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17.質(zhì)量為m=2.6kg的物體,放在水平面上,它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,現(xiàn)對物體施加大小為F,方向與水平成θ=37°角斜向上的作用力,如圖所示,求:
(1)對物體施加多大的作用力時(shí)物體恰好勻速運(yùn)動(dòng)?
(2)物體在F=15N作用下從靜止開始,經(jīng)4s通過的位移是多大?
(3)如果力F=15N作用4s而撤去,則物體在撤去F后還能滑行多遠(yuǎn)?
(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2

分析 (1)物體受到重力、支持力、拉力和摩擦力處于平衡,根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出拉力的大�。�
(2)根據(jù)牛頓第二定律求出在F=20N作用下物體的加速度,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移時(shí)間公式求出5s內(nèi)的位移.
(3)求出5s末的速度,根據(jù)牛頓第二定律求出撤去拉力F后的加速度,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移公式求出物體還能滑行多遠(yuǎn)

解答 解:(1)由平衡條件得:Fcosθ=μ(mg-Fsinθ)
代入得:F=10N
(2)由牛頓第二定律得Fcosθ-μ(mg-Fsinθ)=ma
代入得a=2m/s2
由s=12at2=16m
(3)撤去外力時(shí)v=at=8m/s
由牛頓第二定律得-μmg=ma′
由 0=v2+2 a′s′
聯(lián)立以上,代入數(shù)據(jù)得s′=8 m.
答:(1)對物體施加10N大的作用力時(shí)物體恰好勻速運(yùn)動(dòng)
(2)物體在F=15N作用下從靜止開始,經(jīng)4s通過的位移是16m
(3)如果力F=15N作用4s而撤去,則物體在撤去F后還能滑行8m

點(diǎn)評 本題綜合運(yùn)用了力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識,加速度是聯(lián)系前后的橋梁,通過加速度,可以根據(jù)力求運(yùn)動(dòng),也可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)求力.本題要注意的是不能認(rèn)為正壓力等于物體的重力

練習(xí)冊系列答案
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13.如圖所示為雜技“頂竿”表演,一人站在地上,肩上扛一質(zhì)量為M的豎直竹竿,竿上有一質(zhì)量為m的人可以看成質(zhì)點(diǎn),當(dāng)此人沿著豎直竿以加速度a加速下滑時(shí),竿對地面上的人的壓力大小為(  )
A.(M+m)g+maB.(M+m)g-maC.(M+m)gD.(M-m)g

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8.如圖所示,三段不可伸長的細(xì)繩OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它們共同懸掛一重物.其中細(xì)繩OB是水平的,A端、B端固定.若逐漸增加C端所掛物體的質(zhì)量,試判斷那段繩子先斷?

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5.一個(gè)點(diǎn)電荷從靜電場中的A點(diǎn)移到電場中的B點(diǎn),其電勢能變化為零,則( �。�
A.A、B兩點(diǎn)處的場強(qiáng)一定相等
B.該電荷一定能夠沿著某一等勢面移動(dòng)
C.A、B兩點(diǎn)的電勢一定相等
D.作用于該電荷上的電場力始終與其運(yùn)動(dòng)方向垂直

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12.如圖所示,在豎直平面內(nèi)固定一光滑14圓弧軌道AB,軌道半徑為R=0.4m,軌道最高點(diǎn)A與圓心O等高.有一傾角θ=30°的斜面,斜面底端C點(diǎn)在圓弧軌道B點(diǎn)正下方.圓弧軌道和斜面均處于場強(qiáng)E=100N/C、豎直向下的勻強(qiáng)電場中.現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為m=0.02kg、帶電量為q=+2×10-3C的帶點(diǎn)小球從A點(diǎn)靜止釋放,小球通過B點(diǎn)離開圓弧軌道沿水平方向飛出,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到斜面上D點(diǎn)時(shí)速度方向恰與斜面垂直,并剛好與一個(gè)以一定初速度從斜面底端上滑的物塊相遇.若物塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=35,空氣阻力不計(jì),g取10m/s2,小球和物塊都可視為質(zhì)點(diǎn).求:
(1)小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力;
(2)B、D兩點(diǎn)間電勢差;
(3)物塊上滑初速度v0滿足的條件?

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2.一質(zhì)點(diǎn)在X軸上運(yùn)動(dòng)(以向右為正方向),各個(gè)時(shí)刻的位置坐標(biāo)如表:
t/s012345678
x/cm352-3-2-5135
則此質(zhì)點(diǎn)從時(shí)刻t=0開始運(yùn)動(dòng)后:
(1)前2s內(nèi)、前3s內(nèi)、前5s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)通過的位移大小分是1、6、8,方向分別是向左、向左、向左.
(2)2s-3s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過的位移是-5m,6s-7s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過的位移是2m,位移較大的是哪段時(shí)間?2s-3s.

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9.有兩個(gè)力,一個(gè)是10N,一個(gè)是2N,合力的最大值等于12N,最小值等于8N.

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6.如圖所示,一理想變壓器的原線圈匝數(shù)為n1=1000匝,副線圈匝數(shù)為n2=200匝,電阻R=8.8Ω,原線圈接入一電壓u=2202sin100πt(V)的交流電源,交流電壓表和交流電流表均為理想電表,則( �。�
A.副線圈交變電流的頻率是100 HzB.t=1s的時(shí)刻,電壓表的示數(shù)為0
C.變壓器的輸入電功率為220WD.電流表的示數(shù)為52A

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7.關(guān)于光電效應(yīng),下列說法正確的是( �。�
A.當(dāng)入射光的頻率低于極限頻率時(shí),不能發(fā)生光電效應(yīng)
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D.某單色光照射一金屬時(shí)不能發(fā)生光電效應(yīng),改用波長較短的光照射該金屬可能發(fā)生光電效應(yīng)

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