16.如圖所示,在與水平方向成53°的斜向上拉力F作用下,質(zhì)量為0.4kg的小物塊從靜止開始沿水平地面做勻加速直線運動,經(jīng)2s運動的距離為6m,隨即撤掉F,小物塊運動一段距離后停止.已知物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10.求:
(1)物塊運動的最大速度;
(2)F的大。
(3)撤去F后,物塊克服摩擦力做的功.

分析 (1)物塊做勻加速直線運動,運動2s時速度最大.已知時間、位移和初速度,根據(jù)位移等于平均速度乘以時間,求物塊的最大速度.
(2)由公式v=at求出物塊勻加速直線運動,由牛頓第二定律求F的大。
(3)撤去F后,根據(jù)動能定理求物塊克服摩擦力做的功.

解答 解:(1)物塊運動2s時速度最大.由運動學(xué)公式有:
x=$\frac{v}{2}t$
可得物塊運動的最大速度為:v=$\frac{2x}{t}$=$\frac{2×6}{2}$=6m/s
(2)物塊勻加速直線運動的加速度為:a=$\frac{v}{t}$=$\frac{6}{2}$=3m/s2
設(shè)物塊所受的支持力為N,摩擦力為f,根據(jù)牛頓第二定律得:
Fcosθ-f=ma
Fsinθ+N-mg=0
又 f=μN
聯(lián)立解得:F=3.2N
(3)撤去F后,根據(jù)動能定理得:
-Wf=0-$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
可得物塊克服摩擦力做的功為:Wf=7.2J
答:(1)物塊運動的最大速度是6m/s;
(2)F的大小是3.2N;
(3)撤去F后,物塊克服摩擦力做的功是7.2J.

點評 本題考查了牛頓第二定律和運動學(xué)公式的綜合運用,知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運動學(xué)的橋梁,要注意撤去F前后摩擦力的大小是變化的,但動摩擦因數(shù)不變.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.在一次救災(zāi)活動中,一輛救災(zāi)汽車由靜止開始做勻加速直線運動,剛運動了8m位移,由于前方突然有巨石滾下,堵在路中央,所以又緊急剎車,勻減速運動經(jīng)過4m位移停在巨石前.則關(guān)于汽車的運動情況,下列說法正確的是( 。
A.加速、減速中的加速度大小之比為a1:a2等于1:2
B.加速、減速中的平均速度大小之比$\overline{{v}_{1}}$:$\overline{{v}_{2}}$等于1:1
C.加速、減速中的平均速度大小之比$\overline{{v}_{1}}$:$\overline{{v}_{2}}$等于1:2
D.加速、減速所用時間之比t1:t2等于2:1

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.如圖所示,固定的AB軌道由半徑為r1=0.6m和半徑為r2=0.3m的兩段圓弧相切連接,其中AC弧對應(yīng)的圓心角為30°,A點與圓弧的圓心O1等高,CB弧對應(yīng)的圓心角為60°,質(zhì)量為m=2kg的小物塊(可視為質(zhì)點).從固定的光滑圓弧軌道的最高點A由靜止滑下,經(jīng)最低點B后滑到位于光滑水平面的長木板上,物塊先將彈簧壓縮至最短位置,物塊與木板的共同速度大小為v1,彈簧后將物塊重新彈開.物塊恰好回到木板的右端而不掉下來,物塊與木板的共同速度大小為v2,已知v1=v2=v=$\frac{6}{5}$m/s,長木板質(zhì)量M=3kg,其上表面與圓弧軌道相切于B點,長木板左端有長度不計的輕質(zhì)彈簧,物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,取g=10m/s2,求
(1)小滑塊經(jīng)過B點時對圓弧軌道壓力的大。
(2)長木板最小長度;
(3)彈簧具有的最大彈性勢能

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

4.如圖所示,一輛小車靜止在水平地面上,車內(nèi)固定著一個傾角為60°的光滑斜面OA,光滑擋板OB可繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動.現(xiàn)將一重力為G的圓球放在斜面與擋板之間,擋板與水平面的夾角θ=60°.下列說法正確的是( 。
A.若保持擋板不動,則球?qū)π泵娴膲毫Υ笮镚
B.若擋板從圖示位置順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動60°,則球?qū)π泵娴膲毫χ饾u增大
C.若擋板從圖示位置順時針方向緩慢轉(zhuǎn)動60°,則球?qū)醢宓膲毫ο葴p小后變大
D.若保持擋板不動,使小車水平向右做勻加速直線運動,則球?qū)醢宓膲毫赡転榱?/td>

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示,一個透明玻璃球的折射率為$\sqrt{2}$,一束足夠強的細光束在過球心的平面內(nèi),以45°入射角由真空射入玻璃球后,在玻璃球與真空的交界面處發(fā)生多次反射和折射,從各個方向觀察玻璃球,能看到從玻璃球內(nèi)射出的光線的條數(shù)是( 。
A.2B.3C.4D.5

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.“探究彈簧伸長量與彈力的關(guān)系’’的實驗裝置如圖17所示,輕彈簧豎直地懸掛在鐵架臺上,用厘米刻度尺測量彈簧的伸長量,利用二力平衡求彈簧彈力的大小.某次實驗中,當(dāng)彈簧不掛重物時,彈簧的指針正對刻度尺10.0cm的刻度線;當(dāng)掛上100g的鉤碼時,彈簧的指針正對刻度尺15.0cm的刻度線.g取9.8m/s2.回答下列問題.
(1)本次實驗中,彈簧彈力F的大小為A (填“A”或“B”);
A.0.98N       B.9.8N
(2)本次實驗中,彈簧伸長量x為A (填“A”或“B”);
A.5.0cm       B.10.0cm
(3)通過改變鉤碼質(zhì)量重復(fù)多次實驗,實驗得到的結(jié)論是:在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力與彈簧的伸長量成B (填“A”或“B”).
A.反比        B.正比.

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8.雨滴在下落一定時間后的運動是勻速的,無風(fēng)時雨滴下落的速度是4.0m/s,現(xiàn)在有風(fēng),風(fēng)使雨滴以$\frac{4\sqrt{3}}{3}$m/s的速度水平向西移動,則雨滴著地時的速度為$\frac{8\sqrt{3}}{3}$m/s.

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5.如圖所示,實線表示某電場的電場線,虛線表示等勢面,a、b、c為電場中的三個點,規(guī)定a點電勢為零.下列說法正確的是(  )
A.a點比b點電勢低
B.b、c兩點的電場強度相同
C.負點電荷在b點的電勢能小于0
D.一個正電荷從b點移到a點,電勢能增大

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6.下列關(guān)于電源及電流的說法中正確的是(  )
A.電源電動勢就是接在電源兩極間的電壓表測得的電壓
B.金屬導(dǎo)體內(nèi)的持續(xù)電流是自由電子在導(dǎo)體內(nèi)的電場作用下定向移動形成的
C.在外電路中和電源內(nèi)部,正電荷都受靜電力作用,所以能不斷定向移動形成電流
D.在金屬導(dǎo)體內(nèi)當(dāng)自由電子定向移動時,它們的熱運動就消失了

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