如圖甲所示,一質(zhì)量為m=1.0kg的木塊從傾角為α=37°、長(zhǎng)度為L(zhǎng)=3.2m的固定粗糙斜面頂端由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),同時(shí)木塊受水平向左的風(fēng)力作用,且水平風(fēng)力與風(fēng)速成正比,木塊在斜面上下滑時(shí)的加速度a與風(fēng)速v之間的關(guān)系如圖乙所示.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取重力加速度大小為g=10m/s2,請(qǐng)求解:
(1)木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)
(2)風(fēng)速v=3.0m/s時(shí)木塊沿斜面下滑的時(shí)間t及木塊所受水平風(fēng)力F的大。

解:(1)當(dāng)風(fēng)速為0時(shí),物體下滑的加速度為4.0m/s2,
由牛頓定律得物體的加速度為:a=gsinα-μgcosα
解得:μ=0.25.
(2)由a-v圖象可得,a=4-0.8v
當(dāng)v=3m/s時(shí),物體下滑的加速度為a=1.6m/s2
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得,L=,解得t=2.0s
由牛頓第二定律得:mgsin37°-Fcos37°-μ(mgcos37°+Fsin37°)=ma
解得:F=2.5N
答:(1)木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25.
(2)風(fēng)速v=3.0m/s時(shí)木塊沿斜面下滑的時(shí)間t為2.0s,木塊所受水平風(fēng)力F的大小為2.5N.
分析:(1)根據(jù)風(fēng)速為0時(shí),物體下滑的加速度為4.0m/s2,根據(jù)牛頓第二定律求出木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù).
(2)根據(jù)a-v圖線(xiàn)得出a與v的關(guān)系式,從而得出v=3m/s時(shí)的加速度,根據(jù)位移時(shí)間公式求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,根據(jù)牛頓第二定律求出水平風(fēng)力的大。
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析,結(jié)合圖線(xiàn)運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解.
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:

(2010?成都一模)如圖甲所示,一質(zhì)量為2.0kg 的物體靜止在水平面上,物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.20.從 t=0時(shí)刻起,物體受到水平方向的力 F 的作用而開(kāi)始運(yùn)動(dòng),8s內(nèi) F 隨時(shí)間 t 變化的規(guī)律如圖乙所示.(g取 10m/s 2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)求:

(1)4s末物體速度的大;
(2)在圖丙的坐標(biāo)系中畫(huà)出物體在8s內(nèi)的v-t 圖象;(要求計(jì)算出相應(yīng)數(shù)值)
(3)在8s 內(nèi)水平力 F 所做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖甲所示,一質(zhì)量為0.4kg足夠長(zhǎng)且粗細(xì)均勻的絕緣細(xì)管置于水平地面上,細(xì)管內(nèi)表面粗糙,外表面光滑;有一質(zhì)量為0.1kg、電量為0.1C的帶正電小球沿管以水平向右的速度進(jìn)入管內(nèi),細(xì)管內(nèi)徑略大于小球直徑,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小球電量保持不變,空間中存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度為1.0T.(取水平向右為正方向,g=10m/s2

(1)帶電小球以20m/s的初速度進(jìn)入管內(nèi),則系統(tǒng)最終產(chǎn)生的內(nèi)能為多少?
(2)小球以不同的初速度v0進(jìn)入管中,在細(xì)管未離開(kāi)地面的情況下,求小球最終穩(wěn)定的速度vt與初速度v0的函數(shù)關(guān)系,并以初速度v0為橫坐標(biāo),最終穩(wěn)定的速度vt為橫坐標(biāo),在乙圖中畫(huà)出小球初速度和最終穩(wěn)定的速度的關(guān)系圖象.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2011?上海模擬)如圖甲所示,一質(zhì)量為m=1kg的小物塊靜止在粗糙水平面上的A點(diǎn),從t=0時(shí)刻開(kāi)始,物體在受如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F作用下向右運(yùn)動(dòng),第3s末物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度剛好為零,第5s末物塊剛好回到A點(diǎn),已知物塊與粗糙水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,則物體從A運(yùn)動(dòng)到B間的平均速度為
1.33
1.33
m/s,水平力F在5s時(shí)間內(nèi)對(duì)小物塊所做功的功率
4.8
4.8
W.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2011?皇姑區(qū)一模)如圖甲所示,一質(zhì)量為2.0kg的物體靜止在水平面上,從t=0時(shí)刻起,物體受到水平方  向的力F作用而開(kāi)始運(yùn)動(dòng),7.5s內(nèi),F(xiàn)隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示,物體運(yùn)動(dòng)的v一t圖象如圖丙所示.(g取10m/s2)則:物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
0.2
0.2
,在7.5s內(nèi)水平力F所做的功為
155
155
J.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖甲所示,一質(zhì)量為m=1kg的小物塊靜止在粗糙水平面上的A點(diǎn),從t=0時(shí)刻開(kāi)始,物體在受如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F作用下向右運(yùn)動(dòng),第3s末物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度剛好為零,第5s末物塊剛好回到A點(diǎn),已知物塊與粗糙水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2.(g取10m/s2)則
(1)前3秒內(nèi)物體速度與加速度大小發(fā)生了什么變化;(定性說(shuō)明大體變化即可)
(2)AB間的距離為多少;
(3)物體在0~3s時(shí)間內(nèi)的平均速度大小為多少;
(4)物體在0~5s時(shí)間內(nèi)的最大速率為多少.

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