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6.質(zhì)量為10kg的物體,在10N的水平拉力作用下,剛好能沿水平面做勻速直線運(yùn)動(dòng).求:
(1)若改用40N的力沿與水平方向成37°的夾角向斜上方拉它,使物體由靜止出發(fā),在水平面上前進(jìn)4.88m時(shí),它的速度多大?
(2)在前進(jìn)4.88m時(shí)撤去拉力,物體總位移是多少?(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2,最后結(jié)果保留三位有效數(shù)字.)

分析 (1)分析物體的受力情況,根據(jù)平衡條件和滑動(dòng)摩擦力公式求解動(dòng)摩擦因數(shù);若改用40N的力沿與水平方向成37°的夾角向斜上方拉它時(shí),根據(jù)牛頓第二定律求解此時(shí)加速度,再根據(jù)位移速度公式求解速度;
(2)撤去拉力后物體水平方向只受滑動(dòng)摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,先求出物體停止運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,根據(jù)平均速度乘以時(shí)間求解位移,最后求出總位移.

解答 解:(1)物體勻速運(yùn)動(dòng),受力平衡,則有:F=μmg
解得:μ=Fmg=10100=0.1,
若改用40N的力沿與水平方向成37°的夾角向斜上方拉它,
根據(jù)牛頓第二定律得:F1cos37°-f=ma,
其中f=μ(mg-F1sin37°)
聯(lián)立解得:a=Fcos37°μmgFsin37°m=40×0.80.1×10040×0.610m/s2=2.44m/s2,
根據(jù)v2-v02=2ax,可得:v=2ax=2×2.44×4.88m/s=4.88m/s
(3)撤去拉力后,根據(jù)牛頓第二定律得:a′=μg=1m/s2
物體停止運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=va=4.881s=4.88s,
減速的位移x′=v2t=4.882×4.88m=11.9m,
所以總位移為:s=x+x′=4.88m+11.9m=16.8m.
答:(1)物體由靜止出發(fā),在水平面上前進(jìn)4.88m時(shí),它的速度為4.88m/s;
(2)在前進(jìn)4.88m時(shí)撤去拉力,物體總位移是16.8m.

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于牛頓第二定律的綜合應(yīng)用問題,關(guān)鍵是弄清楚物體的運(yùn)動(dòng)過程和受力情況,利用牛頓第二定律或運(yùn)動(dòng)學(xué)的計(jì)算公式求解加速度,再根據(jù)題目要求進(jìn)行解答;知道加速度是聯(lián)系靜力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.在一正點(diǎn)電荷電場中A、B兩點(diǎn)間的電勢差UAB=200V,電量為+2×10-8C的電荷q以一定初速度在電場力的作用下從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),則下列說法中錯(cuò)誤的是(  )
A.電場力對(duì)電荷做正功4×10-6J
B.電荷q具有的電勢能增大4×10-6J
C.電荷q的動(dòng)能增大了4×10-6J
D.電荷q電勢能的減小量等于動(dòng)能的增加量

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,A為帶正電的點(diǎn)電荷,電量為Q,中間豎直放置一無限大的金屬板,B為質(zhì)量為m、電量為+q的小球,用絕緣絲線懸掛于O點(diǎn),平衡時(shí)絲線與豎直方向的夾角為θ,且A、B二個(gè)小球在同一水平面上,間距為L,則金屬板上的感應(yīng)電荷在小球B處產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小E為( �。�
A.E=KQLB.E=mgtgθqC.E=mgtgθq-KQL2D.E=KQL2+mgtgθq

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.全地形越野車裝有全方位減震裝置,其原理簡化圖如圖所示(俯視圖,越野車底部彈簧未畫出),其彈簧(完全一樣,圖中彈簧在車子靜止時(shí)處于原長狀態(tài))受保護(hù)區(qū)使受保護(hù)區(qū)運(yùn)動(dòng)延時(shí),從而起到減震作用.以下對(duì)運(yùn)動(dòng)中車子的描述正確的是( �。�
A.如果車子前輪跌落溝里,彈簧增加的彈性勢能全部自動(dòng)能
B.如果車子前輪跌落溝里,彈簧增加的彈性勢能部分來自動(dòng)能
C.如果車子前輪沖向高坡,彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為重力勢能
D.如果勻速行駛的車子突然剎車,前后彈簧形變量大小不相等

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示,兩根相同的輕質(zhì)彈簧,沿足夠長的光滑斜面放置,下端固定在斜面底部擋板上,斜面固定不動(dòng).質(zhì)量不同、形狀相同的兩物塊分別置于兩彈簧上端.現(xiàn)用外力作用在物塊上,使兩彈簧具有相同的壓縮量,若撤去外力后,兩物塊由靜止沿斜面向上彈出并離開彈簧,則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過程,兩物塊( �。�
A.最大速度不相同B.最大加速度相同
C.上升的最大高度不同D.重力勢能的變化量不同

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,光滑的水平地面上有三塊木塊a、b、c,質(zhì)量均為m,a、c之間用輕質(zhì)細(xì)繩連接.現(xiàn)用一水平恒力F作用在b上,三者開始一起做勻加速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中把一塊橡皮泥粘在某一木塊上面,系統(tǒng)仍加速運(yùn)動(dòng),且始終沒有相對(duì)滑動(dòng).則在粘上橡皮泥并達(dá)到穩(wěn)定后,下列說法正確的是( �。�
A.無論粘在哪塊木塊上面,系統(tǒng)的加速度一定減小
B.若粘在a木塊上面,繩的張力減小,a、b間摩擦力不變
C.若粘在b木塊上面,繩的張力和a、b間摩擦力一定都增大
D.若粘在c木塊上面,繩的張力和a、b間摩擦力一定都增大

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

18.在一傾斜的淺色長傳送帶底端輕輕放置一煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),長傳送帶與水平面夾角為θ,長度為L,煤塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.初始時(shí),傳送帶與煤塊都是靜止的.現(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a0開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)其速度達(dá)到v0后,便以此速度做勻速運(yùn)動(dòng).經(jīng)過一段時(shí)間,煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后,煤塊相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng).(最大靜摩擦力可視為滑動(dòng)摩擦力)
(1)求此黑色痕跡的長度;
(2)求煤塊運(yùn)送到頂端所需時(shí)間.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖(a)所示,木板OA可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),某研究小組利用此裝置探索物塊在方向始終平行于木板向上、大小為F=8N的力作用下加速度與傾角的關(guān)系.已知物塊的質(zhì)量m=1kg,通過DIS實(shí)驗(yàn),描繪出了如圖(b)所示的加速度大小a與傾角θ的關(guān)系圖線(θ<90°).若物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,假定物塊與木板間的最大靜摩擦力始終等于滑動(dòng)摩擦力,g取10m/s2.則下列說法中正確的是( �。�
A.由圖象可知木板與水平面的夾角處于θ1和θ2之間時(shí),物塊所受摩擦力一定為零
B.由圖象可知木板與水平面的夾角大于θ2時(shí),物塊所受摩擦力一定沿木板向上
C.根據(jù)題意可以計(jì)算得出物塊加速度a0的大小為6 m/s2
D.根據(jù)題意可以計(jì)算當(dāng)θ=45°時(shí),物塊所受摩擦力為Ff=μmgcos 45°=2 N

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

16.一個(gè)質(zhì)量為m=2kg的物體,在F1=8N的水平推力作用下,從靜止開始沿水平面運(yùn)動(dòng)了t1=5s,然后推力減小為F2=5N,方向不變,物體又運(yùn)動(dòng)了t2=4s后撤去外力,物體再經(jīng)過t3=6s停下來.試求物體在水平面上所受的摩擦力.

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