18.如圖甲所示,光滑平臺右側(cè)與長為L=3.6m的水平木板相接,木板固定在地面上,現(xiàn)有一小滑塊以初速度v0=6m/s滑上木板,恰好滑到木板右端停止.求:
(1)滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ:
(2)現(xiàn)讓木板右端抬高,如圖乙所示,使木板與水平地面的夾角θ=37°,讓滑塊以6m/s的速度滑上木板,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:經(jīng)1s滑塊距木板底端的距離.

分析 (1)根據(jù)速度位移公式求得加速度,利用牛頓第二定律求得動摩擦因數(shù);
(2)根據(jù)牛頓第二定律求得滑塊減速上滑和加速下滑時的加速度,利用運(yùn)動學(xué)公式求得減速上滑的時間和位移,再求加速下滑的位移,從而求得滑塊距木板底端的距離.

解答 解:(1)設(shè)滑塊質(zhì)量為m,木板水平時滑塊加速度大小為a,對滑塊,由牛頓第二定律有:
μmg=ma…①
滑塊恰好到木板右端停止,由運(yùn)動學(xué)公式有:0-v02=-2aL…②
由①②解得:μ=0.5…③
(2)當(dāng)木板傾斜,設(shè)滑塊上滑時的加速度大小為a1,最大距離為s,上滑的時間為t1,有:
μmgcosθ+mgsinθ=ma1…④
0-v02=-2a1s…⑤
0=v0-a1t1…⑥
由④⑤⑥式解得:t1=0.6s,s=1.8m…⑦
設(shè)滑塊下滑時的加速度為a2,下滑t2=0.4s的位移為x,有:
mgsinθ-μmgcosθ=ma2…⑧
x=$\frac{1}{2}{a}_{2}{t}_{2}^{2}$…⑨
由⑧⑨式解得:x=0.16m…⑩
所以經(jīng)1s滑塊距木板底端的距離為:L=s-x=1.62m…⑪
答:(1)滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ為0.5;
(2)經(jīng)1s滑塊距木板底端的距離為1.62m.

點(diǎn)評 本題主要考查了牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式,要知道加速度是中間橋梁,關(guān)鍵是明確滑塊的運(yùn)動過程.

練習(xí)冊系列答案
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8.如圖,衛(wèi)星在月球引力作用下,先在軌道A繞月球做勻速圓周運(yùn)動,軌道A距月球表面的高度為hA,運(yùn)動的周期為TA,在P和Q處兩次變軌后最終進(jìn)入繞月球做勻速圓周運(yùn)動的軌道B,軌道B距月球表面的高度為hB,運(yùn)動的周期為TB,已知引力常量為G.下列說法正確的是( 。
A.衛(wèi)星沿橢圓軌道經(jīng)Q處加速度大于沿圓軌道B經(jīng)Q處加速度
B.僅利用以上條件可求出月球的質(zhì)量
C.衛(wèi)星在軌道P處變軌時需減速
D.衛(wèi)星在軌道A上運(yùn)動的速率大于在軌道B上運(yùn)動的速率

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9.如圖,有一質(zhì)量為M=2kg的平板車靜止在光滑的水平地面上,現(xiàn)有質(zhì)量均為m=1kg的小物塊A和B(均可視為質(zhì)點(diǎn)),由車上P處開始,A以初速度v1=2m/s向左運(yùn)動,B同時以v2=4m/s向右運(yùn)動,最終A、B兩物塊恰好停在小車兩端沒有脫離小車,兩物塊與小車間的動摩擦因數(shù)都為μ=0.1,取g=10m/s2,求:
(1)求小車總長;
(2)開始時B離小車右端的距離;
(3)從A、B開始運(yùn)動計(jì)時,經(jīng)6s小車離原位置的距離x.

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6.如圖所示,在直角坐標(biāo)系的第I象限分布著場強(qiáng)E=5×103V/m,沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,其余三個象限分布著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.現(xiàn)從電場中的M(0.5,0.5),點(diǎn)由靜止釋放一比荷為$\frac{q}{m}$=2×104C/kg的帶正電微粒,重力不計(jì).已知粒子第一次進(jìn)入磁場后經(jīng)坐標(biāo)軸上的a、b、c點(diǎn)后再次垂直進(jìn)入電場,其中oa=ob=oc=0.5m,求:
(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度
(2)帶電微粒第二次進(jìn)入磁場時的位置坐標(biāo)y.

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13.如圖所示,A和B是帶電荷量為Q的等量異種電荷,距離為d.一個帶電荷量為+q的電荷C在外力F的乍用下繞負(fù)電荷B做勻速圓周運(yùn)動,軌道半徑為$\frac0zn0gex{2}$.取無窮遠(yuǎn)處為電勢零點(diǎn),電荷C運(yùn)動軌跡上的P、Q兩點(diǎn)是與AB連線垂直的直徑的兩個端點(diǎn),忽略重力及運(yùn)動電荷對電場的影響,則(  )
A.電荷C的運(yùn)動軌跡上各點(diǎn)的電勢均為負(fù)值
B.電荷C順時針運(yùn)動,則從P到Q的運(yùn)動過程中,電勢能先增打后減小
C.電荷C運(yùn)動一周,外力F做功為零
D.若電荷C繞A做同樣的運(yùn)動,與繞B的運(yùn)動相比,在對應(yīng)位置需要的外力F大小相等,方向相反

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3.在《驗(yàn)證力的平行四邊形定則》實(shí)驗(yàn)中需要兩次拉伸橡皮條,一次是通過兩細(xì)繩用兩個彈簧秤互成角度地拉橡皮條,另一次是用一個彈簧秤通過細(xì)繩拉橡皮條,實(shí)驗(yàn)對兩次拉伸橡皮條的要求中,下列哪些說法是正確的(  )
A.將橡皮條拉伸相同長度即可B.將橡皮條沿不同方向拉到相同長度
C.將彈簧秤都拉伸到相同刻度D.將橡皮條和繩的結(jié)點(diǎn)拉到相同位置

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10.如圖所示,圓心區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(圖中未畫出),O為圓心,P為邊界上的一點(diǎn),相同的帶負(fù)電粒子a、b(不計(jì)重力)從P點(diǎn)先后射入磁場,粒子a正對圓心射入,速度方向改變60°后離開磁場,粒子b射入磁場時的速度方向與粒子a射入時的速度方向成60°,已知它們離開磁場的位置相同,下列說法正確的是( 。
A.磁場的方向垂直紙面向外
B.兩粒子在磁場中運(yùn)動的時間之比為$\frac{{t}_{a}}{{t}_}$=$\frac{1}{3}$
C.兩粒子在磁場中運(yùn)動的速度之比為$\frac{{v}_{a}}{{v}_}$=$\frac{2}{1}$
D.兩粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡長度之比為$\frac{{s}_{a}}{{s}_}$=$\frac{1}{2}$

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7.如圖所示,“蹦蹦跳”桿中的彈簧向上彈起,從圖中1到2彈簧恢復(fù)原長的過程中,關(guān)于小孩的重力勢能和彈簧的彈性勢能的變化,下列說法正確的是(  )
A.重力勢能減小,彈性勢能增加B.重力勢能減小,彈性勢能減小
C.重力勢能增加,彈性勢能減小D.重力勢能增加,彈性勢能增加

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8.在擺角很小時,單擺做簡諧振動,跟擺球質(zhì)量無關(guān)的物理量是( 。
A.單擺的周期B.單擺的回復(fù)力
C.擺球運(yùn)動的速度和加速度D.單擺振動的能量

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