15.如圖所示,傾角為θ的斜面上只有AB段粗糙,其余部分都光滑,AB段長為3L.有一個(gè)質(zhì)量為m,分布均勻、長為L條狀滑塊,當(dāng)滑塊的下端距A點(diǎn)的距離取一個(gè)適當(dāng)值時(shí),滑塊的中部滑到B點(diǎn)時(shí)會(huì)恰好靜止,滑塊與粗糙斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為2tanθ,試求在這一過程中,滑塊克服滑動(dòng)摩擦力所做的功.(重力加速度為g)

分析 由題意作出摩擦力隨距離A點(diǎn)的位移的變化關(guān)系圖象;再根據(jù)功的公式利用圖象即可求得滑塊克服摩擦力所做的功.

解答 解:滑動(dòng)受到的是滑動(dòng)摩擦力,因滑塊質(zhì)量分布均勻,則滑塊對(duì)斜面的壓力與長度成正比;因此可知:
滑塊在AB上所受的摩擦力隨x變化規(guī)律如圖.根據(jù)功的公式W=FL可知,圖象與x軸所圍成的面積大小表示克服摩擦力所做的功,則可知,功為:W=$\frac{(2L+4L)}{2}×2tanθ×mgcosθ$=6mgLsinθ.
答:滑塊克服滑動(dòng)摩擦力所做的功為6mgLsinθ.

點(diǎn)評(píng) 本題中要注意摩擦力隨著滑塊進(jìn)入AB段的長度的變化而變化;重點(diǎn)注意圖象的遷移應(yīng)用,課本中雖然沒有給出f-x圖象,但要根據(jù)v-t圖象遷移得出f-x圖象中圖象的面積表示位移的結(jié)論.

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:選擇題

15.關(guān)于機(jī)械能,下列說法正確的是( 。
A.機(jī)械能守恒時(shí),物體的動(dòng)能和重力勢能都不變
B.物體處于平衡狀態(tài)時(shí),機(jī)械能一定守恒
C.物體機(jī)械能的變化等于合力對(duì)它做的功
D.物體所受合力不為零時(shí),其機(jī)械能可以守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.如圖所示,在勻強(qiáng)磁場中傾斜放置電阻不計(jì)的兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌,金屬導(dǎo)軌與水平面成θ=37°角,平行導(dǎo)軌間距L=1.0m.勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T.兩根金屬桿ab和cd可以在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動(dòng).兩金屬桿的質(zhì)量均為m=0.20kg,ab桿的電阻為R1=1.0Ω,cd桿的電阻為R2=2.0Ω.若用與導(dǎo)軌平行的拉力F作用在金屬桿ab上,使ab桿勻速上滑并使cd桿在導(dǎo)軌上保持靜止,整個(gè)過程中兩金屬桿均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好.取重力加速度g=10m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:
(1)ab桿上滑的速度v的大。
(2)ab桿兩端的電勢差Uab;
(3)0.5s的時(shí)間內(nèi)通過cd桿的電量q.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.如圖甲所示,電壓表為理想交流電壓表,定值電阻R0=10Ω,R1=20Ω,R為滑動(dòng)變阻器,當(dāng)在a、b兩端接入如圖乙所示的電壓時(shí),下列說法正確的是( 。
A.電壓表示數(shù)為100$\sqrt{2}$V
B.當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片p向上滑動(dòng)時(shí),電壓表示數(shù)將增大
C.若Rpd=R0,則R1的電功率為80W
D.若Rpd=R1,一分鐘內(nèi)電路消耗電能為20KJ

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.如圖,水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置,間距為L=0.5m,一端通過導(dǎo)線與阻值為R=0.5Ω的電阻連接;導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m=0.5kg的金屬桿(如圖甲),金屬桿與導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì);均勻磁場豎直向下.用與導(dǎo)軌平行的拉力F作用在金屬桿上,使桿運(yùn)動(dòng).當(dāng)改變拉力的大小時(shí),相對(duì)應(yīng)穩(wěn)定時(shí)的速度v也會(huì)變化.已知v和F的關(guān)系如圖乙.(取重力加速度g=10m/s2)則( 。
A.金屬桿受到的拉力與速度成正比
B.該磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為1 T
C.圖線在橫軸的截距表示金屬桿與導(dǎo)軌間的阻力大小
D.導(dǎo)軌與金屬桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

20.如圖甲所示,輕桿一端與一小球相連,另一端連在光滑固定軸上,可在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng).現(xiàn)使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),到達(dá)某一位置開始計(jì)時(shí),取水平向右為正方向,小球的水平分速度vx隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示.不計(jì)空氣阻力.下列說法中正確的是( 。
A.小球在豎直平面內(nèi)沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)
B.t1~t3過程中小球的機(jī)械能不守恒
C.t1時(shí)刻輕桿對(duì)小球一定有彈力作用,t3時(shí)刻輕桿對(duì)小球可能沒有彈力作用
D.t1時(shí)刻小球通過最高點(diǎn),圖乙中S1和S2的面積相等

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.下列應(yīng)用了光電傳感器的是( 。
A.商場里的自動(dòng)玻璃門B.夜間自動(dòng)打開的路燈
C.自動(dòng)恒溫冰箱D.樓梯口的夜間有聲音時(shí)就亮的燈

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,當(dāng)電鍵K斷開時(shí),用頻率為γ的一束光照射陰極P,發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零,合上電鍵,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于U時(shí),電流表讀數(shù)仍不為零;當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于U時(shí),電流表讀數(shù)為零.已知普朗特常量為h,電子的電荷量為e.則這種陰極材料的極限頻率為(  )
A.$\frac{eU}{h}$B.γ-$\frac{eU}{h}$C.γD.γ+$\frac{eU}{h}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.兩個(gè)互相垂直地力F1和F2同時(shí)作用在同一物體上,使物體由靜止開始運(yùn)動(dòng),物體通過一段位移的過程中,力F1對(duì)物體做功12J,力F2對(duì)物體做功16J,則F1和F2的合力對(duì)物體做功為( 。
A.4JB.20JC.28JD.192J

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