题目内容
10.沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用,其下滑的速度-时间图象如图所示.已知斜面的倾角为37°,物体的质量为1kg,物体与斜面之间的动摩擦因数为0.5,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,则( )A. | 在0~5s内拉力F的大小为1.8 N | B. | 在5s~10s内拉力F的大小为10 N | ||
C. | 斜面的长度可能为5m | D. | 在10s~15s内拉力F做的功为-5.5J |
分析 根据图象可明确加速度和位移,再分别利用牛顿第二定律可分析牵引力大小; 再根据功的公式分析做功大小.
解答 解:A、由图象可知,前5s内物体的加速度为:
a=$\frac{1}{5}$=0.2m/s2;
由牛顿第二定律可得:
mgsin37°-F-μmgcosθ=ma
解得:F=1.8N;故A正确;
B、5-10s内物体匀速下滑,根据平衡条件可得:
mgsin37°=F+μmgcosθ
解得:F=2N,故B错误;
C、15s内的位移x=$\frac{5+15}{2}×1$=10m,故斜面长度一定大于10m,故C错误;
D、在10s~15s内加速度a'=-0.2m/s2,则由牛顿第二定律可得:F=2.2N,位移x=$\frac{1×5}{2}$=2.5m,则拉力的功W=Fx=-2.2×2.5=-5.5J;故D正确.
故选:AD.
点评 本题考查功的计算以及牛顿第二定律等内容,要注意正确掌握图象的分析方法是解题的关键,在解题时还要正确分析各物理量的方向,明确各符号的正负.
练习册系列答案
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1.实验室有一个电学黑箱,其外形如图甲所示,箱体外有四个接线柱,箱盖上有一个塑料滑块.小明请同组的同学一起探究其内部结构,实验室老师提醒他们,内部元件只有一个滑动变阻器和两个定值电阻.滑动变组器只有两个接线柱接入电路.
经过讨论,全组的意见是:先制作一个探测器,把这个探测器分别与黑箱外的接线柱相连.再根据测出的数据,推测内部的连接情况.
(1)甲组的小李组装了探测器,如图乙所示,其中电源电压为3V,电流表量程为0-0.6A,对于其中阻值为5Ω的电阻R.你认为他的作用是保护电路,防止电流过大烧坏电表和电源.
同学们把探测器的E、F端分別与黑箱的接线柱连接,闭合开关,移动滑块,记下的数据如表:
(2)在前三次测试中,只有一次未将滑动变阻器调到阻值最大、最小位置是第1次.
(3)滑动变阻器的最大阻值为10Ω;
(4)请在图丙中作出箱内各元件连接电路图,并在定值电阻旁标明其阻值.
经过讨论,全组的意见是:先制作一个探测器,把这个探测器分别与黑箱外的接线柱相连.再根据测出的数据,推测内部的连接情况.
(1)甲组的小李组装了探测器,如图乙所示,其中电源电压为3V,电流表量程为0-0.6A,对于其中阻值为5Ω的电阻R.你认为他的作用是保护电路,防止电流过大烧坏电表和电源.
同学们把探测器的E、F端分別与黑箱的接线柱连接,闭合开关,移动滑块,记下的数据如表:
测试次数 | 与E、F连接的接线柱 | 电流表示数/A |
第1次 | A、B | 0.25~0.5 |
第2次 | A、C | 0.12~0.2 |
第3次 | A、D | 0.15~0.3 |
第4次 | B、C | 0.2 |
第5次 | B、D | 0.3 |
第6次 | C、D | 0.15 |
(3)滑动变阻器的最大阻值为10Ω;
(4)请在图丙中作出箱内各元件连接电路图,并在定值电阻旁标明其阻值.
18.一简谐横波沿x轴正向传播,图甲是t=0时刻的波形图,图乙是介质中某质点的振动图象,则该质点的x坐标值合理的是( )
A. | 0.5 m | B. | 1.5 m | C. | 2.5 m | D. | 3.5 m |
15.一台发电机用0.5A的电流向外输电,在1min内将3600J的机械能转化为电能,则发电机的电动势为( )
A. | 360V | B. | 120V | C. | 12V | D. | 6V |