1.如圖所示,在冰面上將一滑塊從A點以初速度v0推出,滑塊與冰面的動摩擦因數(shù)為μ,滑塊到達B點時速度為$\frac{3}{4}$v0
(1)求A、B間的距離L;
(2)若C為AB的中點,現(xiàn)將AC用鐵刷劃擦,使AC段的動摩擦因數(shù)變?yōu)?μ,再讓滑塊從A點以初速度v0推出后,求滑塊到達B點的速度.

分析 (1)由牛頓第二定律可求得加速度,再由速度和位移關(guān)系可求得滑過的位移;
(2)分別對AC和CB過程分析,由牛頓第二定律及運動學(xué)公式聯(lián)立解得到達B點的速度.

解答 解:(1)滑塊沿冰面滑行的加速度a1=μg
由速度位移關(guān)系可知:
v02-($\frac{3}{4}{v}_{0}$)2=2a1L
解得:L=$\frac{7{v}_{0}^{2}}{32μg}$;
(2)AC段用鐵刷劃擦后,滑塊運動到C點的速度為vc;
滑塊沿AC段滑行的加速度a2=3μg
由速度和位移關(guān)系有:
v02-vc2=2a2$\frac{L}{2}$
vc2-v2=2a1$\frac{L}{2}$
聯(lián)立解得v=$\frac{\sqrt{2}}{4}$v0;
答:(1)A、B間的距離L為$\frac{7{v}_{0}^{2}}{32μg}$;
(2)滑塊到達B點的速度$\frac{\sqrt{2}}{4}$v0

點評 本題考查牛頓第二定律的應(yīng)用,要注意明確滑塊受到的合外力為摩擦力,故加速度a=μg;再結(jié)合運動學(xué)公式求解即可.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

14.你可以利用以下方法故測出自行車的平均速率;騎上自行車,數(shù)一數(shù)某一只腳蹬在時間t內(nèi)的轉(zhuǎn)動圈數(shù)N,然后對自行車的傳動系統(tǒng)進行一下測量,如圖所示,測出的腳踏板到輪盤中心的距離為R1、輪盤半徑為R2、飛輪半徑為R3、車后輪的半徑為R4,試根據(jù)需要選取題中的已知量算出自行車在時間t內(nèi)的平均速率.

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15.關(guān)于電場,下列說法中正確的是( 。
A.電場是電荷周圍空間實際存在的物質(zhì)
B.由E=$\frac{F}{q}$可知,電場中某點的場強E與q成反比,與F成正比
C.電場中場強為零的點,電勢也一定為零
D.電場線是實際存在的,電場線可以相交

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9.①在利用重物自由下落“驗證機械能守恒定律”的實驗中,打點計時器所用電源頻率為f=50Hz,實驗要求打點計時器在打第一個點時釋放紙帶.甲、乙、丙三個學(xué)生分別用同一裝置各打出一條紙帶,量出各紙帶上第1、2兩點間的距離分別為0.48cm,0.19cm和0.18cm,肯定其中一個學(xué)生在操作上有錯誤,該同學(xué)是甲.其錯誤的操作是先釋放重物后接通電源.

②丁同學(xué)用甲圖所示裝置進行實驗,得到如圖乙所示的紙帶,把第一個點(初速度為零)記作O點,測出O、A間的距離為68.97cm,點A、C間的距離為15.24cm,點C、E間的距離16.76cm,已知當?shù)刂亓铀俣葹間=9.8m/s2,重錘的質(zhì)量為m=1.0kg則打點計時器在打O點到C點的這段時間內(nèi),重錘動能的增加量為8.00J,重力勢能的減少量為8.25J.(保留三位有效數(shù)字)
③利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度=9.50m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
④在實驗中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢能總大于重錘最大的動能,其原因主要是因為在重錘帶著紙帶下落過程中存在著阻力的作用,用題目給出的已知量.求出重錘下落過程中受到的平均阻力大小為0.30N.
⑤若利用BD段來驗證機械能守恒,則還要測量的物理量是BD段的長度,要驗證的表達式是$\frac{1}{2}$m($\frac{{x}_{CE}}{2}$f)2-$\frac{1}{2}$m($\frac{{x}_{AC}}{2}$f)2(用題中符號表達)
⑥以下是幾位同學(xué)的操作步驟,其中有錯誤和不必要的有ACDG
A.用天平測量重錘的質(zhì)量m
B.按如圖裝置把打點計時器安裝在鐵架臺上,用導(dǎo)線把打點計時器與學(xué)生電源的交流電壓輸出檔連接好.
C.把紙帶的一端在重錘上用夾子固定好,另一端穿過計時器限位孔,豎直提起紙帶使重錘?烤啻螯c計時器較遠的地方,紙帶上端用夾子夾。
D.松開紙帶,接通電源,讓重錘自由下落.
E.重復(fù)幾次,得到3~5條打好點的紙帶.
F.在打好點的紙帶中挑選第一、二兩點間的距離接近2mm,且點跡清晰的一條紙帶,在起始點標上0,以后各計時點依次標上1,2,3…,用刻度尺測出對應(yīng)下落高度h1、h2、h3….
G.應(yīng)用公式vn=ghn計算各點對應(yīng)的即時速度v1、v2、v3….
H.計算各點對應(yīng)的勢能減少量mghn和動能的增加量$\frac{1}{2}$mvn2,進行比較.再做出結(jié)論.

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16.如圖,穿在水平直桿上質(zhì)量為m的小球開始時靜止.現(xiàn)對小球沿桿方向施加恒力F0,垂直于桿方向施加豎直向上的力F,且F的大小始終與小球的速度成正比,即F=kυ(圖中未標出).已知小球與桿間的動摩擦因數(shù)為μ,F(xiàn)0>μmg,小球運動過程中未從桿上脫落.下列說法正確的是( 。
A.小球先做加速度減小的加速運動,后做勻速運動
B.小球先做加速度增大的加速運動,后做加速度減小的加速運動,最后做勻速運動
C.小球的最大加速度為$\frac{{F}_{0}-μmg}{m}$
D.小球的最大速度為$\frac{{F}_{0}+μmg}{μk}$

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6.如圖所示,空間存在水平向左的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場.在該區(qū)域中,有一個豎直放置的光滑絕緣圓環(huán),環(huán)上套有一個帶正電的小球.O點為圓環(huán)的圓心,a、b、c、d為圓環(huán)上的四個點,a點為最高點,c點為最低點,b、O、d三點在同一水平線上.已知小球所受電場力與重力大小相等.現(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點由靜止釋放,下列判斷正確的是( 。
A.小球能越過d點并繼續(xù)沿環(huán)向上運動
B.當小球運動到c點時,所受洛倫茲力最大
C.小球從d點運動到b點的過程中,重力勢能減小,電勢能增大
D.小球從b點運動到C點的過程中,電勢能增大,動能先增大后減小

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13.磁懸浮列車是一種高速交通工具,它具有兩個重要系統(tǒng):一個是懸浮系統(tǒng),另一個是驅(qū)動系統(tǒng).驅(qū)動系統(tǒng)的簡化模型如下:圖1是實驗車與軌道示意圖,圖2是固定在實驗車底部的金屬框與軌道間的運動磁場的示意圖.水平地面上有兩根很長的平行直導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間有垂直于水平面的等間距的勻強磁場(每個磁場的寬度與金屬框的寬度相同),磁感應(yīng)強度B1、B2大小相同,相鄰磁場的方向相反,所有磁場同時以恒定速度v0沿導(dǎo)軌方向向右運動,這時實驗車底部的金屬框?qū)艿较蛴业拇艌隽,帶動實驗車沿?dǎo)軌運動.設(shè)金屬框總電阻R=1.6Ω,垂直于導(dǎo)軌的邊長L=0.20m,實驗車與金屬框的總質(zhì)量m=2.0kg,磁感應(yīng)強度B1=B2=B=1.0T,磁場運動速度v0=10m/s.回答下列問題:
(1)t=0時刻,實驗車的速度為零,求此時金屬框受到的磁場力的大小和方向;
(2)已知磁懸浮狀態(tài)下,實驗車運動時受到的阻力恒為f1=0.20N,求實驗車的最大速率vm
(3)若將該實驗車A與另外一輛質(zhì)量相等但沒有驅(qū)動裝置的磁懸浮實驗車P掛接,設(shè)A與P掛接后共同運動所受阻力恒為f2=0.50N.A與P掛接并經(jīng)過足夠長時間后已達到了最大速度,這時撤去驅(qū)動磁場,保留磁懸浮狀態(tài),A與P所受阻力f2保持不變,那么撤去驅(qū)動磁場后A和P還能滑行多遠?

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10.下列所述的實例中(均不計空氣阻力),機械能守恒的是( 。
A.小石塊被水平拋出后在空中運動的過程
B.木箱沿粗糙斜面勻速下滑的過程
C.木箱沿光滑的斜面勻速上升的過程
D.石頭自由下落的過程

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11.關(guān)于分子力和分子勢能,下列說法中正確的是( 。
A.當分子間距離增大時,分子力一定減小
B.當分子間距離減小時,分子間的引力和斥力都減小
C.當分子力表現(xiàn)為引力時,分子勢能隨分子間距離的減小而減小
D.當分子間距離增大時,分子勢能一定增大

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同步練習(xí)冊答案