【題目】如圖甲所示,有一傾角為30°的光滑固定斜面,斜面底端的水平面上放一質(zhì)量為M的木板.開始時質(zhì)量為m=1kg的滑塊在水平向左的力F作用下靜止在斜面上,今將水平力F變?yōu)樗较蛴遥敾瑝K滑到木板上時撤去力F,滑塊滑上木板的過程不考慮能量損失.此后滑塊和木板在水平上運動的v﹣t圖象如圖乙所示,g=10m/s2 . 求

(1)水平作用力F的大;
(2)滑塊開始下滑時的高度;
(3)木板的質(zhì)量.

【答案】
(1)解:滑塊受到水平推力F、重力mg和支持力N處于平衡,如圖所示,

水平推力:F=mgtanθ=1×10× =

答:水平作用力F的大小位 ;


(2)由圖乙知,滑塊滑到木板上時速度為:v1=10m/s

設(shè)下滑的加速度為a,由牛頓第二定律得:mgsinθ+Fcosθ=ma

代入數(shù)據(jù)得:a=10m/s2

則下滑時的高度:h=

答:滑塊開始下滑時的高度為2.5m;


(3)設(shè)在整個過程中,地面對木板的摩擦力為f,滑塊與木板間的摩擦力為f1

由圖乙知,滑塊剛滑上木板時加速度為:

對滑塊:f1=ma1

此時木板的加速度:

對木板:﹣f1﹣f=Ma2

當滑塊和木板速度相等,均為:v=2m/s之后,連在一起做勻減速直線運動,加速度為:a3=

對整體:﹣f=(m+M)a3

聯(lián)立①②③帶入數(shù)據(jù)解得:M=1.5kg

答:木板的質(zhì)量為1.5kg.


【解析】(1)滑塊在斜面上受到水平推力F、重力mg和支持力N處于平衡狀態(tài),合外力為零。水平推力F、重力mg的合力等于支持力N。
(2)從圖乙中讀出滑塊滑到木板上時速度,根據(jù)牛頓第二定律算出物體的加速度,利用勻變速直線運動公式,算出滑塊開始下滑時的高度。
(3))從圖乙中讀出滑塊滑到木板上時的速度和滑塊剛滑上木板時加速度,通過受力分析求出木板的加速度,當滑塊和木板速度相等,連在一起做勻減速直線運動,加速度可求,最后對整體進行受力分析,求出木板的質(zhì)量。
【考點精析】本題主要考查了連接體問題的相關(guān)知識點,需要掌握處理連接題問題----通常是用整體法求加速度,用隔離法求力才能正確解答此題.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是( )
A.速度大的物體,它的動量一定也大
B.動量大的物體,它的速度一定也大
C.只要物體的運動速度大小不變,則物體的動量也保持不變
D.物體的動量變化越大則該物體的速度變化一定越大

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【題目】如圖,質(zhì)量為M的導(dǎo)熱性能極好的氣缸,高為L,開口向上置于水平地面上,氣缸中有橫截面積為S、質(zhì)量為m的光滑活塞,活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi).外界溫度為t1、大氣壓為p0 , 此時氣柱高度為l,氣缸和活塞的厚度均可忽略不計,重力加速度為g.

(1)用豎直向上的力作用在活塞上使氣缸能離開地面,則需要施加的最小力F1多大?
(2)將氣缸固定在地面上,如果氣體溫度保持不變,將活塞緩慢拉至氣缸頂端,求在頂端處,豎直拉力F2的大。
(3)如果外界溫度由t1緩慢升高到恰使活塞移至氣缸頂端,則此時外界溫度為多少攝氏度?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,為測量作勻加速直線運動小車的加速度,將寬度均為b的擋光片A、B固定在小車上,測得二者間距為d.

(1)當小車勻加速經(jīng)過光電門時,測得兩擋光片先后經(jīng)過的時間△t1和△t2 , 則小車加速度a=
(2)為減小實驗誤差,可采取的方法是
A.增大兩擋光片寬度b
B.減小兩擋光片寬度b
C.增大兩擋光片間距d
D.減小兩擋光片間距d.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“研究勻變速直線運動”的實驗中,某同學(xué)選出了一條清晰的紙帶研究,如圖示每個計數(shù)點間有四個點還沒有畫出。其中打點計時器電源頻率為50Hz。其中S1=7.05cm,S2=7.68cm,S3=8.33cm,S4=8.95cm,S5=9.61cm,S6=10.26cm,

(1)紙帶中相鄰兩個計數(shù)的時間間隔是__________s;

(2)打點計時器打下A點時小車的瞬時速度為______m/s,小車的加速度為_______m/s2(結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】驗證力的平行四邊形定則的實驗,如圖所示,其中A為固定橡皮筋的圖釘,O為橡皮筋與細繩的結(jié)點,OBOC為細繩.圖所示是在白紙上根據(jù)實驗結(jié)果畫出的圖.

1)本實驗采用的科學(xué)方法是

A.理想實驗法

B.等效替代法

C.控制變量法

D.建立物理模型法

2)圖中的 是力F1F2的合力的理論值; 是力F1F2的合力的實際測量值.

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【題目】如圖所示,傾角為α=37°的斜面固定在水平地面上,一質(zhì)量m=1kg的小滑塊以速度v0=5m/s從底端滑上斜面.經(jīng)0.5s時的速度為零,斜面足夠長.g取10m/s2 . (sin37°=0.6,cos37°=0.8)求

(1)滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù);
(2)1s時的位移.

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【題目】李明同學(xué)在做《互成角度的兩個力的合成》實驗時,利用坐標紙記下了橡皮條的結(jié)點位置O點以及兩個彈簧測力計拉力的大小,如圖甲所示.

(1)試在圖甲中作出無實驗誤差情況下F1F2的合力圖示,并用F表示此力

(2)本實驗采用的科學(xué)方法是________。

A.理想實驗法      B.等效替代法

C.控制變量法 D.建立物理模型法

(3)有關(guān)此實驗,下列敘述正確的是______

A.兩彈簧測力計的拉力可以同時比橡皮條的拉力大

B.橡皮條的拉力是合力,兩彈簧測力計的拉力是分力

C.兩次拉橡皮條時,需將橡皮條結(jié)點拉到同一位置O.這樣做的目的是保證兩次彈簧測力計拉力的效果相同

D.若只增大某一個彈簧測力計的拉力大小而要保證橡皮條結(jié)點位置不變,只需調(diào)整另一個彈簧測力計拉力的大小即可

(4)圖乙所示是李明和張華兩位同學(xué)在做以上實驗時得到的結(jié)果,其中哪一個實驗比較符合實驗事實?(F′是用一個彈簧測力計拉時的圖示)答:________

(5)同學(xué)們在操作過程中有如下議論,其中對減小實驗誤差有益的說法是________(填字母代號)。

A.兩根細繩必須等長

B.彈簧測力計、細繩、橡皮條都應(yīng)與木板平行

C.用兩彈簧測力計同時拉細繩時,兩彈簧測力計示數(shù)應(yīng)適當大一些

D.拉橡皮條的細繩要長些,標記同一細繩方向的兩點要遠些

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】車輛在行駛過程中隨意變道可能造成交通事故.某司機駕車以54km/h在快車道上行駛,行駛在該車前面的另一輛小轎車以36km/h在慢車道上行駛,當后車車頭和前車車尾相距d=5m時,前面司機突然加速變道至后車正前方,其加速度大小a1=1m/s2 . 不考慮變道帶來的方向變化.(取 =3.9)求:
(1)若后車的司機不減速,經(jīng)過多少時間兩車相撞;
(2)若后車的司機發(fā)現(xiàn)前車變道,立即剎車減速,為避免發(fā)生車禍,后車剎車減速的加速度a2至少為多大.

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