题目内容
9.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,sin37°=0.6,cos37°=0.8)试求:(1)前2s内物体的位移
(2)物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F大小.
分析 (1)根据速度时间图线的斜率求出匀加速直线运动和匀减速直线运动的加速度,根据位移时间公式求得两段时间内物体的位移,从而求得前2s内物体的位移.
(2)对0-1s内和1-2s内的过程,分别运用牛顿第二定律列式,联立求出物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F的大小.
解答 解:(1)根据速度时间图线知,0-1s内物体做匀加速直线运动的加速度为:
a1=$\frac{△{v}_{1}}{△{t}_{1}}$=$\frac{20}{1}$=20m/s2
位移为:x1=$\frac{1}{2}{a}_{1}{t}_{1}^{2}$=$\frac{1}{2}×20×{1}^{2}$m=10m
1-2s内,物体做匀加速直线运动的加速度大小为:
a2=$\frac{△{v}_{2}}{△{t}_{2}}$=$\frac{20-10}{1}$=10m/s2
位移为:x2=$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}{t}_{2}$=$\frac{20+10}{2}×1$m=15m
故0-2s内位移为:x=x1+x2=25m
(2)0-1s内,根据牛顿第二定律得:
F-μmgcosθ-mgsinθ=ma1.
1-2s内,根据牛顿第二定律得:
μmgcosθ+mgsinθ=ma2.
解得:F=30N,μ=0.5
答:(1)前2s内物体的位移是25m.
(2)物体与斜面间的动摩擦因数是0.5,拉力F大小是30N.
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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2.某物体沿一直线运动,其v-t图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A. | 第2s内和第3s内物体的加速度方向相同 | |
B. | 第1s内和第2s内物体的速度方向相反 | |
C. | 第2s末物体的速度为零,加速度为零 | |
D. | 第4s内物体的速度方向与加速度方向相反 |
17.如图为传说中的伽利略在比萨斜塔做落体实验,由此揭开人类对自由落体运动的研究,那么关于自由落体运动的说法正确的是( )
A. | 自由落体运动的初速度为零 | |
B. | 自由落体运动是匀加速直线运动 | |
C. | 自由落体运动不能忽略空气阻力的影响 | |
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4.如图所示,在水平方向上加速前进的车厢中,挂着小球的悬线与竖直方向成37°角,放在车厢里的水平桌面上的物体A相对桌面静止不动,若A的质量为1.0kg,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则( )
A. | 车厢的加速度大小为7.5m/s2 | |
B. | 物体A受摩擦力为零 | |
C. | 物体A受摩擦力大小为5N,方向水平向左 | |
D. | 物体A受摩擦力大小为5N,方向水平向右 |
14.如图所示,小车在光滑的水平面上向右作匀速直线运动,车面上A、B两物体之间有一压缩的弹簧,已知mA>mB,原来两物体之间有细线连接,烧断A、B之间的细线,A、B向左右两边弹开.假设AB与两壁接触后均粘在车壁上,若不计A、B与车间摩擦,则此后小车的情况是( )
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B. | 向右匀速运动,速度比原来小 | |
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D. | 只有mA=mB时,小车向右运动的速度与原来相等 |
1.如图所示,甲、乙两物体做直线运动的v-t图象,则下列判断正确的是( )
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C. | 0-3s内甲、乙的加速度方向相同 | D. | 0-3s内甲的加速度比乙的小 |
18.如图所示,平行板电容器接在电势差恒为U的电源两端,下极板接地,现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,则( )
A. | 电容器的电容减小 | B. | 电容器的电容增大 | ||
C. | 上极板带电荷量将增大 | D. | 下极板带电荷量保持不变 |
19.一根长0.001m的导线通有0.1A的电流,放置在匀强磁场中,导线所受磁场力的大小为0.001N,则该磁场的磁感应强度的大小可能为( )
A. | 5T | B. | 10T | C. | 15T | D. | 20T |