题目内容

精英家教网如图甲所示，质量为m=1kg的物体置于倾角为a=37°的固定斜面上（斜面足够长），对物体施加平行于斜面向上的恒力F，若作用时间t1=1s时撤去拉力，物体运动的部分v-t图象如图乙所示，试求：（已知g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）拉力F的大小及斜面与物体间的动摩擦因数；
（2）拉力F对物体所做的功．
分析：（1）根据速度时间图线求出匀加速直线运动和匀减速直线运动的加速度，根据牛顿第二定律求出物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F的大小．
（2）根据牛顿第二定律求出返回加速的加速度大小，结合运动学公式求出t=6s时物体的速度．
解答：解：（1）根据速度时间图线知，匀加速直线运动的加速度：a1=20m/s2
匀减速直线运动的加速度：a2=10m/s2
根据牛顿第二定律得：F-μmgcosθ-mgsinθ=ma1
撤去F后，由牛顿第二定律得：μmgcosθ+mgsinθ=ma2
解得：F=30N，μ=0.5
（2）由图象的“面积”求得0-1s内物体的位移为：s=
1
2
×1×（0+20）m=10m
则拉力F对物体所做的功为：W=Fs=30×10J=300J．
答：（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ和拉力F的大小分别为0.5和30N．
（2）拉力F对物体所做的功为300J．
点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，理清物体的运动过程，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解．
练习册系列答案
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如图甲所示，质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°固定斜面上（斜面足够长），对物体施加平行于斜面向上的恒力F，作用时间t1=1s时撤去拉力，物体运动的部分v-t图象如图乙所示，取g=10m/s2．试求：
（1）物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F的大小；
（2）t=6s时物体的速度，并在乙图上将t=6s内物体运动的v-t图象补画完整，要求标明有关数据．
如图甲所示，质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定斜面底端（物体在斜面上，斜面足够长），对物体施加平行于斜面向上的恒力F，若作用时间t1=1s后撤去拉力，物体运动的部分v-t图象如图乙所示，试求：（已知g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）拉力F的大小及斜面与物体间的动摩擦因数；
（2）t=4s末物体与斜面底部的距离．
如图甲所示，质量为m=5g，长l=10cm的铜棒，用长度亦为l的两根轻软导线水平悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=
1
3
T．未通电时，轻线在竖直方向，通入恒定电流后，棒向外偏转的最大角度θ=53°，求此棒中恒定电流的大小．
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某同学的解法如下：对铜棒进行受力分析，通电时导线向外偏转，说明安培力方向垂直电流和磁场方向向外，受力如图乙所示（侧视图）．
当最大偏转角θ=53°时，棒受力平衡，有：tanθ=
F
mg
=
BIl
mg
               I=
mgtanθ
Bl
=
0.005×10×
4
3
1
3
×0.01
=20A
（1）请你判断，他的解法是否正确？错误的请指出错误所在，并改正．
（2）此棒的最大动能是多少？
精英家教网如图甲所示，质量为m=1kg的物体置于倾角为θ=37°的固定且足够长的斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t1=1s时撤去拉力，物体运动的部分v-t图象如图乙所示．试求：
（1）物体沿斜面上滑的最大位移．
（2）物体与斜面间的动摩擦因数μ及拉力F的大小．
精英家教网如图甲所示，质量为m=0.5kg、电阻r=1Ω的跨接杆ab可以无摩擦地沿水平固定导轨滑行，导轨足够长，两导轨间宽度为L=1m，导轨电阻不计，电阻R1=1.5Ω，R2=3Ω，装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B=1T．杆从x轴原点O以水平初速度向右滑行，直到停止．已知杆在整个运动过程中v随位移x变化的关系如图乙所示．求：
（1）在杆的整个运动过程中，电流对电阻R1做的功，
（2）在杆的整个运动过程中，通过电阻R1的电量，
（3）要使R1产生1J的热量，杆需向右移动的距离及此时R1的功率．

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