14.一質(zhì)量為1kg的玩具小車以某一速度在平面玩軌道上勻速行駛,關(guān)閉電源開(kāi)關(guān)后,由于摩擦阻力的作用小車最終停了下來(lái).其動(dòng)能隨位移變化的圖象如圖所示.去g=10m/s2,求:
(1)小車與平直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)小車勻速行駛時(shí)牽引力的功率.

分析 (1)對(duì)于小車減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程,運(yùn)用動(dòng)能定理把動(dòng)能和位移的關(guān)系表示出來(lái),即可得到動(dòng)摩擦因數(shù).
(2)小車勻速行駛時(shí)牽引力與摩擦力大小相等.得到牽引力大小,由P=Fv求解牽引力的功率.

解答 解:(1)由圖象可知,小車的減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程,有初動(dòng)能 EK1=50J,末動(dòng)能 EK2=0J,位移x=20m
根據(jù)動(dòng)能定理得:EK2-EK1=-μmgx
可得 μ=0.25
(2)由EK1=$\frac{1}{2}$mv12=50J,
代入數(shù)據(jù)解得初速度為:v1=10m/s
小車勻速行駛時(shí)牽引力為:F=f=μmg=2.5N,
則牽引力功率為:P=Fv1=2.5×10W=25W
答:(1)小車與平直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25;
(2)小車勻速行駛時(shí)牽引力的功率為25W.

點(diǎn)評(píng) 利用數(shù)學(xué)圖象處理物理問(wèn)題的方法就是把物理表達(dá)式與圖象結(jié)合起來(lái),根據(jù)圖象中的數(shù)據(jù)求解.一般我們通過(guò)圖象的特殊值和斜率進(jìn)行求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

4.如圖所示,粗糙絕緣的水平面附近存在一個(gè)平行于水平面的電場(chǎng),其中某一區(qū)域的電場(chǎng)線與x軸平行,在x軸上的電勢(shì)φ與坐標(biāo)x的關(guān)系用圖中曲線表示,圖中斜線為該曲線過(guò)點(diǎn)(0.15,3)的切線.現(xiàn)有一質(zhì)量為0.20kg,電荷量為+2.0×10-8C的滑塊P(可視作質(zhì)點(diǎn)),從x=0.10m處由靜止釋放,其與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02.取重力加速度g=10m/s2.則下列說(shuō)法中不正確的是( 。
A.滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸減小
B.滑塊運(yùn)動(dòng)的速度先增大后減小
C.x=0.15m處的場(chǎng)強(qiáng)大小為2.0×106N/C
D.滑塊運(yùn)動(dòng)的最大速度約為0.1m/s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

5.下列關(guān)于光電效應(yīng)的說(shuō)法中,不正確的是( 。
A.愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程是:$\frac{1}{2}$mvm2=hν-W
B.只要光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng),任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)
C.無(wú)論光強(qiáng)多強(qiáng),只要光的頻率小于金屬的極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)
D.發(fā)生光電效應(yīng)時(shí),入射光頻率越大所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

2.在探究“加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種新的方法:他按如圖1所示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置,在不懸掛小吊盤時(shí),調(diào)整木板右端的高度,用手輕撥小車,使小車能牽引紙帶沿長(zhǎng)木板向左做勻速運(yùn)動(dòng).然后將一定數(shù)量的砝碼(其總質(zhì)量為m)放入小吊盤中(小吊盤質(zhì)量不計(jì)),接通電源,釋放小車,打出一條理想紙帶,并在紙帶上標(biāo)出小吊盤中砝碼所受的重力F.以后每次實(shí)驗(yàn)將小吊盤中部分砝碼移到小車中,保持砝碼和小車的總質(zhì)量一定,重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次,并計(jì)算出每條紙帶對(duì)應(yīng)的加速度.回答下列問(wèn)題:

(1)該同學(xué)以每次實(shí)驗(yàn)中小吊盤中砝碼所受的重力F為橫坐標(biāo),小車對(duì)應(yīng)的加速度大小a為縱坐標(biāo),在坐標(biāo)紙上作出a-F關(guān)系圖線.圖2圖線中,你認(rèn)為最合理的是D.
(2)按上述方案做實(shí)驗(yàn),是否要求小吊盤中砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量?否(填“是”或“否”)
(3)若該同學(xué)所作出a-F關(guān)系圖線,直線部分斜率為k,則小車質(zhì)量M=$\frac{1}{k}$-m.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

9.如圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在t=0.10s時(shí)刻的波形圖,P是平衡位置為x=4m處的質(zhì)點(diǎn),圖乙為質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象,則( 。
A.該波向+x方向傳播,速度是40m/s
B.該波向-x方向傳播,速度是20m/s
C.從t=0.10s到t=0.25s,質(zhì)點(diǎn)P沿x軸移動(dòng)了30cm
D.t=0.15s時(shí),質(zhì)點(diǎn)P的加速度達(dá)到正向最大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

19.如圖所示,為兩根平行放置的相距L=0.5m且足夠長(zhǎng)的固定金屬直角導(dǎo)軌,一部分水平,另一部分豎直.質(zhì)量均為m=0.5kg的金屬細(xì)桿ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,水平導(dǎo)軌與ab桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,豎直導(dǎo)軌光滑.Ab與cd之間用一根足夠長(zhǎng)的絕緣細(xì)線跨過(guò)滑輪相連,每根桿的電阻均為R=1Ω,其他電阻不計(jì).整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.現(xiàn)用一平行于水平導(dǎo)軌的恒定拉力F作用于ab桿,使之從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),ab桿最終將做勻速運(yùn)動(dòng),且在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中cd桿始終在豎直導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng).當(dāng)改變拉力F的大小時(shí),ab桿相對(duì)應(yīng)的勻速運(yùn)動(dòng)的速度v的大小也隨之改變,F(xiàn)與v的關(guān)系圖線如圖乙所示.不計(jì)細(xì)線與滑輪之間的摩擦和空氣阻力,g取10m/s2.求:

(1)ab桿與水平導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ和磁感應(yīng)強(qiáng)度B各為多大?
(2)若ab桿在F=9N的恒力作用下從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)8m后達(dá)到勻速狀態(tài),則在這一過(guò)程中整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.如圖所示,質(zhì)量為m的物體在恒力F的作用下在底端勻速沿斜面向上一直運(yùn)動(dòng)到頂端,斜面高h(yuǎn),傾斜角為θ,現(xiàn)把物體放在頂端,發(fā)現(xiàn)物體在輕微擾動(dòng)后可勻速下滑,則在上升過(guò)程中恒力F做的功是( 。
A.F•hB.mghC.2mghD.無(wú)法確定

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3.如圖所示,一個(gè)小物塊從傾角為α的斜面上靜止滑下,與斜面底端的擋板發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)物塊的機(jī)械能沒(méi)有損失,物塊與擋板碰撞后的速度與碰撞前的速度等大反向,物塊與斜面間的摩擦力大小恒為物重的0.2倍,問(wèn):物塊與擋板碰撞多少次,物塊上升的高度為原來(lái)的多少?(已知sinα=0.6)

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4.兩相鄰勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小不同,方向平行,一速度方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直的帶電粒子(不計(jì)重力),從較強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入到較弱磁場(chǎng)區(qū)域后,粒子的(  )
A.軌道半徑減少,角速度增大B.軌道半徑減少,角速度減少
C.軌道半徑增大,角速度增大D.軌道半徑增大,角速度減少

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