题目内容
6．
如图甲，质量为2kg的滑块受到一个沿斜面方向的外力F作用，从斜面底端开始，以初速度v0=3.6m/s沿着倾角为37°足够长的斜面向上运动，物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.8．滑块开始一段时间内的速度-时间图象如图所示乙（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：（1）滑块上滑过程中加速度的大小和方向；
（2）滑块所受外力F的大小和方向；
（3）当滑块到最高点时撤除外力，此后滑块能否返回斜面底端？若不能返回，求出滑块停在离斜面底端的距离．若能返回，求出返回斜面底端时的速度．
分析 （1）根据速度-时间图象的斜率表示加速度即可求解；
（2）设F沿斜面向上，对滑块进行受力分析，根据牛顿第二定律列式求解外力F，若F为负值，则方向与假设方向相反；
（3）滑块到最高点时速度为零，撤除外力后 mgsinθ＜μmgcosθ，所以滑块不能返回斜面底端，根据运动学公式求出滑块停在离斜面底端的距离．
解答 
解：（1）设沿斜面向上为正，由图象a=$\frac{△v}{△t}$=$\frac{1.2-3.6}{0.16}$=-15m/s2．
方向沿斜面向下，向上做匀减速运动．
（2）设沿斜面向下为正方向．
垂直斜面方向N=mgcos37°=16N，
滑动摩擦力 f=μN=0.8×16=12.8N
沿着斜面方向 F+mgsin37°+f=ma，F=ma-f-mgsin37°
F=5.2N
方向沿斜面向下
（3）滑块不能返回斜面底端．因为当到达最高点后，重力沿斜面向下的分力mgsin37°=12N小于物体受到沿斜面向上的最大摩擦力f=12.8N．物体只能停在原处，
物体停下前所通过的路程s=$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{2a}$=0.432m．
答：（1）滑块上滑过程中加速度的大小为15m/s2，方向沿斜面向下；
（2）滑块所受外力F的大小为5.2N，方向沿斜面向下；
（3）当滑块到最高点时撤除外力，此后滑块不能返回斜面底端，滑块停在离斜面底端的距离为0.432m．
点评 本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的应用，要求同学们能正确对滑块进行受力分析，能根据图象得出有效信息，难度适中．
练习册系列答案
阅读快车系列答案
相关题目
16．
取两质量分别为m1、m2且用相同材料制成的滑块甲和乙，用一质量不计的轻弹簧将两滑块连接在一起，现在滑块甲上施加一恒定的外力F，左图中二者以相同的加速度竖直向上运动，经测量弹簧的伸长量为x1，右图中二者放在粗糙的水平面上，且与水平面的动摩擦因数都为μ，仍在滑块甲上施加一同样的恒力F，使二者共同向右做匀加速运动，测量弹簧的伸长量为x2，则下列正确的是（ ）
取两质量分别为m1、m2且用相同材料制成的滑块甲和乙，用一质量不计的轻弹簧将两滑块连接在一起，现在滑块甲上施加一恒定的外力F，左图中二者以相同的加速度竖直向上运动，经测量弹簧的伸长量为x1，右图中二者放在粗糙的水平面上，且与水平面的动摩擦因数都为μ，仍在滑块甲上施加一同样的恒力F，使二者共同向右做匀加速运动，测量弹簧的伸长量为x2，则下列正确的是（ ）| A． | 当m1＞m2时有x1＜x2 | |
| B． | 当m1＜m2时有x1＜x2 | |
| C． | 只有当m1=m2才有x1=x2 | |
| D． | 无论两滑块的质量如何，x1与x2始终相等 |
17．某天体可视为质量均匀分布的球体，自转周期为T，“北极点”处的重力加速度是“赤道”处重力加速度的k倍（k＞1）．若该天体有一颗近地环绕卫星，则近地环绕卫星的周期为（ ）
| A． | $\sqrt{k-1}$•T | B． | $\sqrt{\frac{1}{k-1}}$•T | C． | $\sqrt{\frac{k}{k-1}}$•T | D． | $\sqrt{\frac{k-1}{k}}$•T |
14．下列说法正确的是（ ）
| A． | 简谐运动的周期与振幅无关 | |
| B． | 在双缝干涉实验中，光的频率越低得到的条纹间距越宽 | |
| C． | 在纵波的传播方向上，某个质点的振动速度等于波的传播速度 | |
| D． | 泊松亮斑是光的衍射现象，全息照相利用了光的相干性 | |
| E． | 当观察者向静止的声源运动时，接收到的声音的频率变小 |
1．月球的存在对地球的潮汐现象产生影响，若地球和月球的关系如图所示时，高潮的位置是（ ）
| A． | 仅A处 | B． | 仅B处 | C． | A和B处 | D． | C和D处 |
如图所示，一个质量m=2kg的均匀球体，放在倾角α=37°的光滑斜面上，并被斜面上一个竖直的光滑挡板挡住，处于平衡状态．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）
9．一粒钢珠在空中从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中．若把它在空中自由下落的过程称为Ⅰ，进入泥潭直到停止的过程称为Ⅱ，不计空气阻力则以下说法错误的是（ ）
| A． | 过程Ⅰ中钢珠动量的改变量等于重力的冲量 | |
| B． | 过程Ⅱ中钢珠所受阻力的冲量大小等于过程Ⅰ中重力冲量的大小 | |
| C． | Ⅰ、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零 | |
| D． | 过程Ⅱ中钢珠的动量改变量在数值上等于过程Ⅰ中重力的冲量 |
6．下列说法正确的是（ ）
| A． | 气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大 | |
| B． | 气体体积变小时，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，气体的压强一定增大 | |
| C． | 等温压缩一定质量的理想气体，气体一定放出热量 | |
| D． | 分子a从远处趋近固定不动的分子b，当a受b的作用力为零时，a的动能一定最小 |
如图所示，P是倾角为30°的光滑固定斜面，物块B停靠于固定在斜面底端的挡板上．劲度系数为k的轻弹簧一端与物块B相连，另一端与质量为m的物块A相连接．细绳的一端系在A上，另一端跨过光滑定滑轮系一个不计质量的小挂钩，小挂钩不挂物体时，A处于静止状态，细绳与斜面平行．在小挂钩上轻轻挂上一个质量也为m的物块C后，A沿斜面向上运动，当A的速度最大时B恰好离开挡板．斜面足够长，运动过程中C始终未接触地面，已知当地重力加速度为g．求：