11.質(zhì)量為m=10kg的物體在F=90N的平行于斜面向上的拉力作用下,從粗糙斜面的底端由靜止開(kāi)始沿斜面運(yùn)動(dòng),斜面固定不動(dòng),與水平地面的夾角θ=37°.力F作用t1=8s后撤去,物體在斜面上繼續(xù)上滑了t2=1s后,速度減為零.求:物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ和物體的總位移s.(已知 sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2

分析 (1)對(duì)物體進(jìn)行受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求出F作用前后的加速度的表達(dá)式,再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式列式即可求解動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)根據(jù)第一問(wèn)的表達(dá)式求出勻加速上升和勻減速上升的加速度,根據(jù)位移時(shí)間公式求出上升的總位移,

解答 解:當(dāng)拉力作用在物體上時(shí),受力情況如圖所示,

設(shè)加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為${a}_{1}^{\;}$,末速度為v,撤去拉力后減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為${a}_{2}^{\;}$
則N=mgcosθ
由牛頓第二定律:F-f-mgsinθ=ma1
滑動(dòng)摩擦力f=μN(yùn)
減速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程,由牛頓第二定律有
$f+mgsinθ=m{a}_{2}^{\;}$
由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可知$v={a}_{1}^{\;}{t}_{1}^{\;}$
$v={a}_{2}^{\;}{t}_{2}^{\;}$
解得$μ=\frac{F-(1+\frac{{t}_{2}^{\;}}{{t}_{1}^{\;}})mgsinθ}{(1+\frac{{t}_{2}^{\;}}{{t}_{1}^{\;}})mgcosθ}$=$\frac{90-(1+\frac{1}{8})×100×\frac{1}{2}}{(1+\frac{1}{8})×100×\frac{\sqrt{3}}{2}}=0.25$
勻加速${a}_{1}^{\;}=\frac{F-f-mgsinθ}{m}=\frac{90-0.25×100×\frac{\sqrt{3}}{2}-50}{10}$=1$m/{s}_{\;}^{2}$
勻減速${a}_{2}^{\;}=gsinθ+μgcosθ=10×\frac{1}{2}+0.25×10×\frac{\sqrt{3}}{2}$=$8m/{s}_{\;}^{2}$
總位移$s=\frac{1}{2}{a}_{1}^{\;}{t}_{1}^{2}+\frac{1}{2}{a}_{2}^{\;}{t}_{2}^{2}$=$\frac{1}{2}×1×{8}_{\;}^{2}+\frac{1}{2}×8×{1}_{\;}^{2}=36m$
答:物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.25和物體的總位移s為36m

點(diǎn)評(píng) 本題主要考察了牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式的直接應(yīng)用,抓住勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度即為勻減速運(yùn)動(dòng)的初速度列式,注意求勻減速直線運(yùn)動(dòng)位移可以采用逆向思維.

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:填空題

4.完成下列問(wèn)題;
①${\;}_{92}^{235}$U+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{68}^{144}$Ba+${\;}_{36}^{89}$Kr+3${\;}_{0}^{1}$n.該方程屬于裂變反應(yīng).
②${\;}_{90}^{234}$Th→${\;}_{91}^{234}$Pa+X中,該方程屬于β衰變反應(yīng),X是電子,它是由中子轉(zhuǎn)化而來(lái).
③方程式${\;}_{1}^{1}$H+${\;}_{1}^{2}$H→${\;}_{2}^{3}$He+γ是聚變反應(yīng)方程.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.一帶負(fù)電絕緣金屬小球被放在潮濕的空氣中.經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)該小球上帶有的負(fù)電荷幾乎不存在了,這說(shuō)明( 。
A.小球上原有的負(fù)電荷逐漸消失了
B.在此現(xiàn)象中,電荷不守恒
C.小球上負(fù)電荷減少的主要原因是潮濕的空氣將電子導(dǎo)走了
D.該現(xiàn)象不遵循電荷守恒定律

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

19.如圖,圖中螺旋測(cè)微器的讀數(shù)是0.3206cm;

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

6.在一根較長(zhǎng)的鐵釘上,用漆包線繞上兩個(gè)線圈A、B,將線圈B的兩端接在一起,并把CD段直漆包線沿南北方向放置在靜止的小磁針的上方,如圖所示.下列判斷正確的是(  )
A.開(kāi)關(guān)閉合時(shí),小磁針不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)
B.開(kāi)關(guān)閉合時(shí),小磁針的N極垂直紙面向外轉(zhuǎn)動(dòng)
C.開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),小磁針的N極垂直紙面向外轉(zhuǎn)動(dòng)
D.開(kāi)關(guān)閉合電路穩(wěn)定后,滑片向左移動(dòng)時(shí),小磁針的N極垂直紙面向里轉(zhuǎn)動(dòng)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

16.如圖,傾角為θ的光滑斜面與光滑的半圓形軌道光滑連接于B點(diǎn),固定在水平面上,在半圓軌道的最高點(diǎn)C裝有壓力傳感器,整個(gè)軌道處在豎直平面內(nèi),一小球自斜面上距底端高度為H的某點(diǎn)A由靜止釋放,到達(dá)半圓最高點(diǎn)C時(shí),被壓力傳感器感應(yīng),通過(guò)與之相連的計(jì)算機(jī)處理,可得出小球?qū)點(diǎn)的壓力F,改變H的大小,仍將小球由靜止釋放,到達(dá)C點(diǎn)時(shí)得到不同的F值,將對(duì)應(yīng)的F與H的值描繪在F-H圖象中,如圖所示,則由此可知( 。
A.圖線的斜率與小球的質(zhì)量無(wú)關(guān)
B.a的坐標(biāo)與物塊的質(zhì)量有關(guān)
C.b點(diǎn)坐標(biāo)的絕對(duì)值與物塊的質(zhì)量成正比
D.只改變斜面傾角θ,a、b兩點(diǎn)的坐標(biāo)均不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

3.請(qǐng)用學(xué)過(guò)的電學(xué)知識(shí)判斷下列說(shuō)法正確的是( 。
A.電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全
B.小鳥(niǎo)停在高壓輸電線上會(huì)被電死
C.制作汽油桶的材料用金屬比用塑料好
D.打雷時(shí)呆在汽車(chē)?yán)锉却粼谀疚堇镆kU(xiǎn)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

20.“兒童蹦極”中,拴在腰間左、右兩側(cè)的是懸點(diǎn)等高、完全相同的兩根橡皮繩、質(zhì)量為m的小明如圖所示靜止懸掛時(shí),橡皮繩與豎直方向的夾角均為60°,輕繩長(zhǎng)度均為l,此時(shí)小明左側(cè)繩子在腰間突然斷裂,若空氣的阻力可忽略不計(jì),重力加速度為g,則( 。
A.繩斷裂瞬間,小明的加速度大小等于g
B.繩斷裂瞬間,小明的加速度為零
C.小明下落至最低點(diǎn)時(shí),橡皮條的彈性勢(shì)能最大
D.小明下落至最低點(diǎn)時(shí),橡皮條的拉力等于小明的重力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

18.如圖所示,在水平地面上放一質(zhì)量為1kg的木塊,木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.6,在水平方向上對(duì)木塊同時(shí)施加相互垂直的兩個(gè)拉力F1、F2,已知F1=3N,F(xiàn)2=4N,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g取10N/kg,則
(1)F1與F2的合力是多少?
(2)木塊受到的摩擦力為多少?
(3)若將圖中F2順時(shí)針轉(zhuǎn)90°,此時(shí)F1與F2的合力又是多少
(4)若將圖中F2順時(shí)針轉(zhuǎn)90°,此時(shí)木塊受的合力大小為多少?

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