【題目】如圖，光滑水平面AB和粗糙斜面BC平滑連接，斜面傾角為53°，SAB=SBC=3m。質(zhì)量為m=2kg的小物塊在與水平面成53°角的恒力F=20N作用下，從A點(diǎn)由靜止開始沿ABC運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)。（取sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2）求：

(1)物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用的時(shí)間t1；

(2)若物塊在AB和BC上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為2:1，求物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

(3)若斜面光滑，改變恒力的大小（方向不變），仍能使物體沿ABC運(yùn)動(dòng)到C，求力F的取值范圍。

【答案】(1)1s(2) (3) 10N≤F≤25N

【解析】（1）對(duì)物塊進(jìn)行受力分析

Fcos53°=ma1　　　 a1=6m/s2

根據(jù)位移時(shí)間公式可知，

（2）由題意可知物塊在BC上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

t2=t1=0.5s

vB=a1t1=3m/s

解得：a2=0，即物塊在斜面上勻速運(yùn)動(dòng)

在斜面上對(duì)物塊進(jìn)行受力分析，則有

F=f+mgsin53°

N=mgcos53°

f=μN(yùn)

聯(lián)立上式解得：

（3）當(dāng)物塊與水平地面間彈力恰好為零時(shí)，F有最大值，則有：

Fmaxsin53°=mg

Fmax=25N

當(dāng)物塊恰好能到達(dá)C點(diǎn)（vC=0）時(shí)，F值最小，由于SAB=SBC，物塊在AB間的加速度a1'與BC間的加速度a2'大小相等，根據(jù)牛頓第二定律可得

Fmincos53°=ma1'

mg sin53°－Fmin=ma2'

解得：Fmin=10N　　

F的取值范圍為：10N≤F≤25N

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組發(fā)現(xiàn)一件圖1所示的金屬線，為了研究金屬線的材質(zhì)，他們進(jìn)行了如下操作：

（1）他們從金屬線中抽取一根細(xì)金屬絲，截取其中的一部分，拉直后用游標(biāo)卡尺測金屬絲的長度，如圖2所示，則金屬絲長L=________cm．

（2）用游標(biāo)卡尺測金屬絲的直徑，如圖3所示，則金屬絲的直徑d =________mm．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一個(gè)單擺做小角度擺動(dòng)，從某次擺球由左向右通過平衡位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，相對(duì)平衡位置的位移x隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示．不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2 ． 對(duì)于這個(gè)單擺的振動(dòng)過程，下列說法中正確的是（ ）

A.單擺的位移x隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為x=8sin（πt）cm
B.單擺的擺長約為1.0m
C.從t=2.5s到t=3.0s的過程中，擺球的重力勢能逐漸增大
D.從t=2.5s到t=3.0s的過程中，擺球所受回復(fù)力逐漸減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m=0.5kg的小物塊放在水平地面上的A點(diǎn)，小物塊以v0=9m/s的初速度從A點(diǎn)沿AB方向運(yùn)動(dòng)，與墻發(fā)生碰撞（碰撞時(shí)間極短）．碰前瞬間的速度v1=7m/s，碰后以v2=6m/s反向運(yùn)動(dòng)直至靜止．已知小物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.32，取g=10m/s2 ． 求：

（1）A點(diǎn)距墻面的距離x；
（2）碰撞過程中，墻對(duì)小物塊的沖量大小I；
（3）小物塊在反向運(yùn)動(dòng)過程中，克服摩擦力所做的功W．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，橫截面為正方形的玻璃磚ABDE處于真空中，其邊長為d。現(xiàn)有與ABDE在同一平面內(nèi)的單色細(xì)光束P經(jīng)AB邊中點(diǎn)O射入玻璃磚中。已知細(xì)光束與AB邊成θ=30°夾角，玻璃磚的折射率n=，光在真空中的傳播速度為c。不考慮光的多次反射，求：

（i）該光束從玻璃磚射出時(shí)，相對(duì)入射光束P的偏向角（出射方向與入射方向間的夾角）；

（ii）該光束在玻璃中的傳播時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為2 000 kg、額定功率為80 kW的汽車，在平直公路上行駛中的最大速度為20 m/s．若汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2 m/s2，運(yùn)動(dòng)中的阻力不變．求：

（1）汽車所受阻力的大��；

（2）3 s末汽車的瞬時(shí)功率；

（3）汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

（4）汽車在勻加速運(yùn)動(dòng)中牽引力所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)。量角器中心O點(diǎn)和細(xì)線的一個(gè)端點(diǎn)重合，并且固定好；細(xì)線另一端系一個(gè)小球，當(dāng)小球靜止不動(dòng)時(shí)，量角器的零刻度線與細(xì)線重合，在小球所在位置安裝一個(gè)光電門。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。本實(shí)驗(yàn)需要測的物理量有：小球的直徑d，細(xì)線長度L，小球通過光電門的時(shí)間t，小球由靜止釋放時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ。

（1）除了光電門、量角器、細(xì)線外，還有如下器材可供選用：

A．直徑約2 cm的均勻鐵球

B．直徑約5 cm的均勻木球

C．天平

D．時(shí)鐘

E．最小刻度為毫米的米尺

F．游標(biāo)卡尺

實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)選用了最小刻度為毫米的米尺，他們還需要從上述器材中選擇________（填寫器材前的字母標(biāo)號(hào)）。

（2）測出小球的直徑為d，小球通過光電門的時(shí)間為t，可得小球經(jīng)過最低點(diǎn)的瞬時(shí)速度v=_______。測小球直徑時(shí)游標(biāo)尺位置如下圖所示，用精確度為0.1mm的游標(biāo)卡尺測得一物體的長度為1.34cm，這時(shí)候游標(biāo)尺上的第________條刻度線與主尺上的_________mm刻度線對(duì)齊．

（3）若在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，滿足_____________________，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律（用題給字母表示，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g）。

（4）通過改變小球由靜止釋放時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角θ，測出對(duì)應(yīng)情況下，小球通過光電門的速度v，為了直觀地判斷機(jī)械能是否守恒，應(yīng)作_______________圖象。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，當(dāng)小車在一條橡皮筋作用下彈出時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為W；當(dāng)用2條、3條、4條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次……實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為2W、3W、4W……每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的最大速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打出的紙帶測出。

(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是_____________。

A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以用干電池供電

B．實(shí)驗(yàn)儀器安裝時(shí)，可以不平衡摩擦力

C．每次實(shí)驗(yàn)小車必須從同一位置由靜止彈出

D．利用每次測出的小車最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次作出Wvm、W、W，W2vm、W3vm……的圖象，得出合力做功與物體速度變化的關(guān)系

(2)如圖乙所示，給出了某次實(shí)驗(yàn)打出的紙帶，從中截取了測量小車最大速度所用的一段紙帶，測得A、B、C、D、E相鄰兩點(diǎn)間的距離分別為AB＝1.48 cm，BC＝1.60 cm，CD＝1.62 cm，DE＝1.62 cm；已知相鄰兩點(diǎn)打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02 s，則小車獲得的最大速度vm＝________ m/s。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖甲所示的裝置進(jìn)行“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中．

（1）若小車的總質(zhì)量為M，砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量為m，則當(dāng)滿足_________條件時(shí)，可認(rèn)為小車受到合外力大小等于砝碼和砝碼盤的總重力大�。�

（2）在探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，下列做法中正確的是_______．

A．平衡摩擦力時(shí)，不應(yīng)將裝砝碼的砝碼盤用細(xì)繩通過定滑輪系在小車上

B．每次改變小車的質(zhì)量時(shí)，都需要重新平衡摩擦力

C．實(shí)驗(yàn)時(shí)，先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，再放開小車

D．小車運(yùn)動(dòng)的加速度可由牛頓第二定律直接求出

（3）甲同學(xué)通過對(duì)小車所牽引紙帶的測量，就能得出小車的加速度a．如圖乙是某次實(shí)驗(yàn)所打出的一條紙帶，在紙帶上標(biāo)出了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)打點(diǎn)未標(biāo)出，計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率為50Hz，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度為________________（保留兩位有效數(shù)字）．

（4）乙同學(xué)通過給小車增加砝碼來改變小車的質(zhì)量M，得到小車的加速度a與質(zhì)量M的數(shù)據(jù)，畫出 圖線后，發(fā)現(xiàn)當(dāng)較大時(shí)，圖線發(fā)生彎曲．該同學(xué)后來又對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了進(jìn)一步地修正，避免了圖線的末端發(fā)生彎曲的現(xiàn)象．則該同學(xué)的修正方案可能是_________．

A．改畫a與的關(guān)系圖線

B．改畫a與的關(guān)系圖線

C．改畫 a與的關(guān)系圖線

D．改畫a與的關(guān)系圖線

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