸良好,軌道電阻不計,求:

(1)金屬棒到達軌道底端cd時的速度大小和通過電阻R的電流;

(2)金屬棒從ab下滑到cd過程中回路中產生的焦耳熱和通過R的電荷量;

(3)若金屬棒在拉力作用下,從cd開始以速度v0向右沿軌道做勻速圓周運動,則在到達ab的過程中拉力做的功為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的N極朝下.當磁鐵向下運動時(但未插入線圈內部)(  )

A. 線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互吸引

B. 線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相同,磁鐵與線圈相互排斥

C. 線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互吸引

D. 線圈中感應電流的方向與圖中箭頭方向相反,磁鐵與線圈相互排斥

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B為大小、形狀均相同且內壁光滑、用不同材料制成的圓筒,豎直固定在相同高度,兩個相同的條形磁鐵,同時從A、B上端管口同一高度無初速度同時釋放,穿過A管的條形磁鐵比穿過B管的條形磁鐵先落到地面.下面關于兩管的制作材料的描述可能的是( )

A. A管是用塑料制成的,B管是用銅制成的

B. A管是用鋁制成的,B管是用膠木制成的

C. A管是用膠木制成的,B管是用塑料制成的

D. A管是銅制成的,B管是用塑料制成的

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,有一交流電源接在理想變壓器的原線圈的兩端,電源電動勢隨時間變化的表達式為e=100sin(50πt)伏,電源內阻為r=5Ω,原副線圈匝數比為21,調節副線圈兩端所接的滑動變阻器R的阻值,下列說法中正確的是:

A. 副線圈兩端的電壓U2=50V,始終不變

B. 原線圈電流I1=4A時,副線圈兩端電壓U2=40V

C. 副線圈電流I2=4A時,變壓器輸入功率為P1=180W

D. R=1.25Ω時,電源輸出功率最大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗小組利用氣墊導軌做驗證動量守恒定律實驗時,實驗室提供兩個滑塊PQ,已知滑塊P的質量為m1115g,滑塊Q的質量未知。為了測定滑塊Q的質量,該小組進行了以下操作:

A.將氣墊導軌組裝并調節水平,在氣墊導軌上適當位置固定兩個光電門G1G2

B.調整滑塊P上的遮光片,使其不能擋光,將兩滑塊輕放在導軌上,如圖甲,推動滑塊Q后撤去推力,滑塊Q以一定的速度通過光電門G1,遮光片通過光電門G1的時間為t10.016s

C.當滑塊QP相撞后粘在一起,遮光片通過光電門G2的時間為t20.034s

D.用游標卡尺測得遮光片寬度d如圖乙所示

1)游標卡尺的讀數為______mm

2)滑塊Q的質量為______g(保留三位有效數字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水下光源 S 向水面 A 點發射一束光線,折射光線分成 ab 兩束,則(

A. 在水中 a 光的速度比 b 光的速度小

B. 用同一雙縫干涉實驗裝置分別以 ab 光做實驗,a 光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距

C. 做光電效應實驗時,a 光產生的光電子的最大初動能較 b 光大

D. 若保持入射點 A 位置不變,將入射光線順時針旋轉,則從水面上方觀察,b光先消失

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用油膜法估測分子的大小實驗中,用a mL的純油酸配制成b mL的油酸酒精溶液,再用滴管取1 mL油酸酒精溶液,讓其自然滴出,共n滴.現在讓其中一滴落到盛水的淺盤內,待油膜充分展開后,測得油膜的面積為Scm2,則:

(1)估算油酸分子的直徑大小是________ cm.

(2)用油膜法測出油酸分子的直徑后,要測定阿伏加德羅常數,還需要知道油滴的________

A.摩爾質量 B.摩爾體積 C.質量 D.體積

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