在光滑傾斜長(zhǎng)軌道上的A點(diǎn)有一個(gè)質(zhì)量為m的物體,已知傾斜軌道與水平方向的傾角為θ.某時(shí)刻對(duì)物體施加一平行傾斜軌道向上的恒力F,使其由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t,物體剛好運(yùn)動(dòng)到了傾斜軌道上的B點(diǎn),此時(shí)立即將恒力F反向.當(dāng)經(jīng)過(guò)同樣長(zhǎng)的時(shí)間t,物體剛好回到了傾斜軌道上的A點(diǎn).由此可以推知( )
A.恒力的大小為3mgsinθ
B.恒力的大小為2mgsinθ
C.恒力大小為mg
D.上述過(guò)程無(wú)法實(shí)現(xiàn)
【答案】分析:抓住兩段時(shí)間內(nèi)位移大小相等,時(shí)間相等,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出兩段過(guò)程中的加速度之比,結(jié)合牛頓第二定律求出恒力的大。
解答:解:向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移,速度v=a1t
恒力F反向后,在時(shí)間t內(nèi)的位移
因?yàn)閤1=-x2
聯(lián)立解得
根據(jù)牛頓第二定律得,,
解得F=2mgsinθ.故B正確,A、C、D錯(cuò)誤.
故選B.
點(diǎn)評(píng):本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合運(yùn)用,知道加速度是聯(lián)系力學(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(lái)源: 題型:閱讀理解

(2012?上海模擬)如圖(甲)所示,兩個(gè)水平和傾斜光滑直導(dǎo)軌都通過(guò)光滑圓弧對(duì)接而成,相互平行放置,兩導(dǎo)軌相距L=lm,傾斜導(dǎo)軌與水平面成θ=300角,傾斜導(dǎo)軌的下面部分處在一垂直斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)I中,I區(qū)中磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖(乙)所示垂直斜面向上為正值,圖中t1、t2未知.水平導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),其左端接有理想靈敏電流計(jì)G(內(nèi)阻不計(jì))和定值電阻R=3Ω,水平導(dǎo)軌處在一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)Ⅱ中,Ⅱ區(qū)中的磁場(chǎng)恒定不變,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2=1T,在t=0時(shí)刻,從斜軌上磁場(chǎng)I區(qū)外某處垂直于導(dǎo)軌水平靜止釋放一金屬棒ab,棒的質(zhì)量m=0.l kg,棒的電阻r=2Ω,棒下滑時(shí)與導(dǎo)軌保持良好接觸,設(shè)棒通過(guò)光滑圓弧前后速度大小不變,導(dǎo)軌的電阻不計(jì).若棒在斜面上向下滑動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中,靈敏電流計(jì)指針?lè)(wěn)定時(shí)顯示的電流大小相等,t2時(shí)刻進(jìn)入水平軌道,立刻對(duì)棒施一平行于框架平面沿水平且與桿垂直的外力.(g取10m/s2)求:
(1)ab棒進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)I時(shí)速度V的大;(2)磁場(chǎng)區(qū)I在沿斜軌方向上的寬度d;
(3)棒從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到剛好進(jìn)入水平軌道這段時(shí)間內(nèi)ab棒上產(chǎn)生的熱量Q;
(4)若棒在t2時(shí)刻進(jìn)入水平導(dǎo)軌后,電流計(jì)G的電流I隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖(丙)所示(而未知),已知t2到t3的時(shí)間為0.5s,t3到t4的時(shí)間為1s,請(qǐng)?jiān)趫D(丁)中作出t2到t4時(shí)間內(nèi)外力大小F隨時(shí)間t變化的函數(shù)圖象.(從上向下看逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏髡较颍?BR>

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

在光滑傾斜長(zhǎng)軌道上的A點(diǎn)有一個(gè)質(zhì)量為m的物體,已知傾斜軌道與水平方向的傾角為θ.某時(shí)刻對(duì)物體施加一平行傾斜軌道向上的恒力F,使其由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t,物體剛好運(yùn)動(dòng)到了傾斜軌道上的B點(diǎn),此時(shí)立即將恒力F反向.當(dāng)經(jīng)過(guò)同樣長(zhǎng)的時(shí)間t,物體剛好回到了傾斜軌道上的A點(diǎn).由此可以推知(  )

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,水平放置的、足夠長(zhǎng)的光滑金屬軌道與光滑傾斜軌道以小圓弧平滑對(duì)接.在傾斜軌道上高h(yuǎn)=l.8m處放置一金屬桿a,在平直軌道靠右端處放置另一金屬桿b,平直軌道區(qū)域有豎直向上的勻強(qiáng)磁揚(yáng).現(xiàn)由靜止釋放桿a,桿a下滑到水平軌道后即進(jìn)入磁場(chǎng),此時(shí)桿b的速度大小為v0=3m/s,方向向左.已知ma=2kg,mb=lkg,金屬桿與軌道接觸良好,g取10m/s2.求:
(1)桿a下滑到水平軌道上瞬間的速度大。
(2)桿a、b在水平軌道上的共同速度大小.
(3)在整個(gè)過(guò)程中電路消耗的電能.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如右圖所示,位于豎直平面內(nèi)的固定光滑圓環(huán)軌道與水平面相切于M點(diǎn),與豎直墻相切于A點(diǎn),豎直墻上另一點(diǎn)B與M的連線和水平面的夾角為60°,C是圓環(huán)軌道的圓心,D是圓環(huán)上與M靠得很近的一點(diǎn)(弧長(zhǎng)DM遠(yuǎn)小于圓環(huán)半徑).已知在同一時(shí)刻:a、b兩球分別由A、B兩點(diǎn)從靜止開(kāi)始沿光滑傾斜直軌道運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn);c球由C點(diǎn)自由下落到M點(diǎn);d球從D點(diǎn)靜止出發(fā)沿圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn).則( 。
A、a球比b球先到達(dá)M點(diǎn)B、b球最先到達(dá)M點(diǎn)C、c球最先到達(dá)M點(diǎn)D、a球與d球同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)

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