如圖（a）所示，木板OA可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，某研究小組利用此裝置探索物塊在方向始終平行于斜面、大小為F＝8N的力作用下加速度與斜面傾角的關(guān)系。已知物塊的質(zhì)量m＝1kg，通過DIS實驗，得到如圖（b）所示的加速度與斜面傾角的關(guān)系圖線。若物塊與木板間的動摩擦因數(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摩擦力，g取10m/s2。試問：

（1）圖（b）中圖線與縱坐標交點ao多大？
（2）圖（b）中圖線與θ軸交點坐標分別為θ1和θ2，木板處于該兩個角度時的摩擦力指向何方？說明在斜面傾角處于θ1和θ2之間時物塊的運動狀態(tài)。
（3）如果木板長L＝2m，傾角為37°，物塊在F的作用下由O點開始運動，為保證物塊不沖出木板頂端，力F最多作用多長時間？（取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）

（1）6(m/s2) （2）處于靜止狀態(tài)（3）t≈3.1s

解析試題分析：（1）當木板水平放置時，物塊的加速度為a0
此時滑動摩擦力
f =" μN" = μmg=0.2×1×10 =" 2(N)"

=6(m/s2)

（2）當摩擦力沿斜面向下且加速度為零時木板傾角為θ1，當摩擦力沿斜面向上且加速度為零時木板傾角為θ2，這時物塊處于靜止狀態(tài)。
（3）   N1=mgcosθ1　F1=μN1=μmgcosθ1    F=mgsinθ1+μmgcosθ1
聯(lián)立方程8 = 10sinθ1+ 2cosθ1  解得θ1≈40.4°
（4）力F作用時的加速度
（m/s2）
撤去力F后的加速度大小
（m/s2）
設(shè)物塊不沖出木板頂端，力F最長作用時間為t
則撤去力F時的速度v=a1t    位移
撤去力F后運動的距離由題意有           即 解得：t≈3.1s
考點：考查力與運動的關(guān)系
點評：本題難度較小，對于涉及到摩擦力的問題時，應首先根據(jù)運動情況判斷摩擦力的類型，如果給出加速度a與時間的關(guān)系圖像，應用牛頓第二定律化簡公式，知道圖像的斜率、截距的物理意義，必要的時候根據(jù)運動學公式求解

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）如圖，水平地面上的矩形箱子內(nèi)有一傾角為的固定斜面，斜面上放一質(zhì)量為m的光滑球。靜止時，箱子頂部與球接觸但無壓力。箱子由靜止開始向右做勻加速運動，然后改做加速度大小為a的勻減速運動直至靜止，經(jīng)過的總路程為s，運動過程中的最大速度為v。

（1）求箱子加速階段的加速度大小a'。
（2）若a>g tan，求減速階段球受到箱子左壁和頂部的作用力。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）如圖殲-15艦載機成功著陸“遼寧號”航母。若殲-15飛機以v0=50m/s的水平速度著陸甲板所受其它水平阻力（包括空氣和摩擦阻力）恒為1×105N，殲-15飛機總質(zhì)量m=2.0×104kg。設(shè)殲-15在起、降訓練中航母始終靜止，取g=10m/s2。

（1）飛機著艦后，若僅受水平阻力作用，航母甲板至少多長才能保證飛機不滑到海里？
（2）在阻攔索的作用下，飛機勻減速滑行50m停下，求阻攔索的作用力大小。
（3）“遼寧號”航母飛行甲板水平，但前端上翹，水平部分與上翹部分平滑連接，連接處D點可看作圓弧上的一點，圓弧半徑為R=100m，飛機起飛時速度大容易升空，但也并非越大越好。已知飛機起落架能承受的最大作用力為飛機自重的11倍，求飛機安全起飛經(jīng)過圓弧處D點的最大速度？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

近來，我國多個城市開始重點治理“中國式過馬路”行為．每年全國由于行人不遵守交通規(guī)則而引發(fā)的交通事故上萬起，死亡上千人．只有科學設(shè)置交通管制，人人遵守交通規(guī)則，才能保證行人的生命安全．

如下圖所示，停車線AB與前方斑馬線邊界CD間的距離為23 m．質(zhì)量8 t、車長7 m的卡車以54 km/h的速度向北勻速行駛，當車前端剛駛過停車線AB，該車前方的機動車交通信號燈由綠燈變黃燈．

(1)若此時前方C處人行橫道路邊等待的行人就搶先過馬路，卡車司機發(fā)現(xiàn)行人，立即制動，卡車受到的阻力為3×104 N．求卡車的制動距離．
(2)若人人遵守交通規(guī)則，該車將不受影響地駛過前方斑馬線邊界CD.為確保行人安全，D處人行橫道信號燈應該在南北向機動車信號燈變黃燈后至少多久變?yōu)榫G燈？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分）如圖所示，質(zhì)量M = 4.0kg的木板長L =" 2.0" m，靜止在水平地面上，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.05。木板水平上表面左端靜置質(zhì)量m =" 2.0" kg的小滑塊（可視為質(zhì)點），小滑塊與板間的動摩擦因數(shù)為μ2 = 0.2。從某時刻開始，用F="5.0" N的水平力一直向右拉滑塊，直至滑塊滑離木板。設(shè)木板與地面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g ="10" m/s2。試求：

（1）此過程中木板的位移大小。
（2）滑塊離開木板時的速度大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

2013年7月6日，韓亞航空214號班機，在美國舊金山國際機場降落過程中發(fā)生事故，燃起大火。機上乘客和機組人員共307人，其中乘客291人，包括141名中國公民。目前，共有3名中國學生在本次空難中遇難。據(jù)目擊者稱，民用航空客機的機艙，除了有正常的艙門和舷梯連接，供旅客上下飛機，一般還設(shè)有緊急出口。發(fā)生意外情況的飛機在著陸后，打開緊急出口的艙門，會自動生成一個由氣囊構(gòu)成的斜面，機艙中的人可沿該斜面滑行到地面上來，示意圖如圖所示。某機艙離氣囊底端的豎直高度AB = 3.0m，氣囊構(gòu)成的斜面長AC =" 5.0" m，CD段為與斜面平滑連接的水平地面。一個質(zhì)量m =" 60" kg的人從氣囊上由靜止開始滑下，人與氣囊、地面間的動摩擦因數(shù)均為= 0.5。不計空氣阻力，g =" 10" m/s2。求：
（1）人從斜坡上滑下時的加速度大�。ㄔ趫D上畫出物體受力示意圖）；

（2）人滑到斜坡底端時的速度大��；
（3）人離開C點后還要在地面上滑行多遠才能停下？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（14分）F1是英文Formula One的縮寫，即一級方程式賽車，是僅次于奧運會和世界杯的世界第三大賽事。F1 賽車的變速系統(tǒng)非常強勁，從時速0加速到108 km/h僅需2.4s，此時加速度為10m/s2，時速為216km/h時的加速度為3m/s2，從時速為0加速到216 km/h再急停到0只需12.15s。假定F1 賽車加速時的加速度隨時間的變化關(guān)系為：a =a0-2t，急停時的加速度大小恒為9.6 m/s2。上海F1賽道全長約5.5km，彎道最小半徑：R=8.80m，最大半徑：R=120.55m，設(shè)計最高時速327公里，比賽要求選手跑完56圈決出勝負。完成以下幾個問題（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。
（1）若某車手平均速率為220km/h，則跑完全程用多長時間？
（2）若車手某次以90km/h的速率通過半徑為8.80m的彎道，求賽車的向心加速度。
（3）由題目條件求出該F1 賽車的最大加速度多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（13分）甲、乙兩小孩在平直跑道上做游戲，將質(zhì)量為m＝10kg的處于靜止狀態(tài)的物體，從同一起跑線開始分別沿直線推動。
（1）第一次只有甲用水平推力F1＝50N持續(xù)作用在物體上，經(jīng)過t1＝3s，物體被推到距離起跑線x＝18m的位置P點，求物體所受的阻力是多大？
（2）第二次只有乙用水平推力F2＝30N持續(xù)作用在物體上，在t2＝5s末撤去推力F2，求物體停止運動時距離起跑線多遠？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

滑冰車是兒童喜歡的冰上娛樂項目之一。如圖所示為小明媽媽正與小明在冰上游戲，小明與冰車的總質(zhì)量是40kg，冰車與冰面之間的動摩擦因數(shù)為0.05，在某次游戲中，假設(shè)小明媽媽對冰車施加了40N的水平推力，使冰車從靜止開始運動10s后，停止施加力的作用，使冰車自由滑行。（假設(shè)運動過程中冰車始終沿直線運動，小明始終沒有施加力的作用）。

求：（1）冰車的最大速率；
(2)冰車在整個運動過程中滑行總位移的大小。

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