题目内容
【题目】如图所示,水平地面上有楔形物体b,b的斜面上有一小物块a,a与b之间、b与地面之间均存在摩擦。已知a恰好可沿斜面匀速下滑,此时若对a施加如图所示的作用力,a仍沿斜面下滑,则下列说法正确的是:
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A. 在a上施加竖直向下的力F1,则地面对b无摩擦力
B. 在a上施加沿斜面向下的力F2,则地面对b的摩擦力水平向左
C. 在a上施加一个水平向左的力F3,则地面对b的摩擦力水平向右
D. 无论在a上施加什么方向的力,地面对b均无摩擦力
【答案】AC
【解析】试题物体匀速下滑,对物体a满足:
,即
.在
上施加竖直向下的力
,相当于
的重力增大,物体仍然能匀速滑动,则地面对b无摩擦力;在
上施加沿斜面向下的力
,物体
对斜面的作用力保持不变,斜面受力不变,则地面对b无摩擦力;在
上施加一个水平向左的力
,物体减速下滑,由于摩擦力与支持力始终相互垂直,而且:
,所以支持力与摩擦力的合力的方向竖直向上,所以物体对斜面体b的作用力的和是竖直向下的,所以b在水平方向上不受摩擦力的作用.所以无论在
上施加什么方向的力,地面对b均无摩擦力,AD正确
【题目】在厦门集美双龙潭里有一种滑草游乐活动。如图所示,人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下,经过B点后进入水平的滑道(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点。若此人和滑板的总质量m=60kg,每隔1s通过速度测量仪器测量人的瞬时速度大小,测量数据如下表所示。
时刻t/s | 0 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 | 7.0 | 8.0 | 9.0 | 10.0 |
速度v/(ms-1) | 0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 10.0 | 12.0 | 12.6 | 7.6 | 2.6 | 0 |
假设滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数相同,整个运动过程中空气阻力不计。(g取10m/s2,sin15°=0.26,sin25°=0.42,sin37°=0.60,sin40°=0.64,sin50°=0.76)
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求:(1)物体与滑道之间的动摩擦因数μ?
(2)斜坡滑道的倾角θ?
(3)斜坡滑道受到人和滑板所施加作用力F的大小?