【題目】如圖1所示,一小車放于平直木板上(木板一端固定一個定滑輪),木板被墊高一定角度θ,該角度下,小車恰能做勻速直線運動(假設(shè)小車所受摩擦力與小車對木板的正壓力成正比,比例系數(shù)為μ),小車總質(zhì)量為M

1)請推導(dǎo)θμ應(yīng)滿足的定量關(guān)系;并分析說明若增大小車質(zhì)量,仍使小車做勻速直線運動,角度θ是否需要重新調(diào)整。

2)如圖2所示,將小車上栓一根質(zhì)量不計,且不可伸長的細(xì)繩,細(xì)繩通過滑輪(滑輪與細(xì)繩之間摩擦不計)下掛一個砝碼盤(內(nèi)放砝碼),在木板上某位置靜止釋放小車后,小車做勻加速直線運動。已知砝碼盤及砝碼的總質(zhì)量為m,求:

a.如果m=M,小車所受細(xì)繩拉力與砝碼盤及砝碼總重力的比值;

b.用F表示小車所受細(xì)繩的拉力,如果要求,此時應(yīng)該滿足的條件;

②小車沿木板運動距離為x的過程中,其機械能的變化量ΔE。

【答案】(1)μ=tanθ;增大小車的質(zhì)量,角度θ無須改變。(2)①a. b.

【解析】

1)受力分析如圖:重力的下滑分力為,小車受到的摩擦力為:

小車勻速運動,由平衡條件可得:

解得

論證:當(dāng)小車的質(zhì)量由M變成M+m時,若使小車勻速運動,仍有 成立,仍然滿足:,即若增大小車的質(zhì)量,角度θ無須改變。

(2)根據(jù)牛頓第二定律:①a.對小車由牛頓第二定律可得;對砝碼和砝碼盤由牛頓第二定律可得:由于 的到:

b.利用a中得到的結(jié)論:解得 可得

②小車沿木板運動距離為x的過程中,機械能的變化量等于小車所受的拉力和摩擦力做功的總和,則:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】智能手機的普及使“低頭族”應(yīng)運而生。低頭時,頸椎受到的壓力會增大(當(dāng)人體直立時,頸椎所承受的壓力等于頭部的重量),F(xiàn)將人體頭頸部簡化為如圖所示的模型:重心在頭部的P點,在可繞O轉(zhuǎn)動的頸椎OP(輕桿)的支持力和沿PQ方向肌肉拉力的作用下處于靜止。當(dāng)?shù)皖^時,若頸椎與豎直方向的夾角為45°,PQ與豎直方向的夾角為53°,此時頸椎受到的壓力與直立時頸椎受到壓力的比值為(sin53°=0.8,cos53°=0.6)

A. 4B. 5C. 5D. 4

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,某質(zhì)點沿直線運動的v-t圖象為余弦曲線,從圖中可以判斷

A. 0~ t1時間內(nèi),合力逐漸減小

B. 0~ t 2時間內(nèi),合力做正功

C. t1~ t 2時間內(nèi),合力的功率先增大后減小

D. t 2~ t4時間內(nèi),合力做的總功為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了研究平拋物體的運動,用兩個相同小球AB做下面的實驗:如圖所示,用小錘打擊彈性金屬片,A球立即水平飛出,同時B球被松開,做自由落體運動,兩球同時落到地面。AB兩小球開始下落到落地前瞬間的過程中,下列對A、B球描述正確的是

A. A球與B球的速率變化量相同

B. A球與B球的動量變化量相同

C. A球與B球的速度變化率不同

D. A球與B球的動能變化量不同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)要把一個量程為300μA,內(nèi)阻約為100Ω的直流電流計G,改裝成量程范圍是0~3V的直流電壓表。

1)按如圖1所示電路,用半偏法測定電流計G的內(nèi)電阻Rg。電源電動勢為6V,內(nèi)阻不計。在以下器材中,可變電阻R1應(yīng)選用______;可變電阻R2應(yīng)選用______。(選填器材前的字母)

A.電阻箱(0~999.9Ω

B.滑動變阻器(0~200Ω

C.電位器(一種可變電阻,與滑動變阻器相當(dāng),0~47kΩ

2)該同學(xué)在開關(guān)斷開情況下,檢查電路連接無誤。

a.后續(xù)的實驗操作步驟依次是_________,最后記錄R2的阻值并整理好器材。(請按合理的實驗順序,選填下列步驟前的字母)

A.將R1的阻值調(diào)至最大

B.閉合K2調(diào)節(jié)R2的阻值,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半

C.閉合K1調(diào)節(jié)R1的阻值,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度

b.若實驗記錄R2的阻值為112.0Ω,則可測得電流計G的內(nèi)阻Rg=_________Ω。

3)測得電流計G的內(nèi)阻后,要將其改裝成量程為3V的電壓表,應(yīng)將其_____聯(lián)(選填)一個電阻R3,R3=_______Ω。

4)按照上述方法將電流計G與電阻R3改裝成一電壓表后,用比改裝電壓表分度值更小的標(biāo)準(zhǔn)電壓表V0進(jìn)行校準(zhǔn)。

a.請你完成方框圖2中的校準(zhǔn)電路圖__________;

b.利用校準(zhǔn)電路,該同學(xué)將量程中的各個刻度都校準(zhǔn)一遍,可得到30Ux(改裝電壓表讀數(shù))、ΔUx(改裝電壓表讀數(shù)Ux與標(biāo)準(zhǔn)表讀數(shù)U的差值,即ΔUx = Ux -U)。以Ux為橫坐標(biāo),ΔUx為縱坐標(biāo),將相鄰兩點用直線連接,做出呈折線狀的曲線,如圖3所示,這條曲線我們稱為校準(zhǔn)曲線。當(dāng)使用這塊表測量時,就可以根據(jù)校準(zhǔn)曲線對各數(shù)據(jù)點進(jìn)行校準(zhǔn),從而獲得更高的精度。若改裝電壓表測量結(jié)果為2.50V時,電壓更精確的值應(yīng)為_______V。

5)在校準(zhǔn)電壓表時,該同學(xué)利用了并聯(lián)電路各支路兩端電壓總相等的電路特點。實際上,在恒定電流電路內(nèi),各處的電荷分布是穩(wěn)定的,穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生了一種恒定電場,這種恒定電場與靜電場的性質(zhì)基本相同,這成為我們認(rèn)識電路問題的基礎(chǔ)。請判斷并聯(lián)電路各支路兩端電壓總相等這一電路特點,是下列選項中哪一個說法的對應(yīng)表現(xiàn)______。(填寫選項前的字母)

A.電荷在電場中受到力的作用 B.勻強電場電場強度處處相等

C.電場力做功與路徑無關(guān) D.沿電場線方向電勢逐漸降低

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的足球靜止在地面1的位置,被踢出后落到地面3的位置。在空中達(dá)到最高點2的高度為h,速度為v,已知重力加速度為g。下列說法正確的是( 。

A. 運動員對足球做的功為mgh+mv2

B. 足球落到3位置時的動能為mgh

C. 足球剛離開1位置時的動能大于mgh+mv2

D. 足球在2位置時的機械能等于其在3位置時的動能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,條形磁鐵用細(xì)線懸掛于O點,一金屬圓環(huán)放置在O點正下方的水平絕緣桌面上.現(xiàn)將磁鐵拉至左側(cè)某一高度后由靜止釋放,磁鐵在豎直面內(nèi)擺動,在其第一次擺至右側(cè)最高點的過程中,圓環(huán)始終靜止.下列說法正確的是 ( )

A. 磁鐵始終受到圓環(huán)的斥力作用

B. 圓環(huán)中的感應(yīng)電流方向保持不變

C. 桌面對圓環(huán)始終有摩擦力作用

D. 磁鐵在O點兩側(cè)最高點的重力勢能不相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,在寬度分別為l1l2的兩個毗鄰的條形區(qū)域分別有勻強磁場和勻強電場,磁場方向垂直于紙面向里,電場方向與電、磁場分界線平行向右。一帶正電荷的粒子以速率v從磁場區(qū)域上邊界的P點射入勻強磁場,方向未知,經(jīng)過一段時間運動到磁場與電場的分界處的M點,此時速度方向垂直于兩個場的分界線,此后帶電粒子在電場力作用下,又經(jīng)過一定時間從Q點離開電場,已知PQ垂直于電場方向,交點MPQ的距離為d。不計粒子的重力,求:

1)整個運動過程中粒子的最大速度;

2)電場強度與磁感應(yīng)強度大小之比;

3)粒子在磁場與電場中運動時間之比。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一電子僅在電場力作用下從原點O由靜止沿x軸正方向運動,其動能Ek與其位移x成正比,M、N是x軸上的兩個點,EM、EN表示M、N兩點的電場強度,φM、φN表示M、N兩點的電勢。下面判斷正確的是( )

A. EM<ENB. EM>ENC. φM>φND. φM<φN

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