【題目】在研究摩擦力特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中,將木塊放在水平長(zhǎng)木板上,如圖甲所示,用力沿水平方向拉木塊,拉力從0開始逐漸增大,分別用力傳感器采集拉力F和木塊所受到的摩擦力Ff , 并用計(jì)算機(jī)繪制出摩擦力Ff隨拉力F的變化圖象,如圖乙所示.已知木塊質(zhì)量m=0.78kg.

(1)求木塊與長(zhǎng)木板間的最大靜摩擦力Ffm和木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)如圖丙,木塊在與水平方向成37°角斜向右上方的恒定拉力F1作用下,以a=2m/s2的加速度從靜止開始在長(zhǎng)木板上做勻變速直線運(yùn)動(dòng),如圖丙所示.拉力F1大小應(yīng)為多大?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(3)木塊在(2)問(wèn)中的恒定拉力F1作用下,從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,撤去拉力F1 , 木塊繼續(xù)沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),已知AB間長(zhǎng)度x=6m,求拉力F1作用的最短時(shí)間t0

【答案】
(1)解:由圖乙可得,最大靜摩擦力Ffm=3.12N;

開始運(yùn)動(dòng)后,由圖滑動(dòng)摩擦力Ff=3.12N

則Ff=FN

而FN=mg

解得=0.4

答:木塊與長(zhǎng)木板間的最大靜摩擦力3.12N,木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.4;


(2)解:根據(jù)矢量的合成法則,結(jié)合牛頓第二定律,

那么水平方向:F1cosθ﹣Ff=ma

F1sinθ+FN﹣mg=0

解得:F1= =4.5N

答:拉力F1大小應(yīng)為4.5N;


(3)解:要F1作用時(shí)間最短,則木塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度減為零.

F1后作用時(shí)木塊加速度為a,撤去F1后木塊加速度為a1,

則有mg=ma1

解得:a1=g=4m/s2

設(shè)撤去F1時(shí)木塊的速度為vm

則x= =

解得:vm=4m/s

由t0=

答:拉力F1作用的最短時(shí)間2s.


【解析】本題主要考查滑動(dòng)摩擦力、利用牛頓第二定律解決問(wèn)題以及運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行的有關(guān)計(jì)算,對(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析是關(guān)鍵,以及分析物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,屬于基礎(chǔ)題.
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解滑動(dòng)摩擦力的相關(guān)知識(shí),掌握滑動(dòng)摩擦力:利用公式f=μF N 進(jìn)行計(jì)算,其中FN 是物體的正壓力,不一定等于物體的重力,甚至可能和重力無(wú)關(guān).或者根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),利用平衡條件或牛頓定律來(lái)求解,以及對(duì)靜摩擦力的理解,了解靜摩擦力:靜摩擦力大小可在0與fmax 之間變化,一般應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由平衡條件或牛頓定律來(lái)求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,放在水平桌面上的木塊A處于靜止?fàn)顟B(tài),所掛的砝碼和托盤的總質(zhì)量為0.6kg,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為2N,若輕輕取走盤中的部分砝碼,使砝碼和托盤的總質(zhì)量減小到0.3kg時(shí),將會(huì)出現(xiàn)的情況是(不計(jì)滑輪摩擦,g取10m/s2)( )

A.單簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)將變小
B.A仍靜止不動(dòng)
C.A對(duì)桌面的摩擦力不變
D.A對(duì)桌面的摩擦力變小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】汽車行駛時(shí)輪胎的胎壓太高容易造成爆胎事故,太低又會(huì)造成耗油量上升.已知某型號(hào)輪胎能在﹣40~90正常工作,為使輪胎在此溫度范圍內(nèi)工作時(shí)的最高胎壓不超過(guò)3.5atm , 最低胎壓不低于1.6atm . 設(shè)輪胎容積不變,氣體視為理想氣體,請(qǐng)計(jì)算和回答:
(1)在t=20時(shí)給該輪胎充氣,充氣后的胎壓在什么范圍內(nèi)比較合適?
(2)為什么汽車在行駛過(guò)程中易爆胎,爆胎后胎內(nèi)氣體的內(nèi)能怎樣變化?說(shuō)明理由.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)0 , 乙分子位于x軸上,甲分子對(duì)乙分子的作用力F與兩分子間距離x的關(guān)系如圖中曲線所示,F>0為斥力,F<0為引力,ab、cdx軸上的四個(gè)特定位置.現(xiàn)把乙分子沿x軸負(fù)方向從a處移動(dòng)到d處,則在位置分子間作用力最小,在位置分子勢(shì)能最。
(兩空均選填“a”、“b”、“c”或“d”)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】甲.乙兩個(gè)分子從相距很遠(yuǎn)處逐漸靠近到小于r0(當(dāng)兩分子間距離為時(shí)r0 , 其中一個(gè)分子受到引力與斥力大小相等)的過(guò)程中,分子間的引力變化情況是?分子間的斥力變化情況是?它們的合力大小變化情況是?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,桌面距地面0.8m,一物體質(zhì)量為2kg,放在距桌面0.4m的支架上.(g取

(1)以地面為零勢(shì)能位置,計(jì)算物體具有的勢(shì)能,并計(jì)算物體由支架下落到桌面過(guò)程中,勢(shì)能減少多少?
(2)以桌面為零勢(shì)能位置,計(jì)算物體具有的勢(shì)能,并計(jì)算物體由支架下落到桌面過(guò)程中勢(shì)能減少多少?

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【題目】質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象如圖所示,該質(zhì)點(diǎn)( )

A.第1s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)
B.第1s內(nèi)與第2s內(nèi)的加速度相同
C.在第1s末速度方向發(fā)生了改變
D.在第2s末加速度方向發(fā)生了改變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn).

(1)下列操作正確的是(填字母).
A.為減小誤差,使實(shí)驗(yàn)中砝碼和桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)大于小車的總質(zhì)量
B.將軌道的左端墊高,以平衡摩擦力
C.小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,先釋放小車,再接通電源
D.改變小桶中砝碼的質(zhì)量,多打出幾條紙帶
(2)實(shí)驗(yàn)中得到一條如圖乙所示的紙帶.點(diǎn)A、B、C是紙帶上3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(每打5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)).已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz.從圖乙中讀出計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B兩點(diǎn)間的距離是 cm.計(jì)數(shù)點(diǎn)B對(duì)應(yīng)的速度大小是 m/s;該勻變速運(yùn)動(dòng)加速度大小是 m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】物體做自由落體運(yùn)動(dòng),在下落的第1s末和第2s末重力的瞬時(shí)功率之比為( 。
A.1:1
B.1:2
C.1:3
D.1:4

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