题目内容
1．
质量为10kg的物体在F=200N的水平推力作用下，从上表面粗糙、固定斜面的底端由静止开始沿斜面向上运动，已知斜面的倾角θ=37°，物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2．（1）求物体受到滑动摩擦力的大小；
（2）求物体向上运动的加速度大小；
（3）若物体上行3m后撤去推力F，则物体回到斜面底端时动能是多少？
（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）
分析 （1）对物体受力分析，由垂直斜面方向上的平衡关系可求得物体受到的支持力，则由滑动摩擦力公式可求得滑动摩擦力的大小；
（2）由沿斜面方向上的合力利用牛顿第二定律可求得加速度；
（3）由运动学公式先求得撤去外力时的速度，由动能定理可求得物体还能滑行的距离和物体回到斜面底端时动能．
解答 解：（1）作出物体受力分析图如图．
由垂直于斜面方向受力平衡，得：FN=mgcosθ+Fsinθ
则滑动摩擦力大小 Ff=μFN=μ（mgcosθ+Fsinθ）
代入数据解出：Ff=40N
（2）沿斜面方向牛顿定律：Fcosθ-Ff-mgsinθ=ma
解出：a=$\frac{1}{m}$（Fcosθ-Ff-mgsinθ）
代入数据解出：a=6m/s2
（3）撤去F瞬间，物体速度设为v
由v2=2aS1，解出v=$\sqrt{2a{s_1}}$=$\sqrt{2×6×3}$=6m/s
撤去F后，滑动摩擦力大小 Ff′=μmgcosθ=0.2×100×0.8 N=16N
由动能定理：-mgS2sinθ-Ff′S2=0-$\frac{1}{2}m{v^2}$
可得物体继续上升距离 S2=2.37m
下降时，由动能定理有：mg sinθ（S2+3）-Ff′（S2+3）=EK-0
代入解得 EK=236.3J
答：
（1）物体受到滑动摩擦力的大小为40N；
（2）物体向上运动的加速度大小为6m/s2；
（3）若物体上行3m后撤去推力F，则物体回到斜面底端时动能是236.3J．
点评 本题综合考查牛顿运动定律及动能定理，要求学生应能正确受力分析及过程分析，并选择合适的过程应用物理规律求解，当涉及力在空间的效果时可以考虑动能定理．
练习册系列答案
阅读快车系列答案
相关题目
发电机转子是边长为0.2m的正方形，线圈匝数为100匝，内阻为8Ω，初始位置如图所示，以ad、bc中点连线为轴、20πrad/s的角速度在磁感应强度为$\frac{1}{π}$T的匀强磁场中转动，灯泡电阻为24Ω，则：
如图所示，在倾角为30°（斜面光滑且足够长）的固定斜面上端用长l0=20cm、劲度系数为k=100N/m的弹簧连接质量均为1kg的物体，A放在B上，将物块从弹簧长度为25cm处由静止开始释放，A、B两物块在以后的运动中一直没有发生相对滑动．
9．
将三根伸长可不计的轻绳AB、BC、CD如图连接，现在B点悬挂一个质量为m的重物，为使BC绳保持水平且AB绳、CD绳与水平天花板夹角分别为60°与30°，需在C点再施加一作用力，则该力的最小值为（ ）
将三根伸长可不计的轻绳AB、BC、CD如图连接，现在B点悬挂一个质量为m的重物，为使BC绳保持水平且AB绳、CD绳与水平天花板夹角分别为60°与30°，需在C点再施加一作用力，则该力的最小值为（ ）| A． | mg | B． | $\frac{1}{2}$mg | C． | $\frac{{\sqrt{3}}}{3}$mg | D． | $\frac{{\sqrt{3}}}{6}$mg |
16．
如图所示，三本完全相同的物理课本a、b、c叠放在倾角为θ的斜面上处于静止状态，已知每本物理课本的质量为m，重力加速度为g．下列说法正确的是（ ）
如图所示，三本完全相同的物理课本a、b、c叠放在倾角为θ的斜面上处于静止状态，已知每本物理课本的质量为m，重力加速度为g．下列说法正确的是（ ）| A． | a、b间摩擦力为零 | B． | b对c压力大小为2mgcosθ | ||
| C． | c受斜面摩擦力大小为mgsinθ | D． | b受a、c摩擦力合力大小为2mgsinθ |
6．
质量为M的均匀球，半径为R，球心在O点，现在图中所示位置挖去一块半径为0.5R的球，其球心在O′处，在O′O连线外，且距离球心O为2R处，有一质量为m的质点P，受到该球缺的万有引力F0=G$\frac{Mm}{4{R}^{2}}$的关系是（ ）
质量为M的均匀球，半径为R，球心在O点，现在图中所示位置挖去一块半径为0.5R的球，其球心在O′处，在O′O连线外，且距离球心O为2R处，有一质量为m的质点P，受到该球缺的万有引力F0=G$\frac{Mm}{4{R}^{2}}$的关系是（ ）| A． | F=$\frac{7{F}_{0}}{8}$ | B． | F=$\frac{27{F}_{0}}{50}$ | C． | F=$\frac{23{F}_{0}}{25}$ | D． | $\frac{4{F}_{0}}{9}$ |
13．某同学用如图1所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r，R为电阻箱．干电池的工作电流不宜超过0.5A．实验室提供器材如下：
电压表（量程0-3V，内阻约3kΩ），电阻箱（阻值范围0-999.9Ω），开关、导线若干．
（1）请根据图1的电路图，在图2 中画出连线，将器材连接成实验电路．
（2）实验时，改变电阻箱R的值，记录下电压表的示数U，得到如表所示的若干组R、U的数据．
根据实验数据绘出如图3所示的$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$图线．由图象得出电池组的电动势E=3.13V，内电阻r=5.00Ω．（保留三位有效数字）
（3）关于这个实验中存在的误差以及减小误差的各种方法，下列说法正确的是CD
A．电压表的分流作用引起的误差属于偶然误差
B．同学读电压表示数引起的误差属于系统误差
C．本实验用图象法处理数据可以减小偶然误差
D．如果将电压表的内阻计算在内就可以减小系统误差．
电压表（量程0-3V，内阻约3kΩ），电阻箱（阻值范围0-999.9Ω），开关、导线若干．
（1）请根据图1的电路图，在图2 中画出连线，将器材连接成实验电路．
（2）实验时，改变电阻箱R的值，记录下电压表的示数U，得到如表所示的若干组R、U的数据．
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
| 电阻R/Ω | 60.5 | 35.2 | 20.0 | 13.7 | 9.9 | 5.8 | 4.3 | 3.5 | 2.9 | 2.5 |
| 电压U/V | 2.58 | 2.43 | 2.22 | 2.00 | 1.78 | 1.40 | 1.18 | 1.05 | 0.93 | 0.85 |
（3）关于这个实验中存在的误差以及减小误差的各种方法，下列说法正确的是CD
A．电压表的分流作用引起的误差属于偶然误差
B．同学读电压表示数引起的误差属于系统误差
C．本实验用图象法处理数据可以减小偶然误差
D．如果将电压表的内阻计算在内就可以减小系统误差．
如图所示，一个可视为质点的木块沿倾角θ=37°斜面从斜面低端以v0=4.5m/s初速度向上滑行，已知木块与斜面之间的动摩擦因数μ=0.375，规定木块初始位置的重力势能为零，试求木块的动能等于重力势能处相对木块初始位置的高度，已知斜
11．关于物体的平抛运动，下列说法正确的是（ ）
| A． | 由于物体的加速度不变，因此平抛运动是匀变速运动 | |
| B． | 由于物体的速度大小和方向都在不断变化，因此平抛运动不是匀变速运动 | |
| C． | 平抛运动的运动时间只由下落的高度决定，与初速度无关 | |
| D． | 平抛运动的水平距离由抛出点高度和初速度共同决定 |