如圖所示,質(zhì)量為0.8kg的物塊以5m/s的初速度從斜面頂端下滑,斜面長(zhǎng)5m,傾角為37°,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)物塊從斜面頂端下滑至底端,重力做多少功?
(2)物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度是多大?
(3)要使物塊下滑至斜面底端時(shí)速度恰好為零,必須給物塊施加一個(gè)與斜面平行的多大的外力?方向如何?
(1)物塊從斜面頂端下滑至底端,重力做功為 W=mgLsin37°=0.8×10×5×0.6J=24J.
(2)根據(jù)牛頓第二定律得:
mgsin37°-f=ma
N=mgcos37°
又 f=μN(yùn)
聯(lián)立解得:a=g(sin37°-μcos37°)=10×(0.6-0.2×0.8)=4.4m/s2
(3)要使物塊下滑至斜面底端時(shí)速度恰好為零,必須給物塊施加一個(gè)與斜面平行向上的外力,根據(jù)動(dòng)能定理得:
mgsin37°-μmgcos37°-FL=0-
1
2
m
v20

代入得:0.8×100.6-0.2×0.8×10×0.8-F×5=0-
1
2
×0.8×52,
解得:F=5.52N
答:(1)物塊從斜面頂端下滑至底端,重力做24J功.
(2)物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度是4.4m/s2
(3)要使物塊下滑至斜面底端時(shí)速度恰好為零,必須給物塊施加一個(gè)與斜面平行的5.52N的外力,方向與斜面平行向上.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,V形細(xì)桿AOB能繞其對(duì)稱軸OO′轉(zhuǎn)到,OO′沿豎直方向,V形桿的兩臂與轉(zhuǎn)軸間的夾角均為α=45°.兩質(zhì)量均為m=0.1kg的小環(huán),分別套在V形桿的兩臂上,并用長(zhǎng)為l=1.2m、能承受最大拉力Fmax=4.5N的輕質(zhì)細(xì)線連結(jié),環(huán)與臂間的最大靜摩擦力等于兩者間彈力的0.2倍.當(dāng)桿以角速度ω轉(zhuǎn)到時(shí),細(xì)線始終處于水平狀態(tài),取g=10m/s2
(1)求桿轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω的最小值;
(2)將桿的角速度從(1)問(wèn)中求得的最小值開始緩慢增大,直到細(xì)線斷裂,寫出此過(guò)程中細(xì)線拉力隨角速度變化的函數(shù)關(guān)系式;
(3)求第(2)問(wèn)過(guò)程中桿對(duì)每個(gè)環(huán)所做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,將半徑為r的
1
4
光滑圓弧軌道AB固定在豎直平面內(nèi),軌道末端與水平地面相切.質(zhì)量為m的小球從A點(diǎn)靜止釋放,小球通過(guò)水面BC滑上固定曲面CD恰能到達(dá)最高點(diǎn)D,D到地面的高度為
r
2
,求:
(1)小球滑到的最低點(diǎn)B時(shí)的速度大;
(2)小球在整個(gè)過(guò)程中克服摩擦力所做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,一帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球,從距地面高2h處以一定的初速度水平拋出,在距拋出點(diǎn)水平距離為s處有根管口比小球大的豎直細(xì)管,細(xì)管的上口距地面高為h,為了使小球能無(wú)碰撞地落進(jìn)管口通過(guò)管子,可在管子上方整個(gè)區(qū)域內(nèi)加一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),已知重力加速度為g求:
(1)小球的初速度;
(2)應(yīng)加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大;
(3)小球落地時(shí)的動(dòng)能.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖1所示,輕彈簧一端固定在與斜面垂直的擋板上,另一端點(diǎn)在O位置.質(zhì)量為m的物塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v0從距O點(diǎn)為x0的P點(diǎn)沿斜面向下運(yùn)動(dòng),與彈簧接觸后壓縮彈簧,將彈簧右端壓到O′點(diǎn)位置后,A又被彈簧彈回.A離開彈簧后,恰好回到P點(diǎn).物塊A與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,斜面傾角為37°.求:
(1)O點(diǎn)和O′點(diǎn)間的距離x1
(2)如圖2若將另一個(gè)與A完全相同的物塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))與彈簧右端拴接,將A與B并排在一起,使彈簧仍壓縮到O′點(diǎn)位置,然后從靜止釋放,A、B共同滑行一段距離后分離.分離后物塊A沿斜面向上滑行的最大距離x2是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

某物體沿直線運(yùn)動(dòng)的v-t關(guān)系如圖所示,已知在第1s內(nèi)合外力對(duì)物體做的功為W,則( 。
A.從第1s末到第3s末合外力做功為4W
B.從第3s末到第5s末合外力做功為-2W
C.從第5s末到第7s末合外力做功為W
D.從第3s末到第4s末合外力做功為-0.75W

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在某次興趣活動(dòng)中,設(shè)計(jì)了如圖所示的軌道,AB是光滑的傾斜軌道,底端有一小段將其轉(zhuǎn)接為水平的弧形軌道,BC是一個(gè)光滑的水平凹槽,凹槽內(nèi)放置一個(gè)質(zhì)量為m2=0.5kg的小車,小車上表面與凹槽的兩端點(diǎn)BC等高,CDE是光滑的半徑為R=6.4cm的豎直半圓形軌道,R是圓軌道的最高點(diǎn).將一個(gè)質(zhì)量為m1=0.5kg的小滑塊,從AB軌道上離B點(diǎn)高h(yuǎn)=0.8m處由靜止開始釋放,滑塊下滑后從B點(diǎn)滑上小車,在到達(dá)C點(diǎn)之前,滑塊與小車達(dá)到共同速度,小車與凹槽碰撞后立即停止,此后滑塊繼續(xù)運(yùn)動(dòng),且恰好能經(jīng)過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)E,滑塊與小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,g=10m/s2.試求:
(1)小滑塊m1經(jīng)過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)E時(shí)的速度;
(2)小車的長(zhǎng)度L和小車獲得的最大動(dòng)能.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,質(zhì)量為3kg的長(zhǎng)木板B放在光滑的水平面上,右端與半徑R=1m的粗糙的
1
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圓弧相切,左端上方放質(zhì)量為1kg物塊C,物塊C與長(zhǎng)木板B的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2.現(xiàn)使質(zhì)量為1kg的物體A從距圓弧上端h=5m處?kù)o止釋放,到達(dá)水平軌道與B碰撞后一起運(yùn)動(dòng),再經(jīng)1s物塊C剛好運(yùn)動(dòng)到B的右端且不會(huì)掉下.取g=10m/s.求:
(1)物體A剛進(jìn)入圓弧時(shí)對(duì)軌道的壓力;
(2)長(zhǎng)木板B的長(zhǎng)度;
(3)物體A經(jīng)過(guò)圓弧時(shí)克服阻力做的功.

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自主招生附加題(本題不計(jì)入總分)
一只質(zhì)量為3m的小鳥從地面以45度角,速率v發(fā)射,在最高點(diǎn)發(fā)生爆炸,變?yōu)槿毁|(zhì)量為m的小鳥,爆炸之后瞬間三只小鳥速度均沿水平方向,且中間的一只小鳥速度和爆炸前沒(méi)有區(qū)別.已知落地的時(shí)候,最近和最遠(yuǎn)的小鳥相距為d.(如果你沒(méi)有玩過(guò)“憤怒的小鳥”,請(qǐng)你把所有“小鳥”都換成“質(zhì)點(diǎn)”)
(1)求爆炸至少使得小鳥們動(dòng)能增加了多少?
(2)把“爆炸之后瞬間三只小鳥速度均沿水平方向”的條件改為,爆炸之后空中三只小鳥水平方向速度相等,那么當(dāng)中點(diǎn)的小鳥落地的時(shí)候,還在空中的小鳥距離地面有多高?

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同步練習(xí)冊(cè)答案