题目内容

如图所示,质量为m=2.0kg的小滑块,由静止开始从倾角θ=30°的固定的光滑斜面的顶端A滑至底端B,A点距离水平地面的高度h=5.0m,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)滑块由A滑到B经历的时间;
(2)滑块由A滑到B的过程中重力的最大功率.
分析:(1)对滑块受力分析,由牛顿第二定律求出滑块的加速度;再根据s=
1
2
at2
,求出滑块由A滑到B经历的时间;
(2)求出滑块滑到底端时的速度,根据P=mgvsinθ求出重力的瞬时功率.
解答:解:(1)物块沿斜面下滑受到重力和斜面支持力,由牛顿第二定律.得小滑块沿斜面运动的加速度a
a=
F
m

解得:a=gsinθm/s2
滑块沿斜面由A到B的位移为s=
h
sin30°
=10m
滑块由A到B做匀加速运动的时间为t
s=
1
2
at2

得t=
2s
a
=2s

(2)滑块到达斜面底端时速度达到最大
vm=at=10m/s
重力的最大功率为Pm=mgvmsinθ    
解得:Pm=100W
答:(1)滑块由A滑到B经历的时间为2s;
(2)滑块由A滑到B的过程中重力的最大功率为100W.
点评:解决本题的关键知道由牛顿第二定律可求出加速度,再根据运动学公式求解,以及掌握平均功率和瞬时功率的求法
练习册系列答案
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(选修3-5)
(1)核能是一种高效的能源.
①在核电站中,为了防止放射性物质泄漏,核反应堆有三道防护屏障:燃料包壳,压力壳和安全壳(见图甲).结合图乙可知,安全壳应当选用的材料是
混凝土
混凝土


②图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章,通过照相底片被射线感光的区域,可以判断工作人员受到何种辐射.当胸章上1mm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光,而铅片下的照相底片未被感光时,结合图2分析工作人员受到了
β
β
射线的辐射;当所有照相底片被感光时,工作人员受到了
γ
γ
射线的辐射.
(2)下列说法正确的是
A.卢瑟福的a粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构
B.受普朗克量子论的启发,爱因斯坦在对光电效应的研究中,提出了光子说
C.核反应方程
 
238
92
U→
 
234
90
Th+
 
4
2
He属于裂变
D.宏观物体的物质波波长非常小,极易观察到它的波动性
E.根据爱因斯坦质能方程,物体具有的能量和它的质量之间存在着正比关系
F.β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
G.中子与质子结合成氘核的过程中需要吸收能量
H.升高放射性物质的温度,可缩短其半衰期
I.氢原子辐射出一个光子后,根据玻尔理论可知氢原子的电势能增大,核外电子的运动加速度增大
J.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”,入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应
(3)如图所示,质量为M=2kg的足够长的小平板车静止在光滑水平面上,车的一端静止着质量为MA=2kg的物体A(可视为质点).一个质量为m=20g的子弹以500m/s的水平速度迅即射穿A后,速度变为100m/s,最后物体A静止在车上.若物体A与小车间的动摩擦因数μ=0.5.(g取10m/s2
①平板车最后的速度是多大?
②全过程损失的机械能为多少?
③A在平板车上滑行的距离为多少?

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