如圖，AB為粗糙的長直斜面，動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，與水平方向的夾角θ=37°，BC為光滑水平面，CDE為光滑曲面，B、C兩接口處均光滑連接．D、E兩點(diǎn)離水平地面的高度分別為h1=8.64m，h2=4m．一質(zhì)量m=0.20kg的滑塊由斜面上某一點(diǎn)P從靜止開始下滑，在斜面上始終受一水平向右恒力F=1N的作用，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)立即撤去拉力F，從P點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)共經(jīng)歷t=3s．已知PB與BC長度之和為32m．求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
（1）滑塊沿AB段運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a和所用時(shí)間t1；
（2）若水平向右恒力F大小可調(diào)，則恒力F在何范圍內(nèi)可使滑塊沿PB、BC運(yùn)動(dòng)越過曲面落地．某同學(xué)對(duì)第二問的解答如下：若要使滑塊越過曲面落地，則離開曲面E點(diǎn)時(shí)的速度至少為0．從P點(diǎn)至E點(diǎn)列出動(dòng)能定理．即可求得所需的最小恒力．請(qǐng)判斷該同學(xué)的解答是否正確，并說明理由，若該同學(xué)解答錯(cuò)誤則求出正確的恒力范圍．
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（1）由牛頓第二定律Fcosθ+mgsinθ-μN(yùn)=ma ①
由垂直斜面方向受力平衡可得N=mgcosθ-Fsinθ ②
聯(lián)立①②可得加速度a=8m/s2
S=S1+S2=
1
2
a1t12+a1t1(t-t1)
得t1=2s
（2）該同學(xué)回答錯(cuò)誤．
錯(cuò)誤1：至少滑到D點(diǎn)速度為0才可以越過曲面落地．
錯(cuò)誤2：在斜面上力F不能過大，否則物塊將離開斜面運(yùn)動(dòng)．
從P至D動(dòng)能定理WG+WF+Wf=△EKmg（s1sinθ-h1）+F1s1cosθ-μ（mgcosθ-F1sinθ）s1=0
得F1=0.5N
F2sinθ=mgcosθ
得F2=2.67N
所以恒力F的范圍應(yīng)該為F1＜F≤F2
即0.5N＜F≤2.67N
答：（1）滑塊沿AB段運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度為8m/s2，所用時(shí)間為2s．
（2）恒力的范圍為0.5N＜F≤2.67N．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，粗糙的斜面AB下端與光滑的圓弧軌道BCD相切于B，整個(gè)裝置豎直放置，C是最低點(diǎn)，圓心角∠BOC=37°，D與圓心O等高．圓弧軌道半徑R=0.5m，斜面長L=2M．現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量m=0.1kg的小物體P從斜面AB上端A點(diǎn)無初速下滑，物體P與斜面AB之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25．求：
（1）物體P第一次通過C點(diǎn)時(shí)的速度大小和對(duì)C點(diǎn)處軌道的壓力各為多大？
（2）物體P第一次離開D點(diǎn)后在空中做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，則最高點(diǎn)E和D點(diǎn)之間的高度差為多大？
（3）物體P從空中又返回到圓軌道和斜面．多次反復(fù)，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，物體P對(duì)C點(diǎn)處軌道的最小壓力為多大？（取g=10m/s2，）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?徐匯區(qū)二模）如圖，AB為粗糙的長直斜面，動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，與水平方向的夾角θ=37°，BC為光滑水平面，CDE為光滑曲面，B、C兩接口處均光滑連接．D、E兩點(diǎn)離水平地面的高度分別為h1=8.64m，h2=4m．一質(zhì)量m=0.20kg的滑塊由斜面上某一點(diǎn)P從靜止開始下滑，在斜面上始終受一水平向右恒力F=1N的作用，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)立即撤去拉力F，從P點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)共經(jīng)歷t=3s．已知PB與BC長度之和為32m．求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
（1）滑塊沿AB段運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a和所用時(shí)間t1；
（2）若水平向右恒力F大小可調(diào)，則恒力F在何范圍內(nèi)可使滑塊沿PB、BC運(yùn)動(dòng)越過曲面落地．某同學(xué)對(duì)第二問的解答如下：若要使滑塊越過曲面落地，則離開曲面E點(diǎn)時(shí)的速度至少為0．從P點(diǎn)至E點(diǎn)列出動(dòng)能定理．即可求得所需的最小恒力．請(qǐng)判斷該同學(xué)的解答是否正確，并說明理由，若該同學(xué)解答錯(cuò)誤則求出正確的恒力范圍．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，AB為粗糙的長直斜面，動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，與水平方向的夾角θ=37°，BC為光滑水平面，CDE為光滑曲面，B、C兩接口處均光滑連接。D、E兩點(diǎn)離水平地面的高度分別為h1＝8.64m，h2＝4m。一質(zhì)量m＝0.20kg的滑塊由斜面上某一點(diǎn)P從靜止開始下滑，在斜面上始終受一水平向右恒力F=1N的作用，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)立即撤去拉力F，從P點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)共經(jīng)歷t＝3s。已知PB與BC長度之和為32m。求：（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g=10m/s2）

（1）滑塊沿AB段運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a和所用時(shí)間t1；

（2）若水平向右恒力F大小可調(diào)，則恒力F在何范圍內(nèi)可使滑塊沿PB、BC運(yùn)動(dòng)越過曲面落地。某同學(xué)對(duì)第二問的解答如下：若要使滑塊越過曲面落地，則離開曲面E點(diǎn)時(shí)的速度至少為0。從P點(diǎn)至E點(diǎn)列出動(dòng)能定理。即可求得所需的最小恒力。請(qǐng)判斷該同學(xué)的解答是否正確，并說明理由，若該同學(xué)解答錯(cuò)誤則求出正確的恒力范圍。

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科目：高中物理 來源：2013年上海市徐匯區(qū)高考物理二模試卷（解析版） 題型：解答題

如圖，AB為粗糙的長直斜面，動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，與水平方向的夾角θ=37°，BC為光滑水平面，CDE為光滑曲面，B、C兩接口處均光滑連接．D、E兩點(diǎn)離水平地面的高度分別為h1=8.64m，h2=4m．一質(zhì)量m=0.20kg的滑塊由斜面上某一點(diǎn)P從靜止開始下滑，在斜面上始終受一水平向右恒力F=1N的作用，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)立即撤去拉力F，從P點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)共經(jīng)歷t=3s．已知PB與BC長度之和為32m．求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
（1）滑塊沿AB段運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a和所用時(shí)間t1；
（2）若水平向右恒力F大小可調(diào)，則恒力F在何范圍內(nèi)可使滑塊沿PB、BC運(yùn)動(dòng)越過曲面落地．某同學(xué)對(duì)第二問的解答如下：若要使滑塊越過曲面落地，則離開曲面E點(diǎn)時(shí)的速度至少為0．從P點(diǎn)至E點(diǎn)列出動(dòng)能定理．即可求得所需的最小恒力．請(qǐng)判斷該同學(xué)的解答是否正確，并說明理由，若該同學(xué)解答錯(cuò)誤則求出正確的恒力范圍．

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