13.如圖甲所示,在水平地面上放置一個質(zhì)量為m=4kg的物體,讓其在隨位移均勻減小的水平推力作用下運(yùn)動,推力隨位移x變化的圖象乙所示,已知物體與底面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,g=10m/s2,下列說法正確的是( 。
A.物體先做加速運(yùn)動,推力撤去時開始做減速運(yùn)動
B.物體在水平面上運(yùn)動的最大位移是10m
C.物體運(yùn)動的最大速度為2$\sqrt{15}$m/s
D.物體在運(yùn)動中的加速度先變小后不變

分析 物體受到摩擦力和推力,推力小于摩擦物體開始減速;
根據(jù)牛頓第二定律,當(dāng)物體的合力最大時,其加速度最大.由圖讀出推力的最大值即可求出最大加速度.分析物體的運(yùn)動情況:物體先加速運(yùn)動,當(dāng)合力為零為后做減速運(yùn)動.速度最大時推力就能得到,再由圖讀出位移.由動能定理可求出最大速度時的位置.

解答 解:A、物體先做加速運(yùn)動,當(dāng)推力小于摩擦力時開始做減速運(yùn)動,故A錯誤.
B、由圖象得到推力對物體做功等于“面積”,得推力做功為:
W=200J
根據(jù)動能定理:
W-μmgxm=0,
代入數(shù)據(jù)解得:xm=10m,
故B正確.
C、由圖象可得推力隨位移x是變化的,當(dāng)推力等于摩擦力時,加速度為0,速度最大,則:
F=μmg=20N,
由圖得到F與x的函數(shù)關(guān)系式為:
F=100-25x,
代入數(shù)據(jù)得:x=3.2m,
由動能定理可得:
$\frac{100+20}{2}×3.2$-20×3.2=$\frac{1}{2}×4×{v}_{m}^{2}$,
解得:vm=8m/s,故C錯誤.
D、拉力一直減小,而摩擦力不變,故加速度先減小后增大,故D錯誤.
故選:B.

點(diǎn)評 本題有兩個難點(diǎn):一是分析物體的運(yùn)動過程,得出速度最大的條件;二是能理解圖象的物理意義,“面積”等于推力做功,是這題解題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.在印度尼西亞的坤甸有一座著名的建筑,它正好建在赤道上,若某人造地球衛(wèi)星在赤道上空飛行,衛(wèi)星的軌道平面與地球赤道重合,已知衛(wèi)星軌道半徑為r,飛行方向與地球的自轉(zhuǎn)方向相同,地球的自轉(zhuǎn)角速度為ω0,地球半徑為R,地球表面重力加速度為g,衛(wèi)星在某時刻通過這一建筑物的正上方,則該衛(wèi)星再次經(jīng)過這個位置需要的最短時間為( 。
A.$\frac{2π}{\sqrt{\frac{g{R}^{2}}{{r}^{3}}}}$B.$\frac{2π}{{ω}_{0}+\sqrt{\frac{g{R}^{2}}{{r}^{3}}}}$C.$\frac{2π}{{ω}_{0}-\sqrt{\frac{g{R}^{2}}{{r}^{3}}}}$D.$\frac{2π}{\sqrt{\frac{g{R}^{2}}{{r}^{3}}}-{ω}_{0}}$

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4.以下說法中不正確的有(  )
A.作簡諧運(yùn)動的物體每次通過同一位置時都具有相同的加速度和速度
B.橫波在傳播過程中,波峰上的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動到相鄰的波峰所用的時間為一個周期
C.一束光由介質(zhì)斜射向空氣,界面上可能只發(fā)生反射現(xiàn)象而沒有折射現(xiàn)象
D.水面油膜呈現(xiàn)彩色條紋是光的干涉現(xiàn)象,這說明了光是一種波
E.在電場周圍一定存在磁場,在磁場周圍一定存在電場

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.小船橫渡某河的過程中,船本身提供的速度大小不變,船頭始終朝向?qū)Π叮阎〈倪\(yùn)動軌跡如圖所示,則河水的流速(  )
A.越接近B岸水速越大B.越接近B岸水速越小
C.由A到B水速先增后減D.水流速度恒定

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.將一個小鐵塊(可看成質(zhì)點(diǎn))以一定的初速度沿傾角可在0-90°之間任意調(diào)整的木板向上滑動,設(shè)它沿木板向上能達(dá)到的最大位移為x,若木板傾角不同時對應(yīng)的最大位移x與木板傾角α的關(guān)系如圖所示,g=10m/s2.則(  )
A.小鐵塊的初速度大小為v0=5m/s
B.小鐵塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=$\frac{\sqrt{3}}{3}$
C.當(dāng)α=60°時,小鐵塊達(dá)到最高點(diǎn)后,又回到出發(fā)點(diǎn),物體速度將變?yōu)?$\sqrt{2}$m/s
D.當(dāng)α=60°時,小鐵塊達(dá)到最高點(diǎn)后,又回到出發(fā)點(diǎn),物體下滑的加速為$\frac{20}{3}$$\sqrt{3}$m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

18.如圖所示,在xoy平面內(nèi),MN與y軸平行,間距為d,其間有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場.y軸左側(cè)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1,MN右側(cè)空間有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場,質(zhì)量為m,電荷量為q的粒子以v0的速度從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿x軸負(fù)方向射入磁場,經(jīng)過一段時間后再次回到坐標(biāo)原點(diǎn),粒子在此過程中通過電場的總時間t=$\frac{4d}{3{v}_{0}}$,粒子重力不計(jì),求:
(1)左側(cè)磁場區(qū)域的最小寬度
(2)電場區(qū)域電場強(qiáng)度的大小
(3)右側(cè)磁場區(qū)域?qū)挾燃按鸥袘?yīng)強(qiáng)度滿足的條件.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.質(zhì)量為M的木塊靜止在水平面上,一顆質(zhì)量為m的子彈,以水平速度擊中木塊并留在其中,木塊滑行距離s后,子彈與木塊以共同速度運(yùn)動,此過程中子彈射入木塊的深度為d.為表示該過程,甲、乙兩同學(xué)分別畫出了如圖所示的示意圖.若子彈射入木塊的時間極短,對于甲、乙兩圖的分析,下列說法中正確的是 ( 。
A.當(dāng)水平面光滑時甲圖正確,當(dāng)水平面粗糙時乙圖正確
B.當(dāng)子彈速度較大時甲圖正確,當(dāng)子彈速度較小時乙圖正確
C.若水平面光滑,當(dāng)M<m時,甲圖正確,當(dāng)M>m時乙圖正確
D.不論水平面是否光滑,速度、質(zhì)量大小關(guān)系如何,均是乙圖正確

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2.如圖,靜止于A處的離子,經(jīng)加速電場加速后,垂直磁場邊界OK從K點(diǎn)進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0勻強(qiáng)磁場中;又從P點(diǎn)垂直磁場邊界NC進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強(qiáng)電場中,其場強(qiáng)大小為E、方向水平向左;離子質(zhì)量為m、電荷量為q;$\overline{OK}$=$\overline{OP}$=l、$\overline{QN}$=2d、$\overline{PN}$=3d,OK⊥NC,離子重力不計(jì).
(1)求加速電場的電壓U;
(2)若離子恰好能打在Q點(diǎn)上,求矩形區(qū)域QNCD內(nèi)勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的值;
(3)若撤去矩形區(qū)域QNCD內(nèi)的勻強(qiáng)電場,換為垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,要求離子能最終打在QN上,求磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.如圖所示,AOB是光滑水平軌道,BC是半徑為R的光滑的$\frac{1}{4}$固定圓弧軌道,兩軌道恰好相切于B點(diǎn).質(zhì)量為M的小木塊靜止在O點(diǎn),一個質(zhì)量為m的子彈以某一初速度水平向右射入小木塊內(nèi),并留在其中和小木塊一起運(yùn)動,且恰能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)C(木塊和子彈均可以看成質(zhì)點(diǎn)).求:
(1)子彈射入木塊前的速度;
(2)若每當(dāng)小木塊返回到O點(diǎn)或停止在O點(diǎn)時,立即有相同的子彈射入小木塊,并留在其中,則當(dāng)?shù)?顆子彈射入小木塊后,小木塊沿圓弧軌道能上升的最大高度為多少?

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