【題目】如圖所示,在傾角為θ=30°的固定斜面上,跨過定滑輪的輕繩一端系在小車的前端,另一端被坐在小車上的人拉。阎说馁|(zhì)量為60kg,小車的質(zhì)量為10kg,繩及滑輪的質(zhì)量、滑輪與繩間的摩擦均不計(jì),斜面對小車間的摩擦阻力為人和小車總重力的0.1倍,取重力加速度g=10m/s2 , 當(dāng)人以280N的力拉繩時(shí),試求(斜面足夠長):

(1)人與車一起向上運(yùn)動的加速度大小;
(2)人所受摩擦力的大小和方向;
(3)某時(shí)刻人和車沿斜面向上的速度為3m/s,此時(shí)人松手,則人和車一起滑到最高點(diǎn)所用時(shí)間為多少?

【答案】
(1)解:對整體,設(shè)人的質(zhì)量為m1,小車質(zhì)量為m2,斜面對小車的摩擦力為f1=k(m1+m2)g,小車對人的靜摩擦力為f2,繩子上的張力為F.則:

2F﹣(m1+m2)gsin30°﹣f1=(m1+m2)a,①

f1=k(m1+m2)g,②

解得a=2m/s2

故人與車一起運(yùn)動的加速度大小為2 m/s2.方向沿斜面向上;

答:人與車一起運(yùn)動的加速度大小為2m/s2;方向沿斜面向上;


(2)解:對人受力分析知

F﹣m1gsin30°+f2=m1a,

解得f2=140N,方向沿斜面向上

故人所受摩擦力的大小為140N,方向沿斜面向上.

答:人所受摩擦力的大小為140N;方向沿斜面向上;


(3)解:撤去拉力后,人和車共同加速度為:a1=gsin30°+0.1g=6m/s2

人和車一起滑到最高點(diǎn)所用時(shí)間t= =0.5s;

答:人和車一起滑到最高點(diǎn)所用時(shí)間為0.5s.


【解析】(1)將人和車看成整體,對整體分析,受總重力、兩個(gè)拉力、支持力和斜面的摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律求出整體的加速度.(2)人和車具有相同的加速度,根據(jù)人的加速度,求出人的合力,從而根據(jù)人的受力求出人所受摩擦力的大小和方向.(3)由牛頓第二定律確定加速度,再由速度公式可求得時(shí)間

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,AB為固定在豎直平面內(nèi)的 光滑圓弧軌道,軌道的B點(diǎn)與水平地面相切,其半徑為R,質(zhì)量為m的小球由A點(diǎn)靜止釋放,重力加速度為g,求:

(1)小球滑到最低點(diǎn)B時(shí),小球速度v的大;
(2)小球剛到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí),軌道對小球的支持力FN的大。
(3)小球通過光滑的水平面BC滑上固定半圓弧軌道,恰好到達(dá)半圓最高點(diǎn)D,D到地面的高度為h(已知h<R),則小球在半圓弧軌道上克服摩擦力所做的功Wf的大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】把Q=4×10﹣9C的試探電荷放在電場中的A點(diǎn),具有的電勢能6×10﹣8J,求
(1)A點(diǎn)的電勢.
(2)若把Q=2×10﹣9C的試探電荷放在A點(diǎn),則該點(diǎn)的電勢為多少?電荷所具有的電勢能為多大?
(3)若放入A點(diǎn)的電量變?yōu)椹?×10﹣9C , 則該電荷所具有的電勢能為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,K1、K2閉合時(shí),一質(zhì)量為m、帶電量為q的液滴,靜止在電容器的A、B兩平行金屬板間.現(xiàn)保持K1閉合,將K2斷開,然后將B板向下平移到圖中虛線位置,則下列說法正確的是( )

A.電容器的電容減小
B.A板電勢比電路中Q點(diǎn)電勢高
C.液滴將向下運(yùn)動
D.液滴的電勢能增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道,半徑OA水平、OB豎直,一個(gè)質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點(diǎn)由靜止開始自由下落,小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對軌道沒有壓力.已知AP=2R,重力加速度為g,則小球從P到B的運(yùn)動過程中( )

A.重力做功mgR
B.機(jī)械能減少mgR
C.合外力做功mgR
D.克服摩擦力做功0.5mgR

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】伽利略的自由落體實(shí)驗(yàn)和加速度實(shí)驗(yàn)均被選為最完美的實(shí)驗(yàn)。在加速度實(shí)驗(yàn)中,伽利略將光滑的直木板槽傾斜固定,讓銅球從木槽頂端沿斜面滑下,并用水鐘測量銅球每次下滑的時(shí)間,研究銅球的運(yùn)動路程與時(shí)間的關(guān)系。亞里士多德曾預(yù)言銅球的運(yùn)動速度是均勻不變的,伽利略卻證明銅球的運(yùn)動路程與時(shí)間的平方成正比。請將亞里士多德的預(yù)言和伽利略的結(jié)論分別用公式表示(其中路程用x,速度用v,加速度用a,時(shí)間用t表示),亞里士多德的預(yù)言:________,伽利略的結(jié)論:________。

伽利略的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)之所以成功,主要原因是在自由落體的實(shí)驗(yàn)中,忽略了空氣阻力,抓住了重力這一要素,在加速度實(shí)驗(yàn)中,伽利略選用光滑直木板槽和銅球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究銅球運(yùn)動,是為了減少銅球運(yùn)動的______,同時(shí)抓住銅球受______這一要素。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為確保彎道行車安全,汽車進(jìn)入彎道前必須減速.如圖所示,AB為進(jìn)入彎道前的平直公路,BC為水平圓弧形彎道.已知AB段的距離SAB=14m,彎道半徑R=24m.汽車到達(dá)A點(diǎn)時(shí)速度vA=16m/s,汽車與路面間的動摩擦因數(shù)μ=0.6,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取g=10m/s2 . 要確保汽車進(jìn)入彎道后不側(cè)滑.求汽車

(1)在彎道上行駛的最大速度;
(2)在AB段做勻減速運(yùn)動的最小加速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一半徑為R的均勻帶正電圓環(huán)水平放置,環(huán)心為O點(diǎn),在O正上方h高位置的A點(diǎn)與A′關(guān)于O對稱.質(zhì)量為m的帶正電的小球從A點(diǎn)靜止釋放,并穿過帶電環(huán).則小球從A點(diǎn)到A′過程中加速度(a)、重力勢能(EpG)、機(jī)械能(E)、電勢能(Ep)隨位置變化的圖象一定不正確的是(取O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)且重力勢能為零,向下為正方向,無限遠(yuǎn)電勢為零)( )

A.
B.
C.
D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一電場的電場線分布關(guān)于y軸(沿豎直方向)對稱,O、M、N是y軸上的三個(gè)點(diǎn),且OM=MN.P點(diǎn)在y軸右側(cè),MP⊥ON.則( )

A.M點(diǎn)的電勢比P點(diǎn)的電勢低
B.將負(fù)電荷由O點(diǎn)移動到P點(diǎn),電場力做正功
C.M、N兩點(diǎn)間的電勢差大于O、M兩點(diǎn)間的電勢差
D.在O點(diǎn)靜止釋放一帶正電粒子,該粒子將沿y軸做直線運(yùn)動

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